Brevet FR2803026A1 — publié le 20010629

L'invention concerne une unité de capteur angulaire composée d'un disque d'indexation, qui est relié par l'intermédiaire d'un moyeu à l'objet à mesurer, pour la détermination d'une position d'arbre, d'axe ou de roue. Pour mesurer des angles de rotation et/ou des nombres de tours, on utilise des capteurs angulaires ]0 auquel sont imposées des exigences très pointues quant à la précision de mesure à l'intérieur d'une plage de température très large. Un problème se pose plus particulièrement en ce qui concerne la fixation mécanique du disque de capteur sur un support approprié, par exemple un moyeu, parce que le disque doit pouvoir être associé sans jeu et sans contraintes de déformation dans la direction axiale et radiale, à un dispositif de capteur (de détection) monté en position fixe. Le but de la présente invention consiste à développer un capteur angulaire du type de celui mentionné en introduction, de façon à atteindre une précision de mesure 1 g (g 9,81 m/s2) devant également pouvoir être surmontées sans entraves de fonctionnement. Conformément à l'invention ce but est atteint grâce à une unité de capteur angulaire du type de celle mentionnée en introduction, et caractérisée en ce que le disque d'indexation est réalisé en une matière plastique dont l'épaisseur se situe entre 0,1 - 1,0 mm, et dont la planéité est 2 2803026 peut être inséré un flasque du moyeu, au moins trois proéminences étant placées de manière radialement symétrique sur le flasque et s'engageant dans des encoches matricées en forme de rainure réalisées de manière correspondante dans le disque d'indexation, et en ce que la fixation du disque d'indexation sur le moyeu par l'intermédiaire de proéminences et de rainures, s'effectue par complémentarité de forme et par adhérence à l'aide d'un support conjugué. I0 Selon une configuration de réalisation de l'invention, les plages de tolérances pour le disque d'indexation et le moyeu sont dimensionnées de la manière suivante: - alésage du disque d'indexation + 0,1 mm - largeur de rainure du disque d'indexation + 0,05 mm - longueur de rainure du disque d'indexation + 0,1 mm - diamètre de flasque du moyeu - 0,05 mm largeur de proéminence du moyeu - 0,05 mm - longueur de proéminence du moyeu - 0,05 mm Selon une caractéristique de l'invention, le moyeu et le support conjugué sont disposés sur un axe commun. Dans la suite, l'invention va être explicitée plus en détail, au regard d'un exemple de réalisation représenté sur les dessins annexés, qui montrent: Fig.1 situation d'implantation de la liaison disque d'indexation - moyeu conforme à l'invention, dans un capteur d'angle de braquage pour un véhicule automobile, Fig.2 le disque d'indexation conforme à l'invention, en vue en plan, 3 2803026 Fig.3 le disque d'indexation conforme à l'invention, en section transversale, Fig.4 le moyeu conforme à l'invention, selon une vue en plan. Selon la figure 1, le module constitué par l'assemblage du disque d'indexation et du moyeu, du capteur angulaire conforme à l'invention, est constitué d'un moyeu 1, d'un disque d'indexation 2 et d'un support conjugué 3, dans ce cas constitué par une roue d'entraînement 9 pour un réducteur. Le moyeu 1 est relié de manière fixe à une colonne de direction 4, de sorte qu'un mouvement de rotation autour de l'axe 5 de la colonne de direction, est transmis directement au moyeu 1 et ensuite au disque d'indexation 2. La transmission effective du mouvement de rotation du moyeu au disque d'indexation s'effectue par l'intermédiaire de proéminences 8 vers les rainures 6 qui dans l'exemple choisi sur la figure 2, sont placées en étoile autour de l'alésage 7 du disque d'indexation 2, en étant issues de cet alésage. Les rainures 6 sont de préférence réalisées sous forme d'encoches matricées dans la matière plastique du disque d'indexation 2, ce qui permet de respecter de manière fiable les tolérances prescrites. La plage de tolérance est de + 0,1 mm relativement à une largeur de nervure de 2 mm. En interaction fonctionnelle avec les rainures 6, on trouve sur le moyeu 1, des proéminences 8, qui sont également orientées en forme d'étoile à partir de l'axe de rotation du moyeu 1 et qui s'étendent jusque dans une zone de bordure d'un flasque 10 du moyeu. Les surfaces terminales des proéminences 8, dirigées radialement vers l'extérieur, sont de préférence arrondies, de manière à ce qu'il n'apparaisse pas 4 2803026 d'effet d'entaille lors de l'insertion du disque d'indexation 2. Le moyeu 1 représenté sur les figures 3 et 4 est de préférence fabriqué en un alliage d'aluminium du type Al-Cu-Mg. Cet alliage s'est avéré d'une très grande stabilité sous charge, dans le cadre de tests aussi bien de chocs mécaniques que de chocs climatiques (thermiques), pour un disque d'indexation fabriqué en matière plastique. Pour les tests de chocs mécaniques, on a choisi les conditions d'essai suivantes: 1. A - 40 C, on a appliqué une accélération de 100 g (g; 9,81 m/s2) en un temps de 6 millisecondes. Le mouvement transversal par rapport à la direction de sollicitation du choc, ne devait à aucun instant atteindre une valeur pour laquelle l'accélération positive ou négative apparaissant, était supérieure à 30% de l'accélération du choc nominal dans la direction prédéterminée. 2. Pour des températures entre - 40 C et + 80 C, les composants du capteur angulaire conforme à l'invention, ont été soumis à une vitesse de variation de température de 1 /min. Pendant une durée d'essai de 8 heures on a effectué 2 cycles. Le capteur d'angle de braquage conforme à l'invention, a également subi ce test avec succès, sans dommage mesurable. On a ainsi démontré que la fixation mécanique du disque de capteur sur un support approprié, tel que par exemple un moyeu, peut être effectuée de façon telle, que le disque puisse être associé au dispositif de capteur (de détection), dans la direction axiale et 2803026 radiale, sans jeu et sans contraintes de déformation sur toute la plage de température indiquée. REVENDICATIONS. 1. Unité de capteur angulaire composée d'un disque d'indexation, qui est relié par l'intermédiaire d'un moyeu à l'objet à mesurer, pour la détermination d'une position d'arbre, d'axe ou de roue, caractérisée: en ce que le disque d'indexation (2) est réalisé en une matière plastique dont l'épaisseur se situe entre 0,1 - 1,0 mm, et dont la planéité est par adhérence à l'aide d'un support conjugué (3). 2. Unité de capteur angulaire selon la revendication 1, caractérisée en ce que les plages de tolérances pour le disque d'indexation et le moyeu sont dimensionnées de la manière suivante: - alésage du disque d'indexation + 0,1 mm - largeur de rainure du disque d'indexation + 0,1 mm - longueur de rainure du disque d'indexation + 0,1 mm - largeur de proéminence du moyeu - 0,05 mm - longueur de proéminence du moyeu - 0,05 mm 3. Unité de capteur angulaire selon l'une des revendications précédentes, caractérisée en ce que le moyeu (1) et le support conjugué (3) sont disposés sur 7 2803026 un axe commun (5).