Brevet FR3129443A1 — publié le 20230526

Titre : rotule et procédé d’utilisation d’une telle rotule Rotule, comprenant une tête dite sphérique (5) située à une extrémité d’un élément de liaison (6), un boitier (2) dans lequel un logement (8) forme un siège pour recevoir la tête sphérique (5), un élément de guidage (4) de la tête sphérique (5) situé entre la tête sphérique (5) et le boitier (2), au moins un circuit inductif (11 à 15) et au moins un circuit de lecture (16) couplé audit au moins un circuit inductif (11 à 15), ledit au moins un circuit de lecture (16) étant configuré pour déterminer une variation d’un couplage magnétique entre la tête sphérique (5) et ledit au moins circuit inductif (11 à 15) et pour identifier une variation d’une position d’un centre (O) de la tête sphérique (5) par rapport au boitier (2) à partir de la variation de couplage magnétique. Figure pour l’abrégé : Fig.1 rotule et procédé d’utilisation d’une telle rotule La présente invention concerne le domaine des rotules et les moyens d’utilisation d’une telle rotule. ETAT DE LA TECHNIQUE Une rotule est une articulation à pivotement et à rotation reliant deux pièces destinées à être déplacées en rotation l’une par rapport à l’autre. Une rotule est par exemple utilisée dans le domaine des véhicules roulants, et notamment pour les systèmes de maintien du contact à la route, en particulier pour les systèmes de suspension. De manière générale, une rotule comprend un boitier fixe et un pivot. Le boitier présente un siège en partie au moins sphérique, à l’intérieur duquel est logée une tête portée par le pivot et présentant une forme complémentaire de celle du siège. La tête admet ainsi trois degrés de liberté en rotation par rapport au boitier fixe. La tête est solidaire d’un élément de liaison, présentant par exemple une tige, et qui permet la liaison à d’autres sous-ensembles. Dans de nombreuses applications, la rotule comprend un coussinet (ou cage) qui englobe la tête ou recouvre le siège et assure le lien mécanique intime et libre entre la tête et le siège du boitier fixe. Le coussinet assure le rôle de « cartilage » au niveau du lien mobile, la tête sphérique pouvant se mouvoir par glissement au sein du coussinet, généralement en matière plastique, telle qu’un polymère de type POM (Polyoxyméthylène). La rotule est une pièce qui va recevoir l’ensemble des sollicitations mécaniques, notamment des charges et des articulations, et va les transmettre mécaniquement aux différents organes, par exemple un châssis de véhicule. De telles sollicitations mécaniques peuvent endommager le coussinet lors des sessions d’utilisation de la rotule. Deux phénomènes d’endommagement peuvent dégrader l’état de fonctionnement du coussinet : l’usure et la déformation plastique (appelée également matage). Le matage et l’usure du coussinet, aminci par écrasement, abrasion, ou déformation, créent un jeu dans le système préjudiciable à la bonne qualité du contact à la route. Il existe donc un besoin de connaître l’état d’endommagement et de fonctionnement d’une rotule afin, notamment, de pouvoir prévenir d’éventuels accidents qui pourraient être occasionnés par un disfonctionnement de la rotule. RESUME Pour atteindre cet objectif, il est proposé une rotule, comprenant une tête en partie au moins sphérique située à une extrémité d’un élément de liaison, un boitier dans lequel un logement forme un siège pour recevoir la tête, et un élément de guidage de la tête situé entre la tête et le boitier. La rotule comporte au moins un circuit inductif et au moins un circuit de lecture couplé audit au moins un circuit inductif, ledit au moins un circuit de lecture étant configuré pour déterminer une variation d’un couplage magnétique entre la tête et ledit au moins un circuit inductif de sorte à identifier une variation d’une position d’un centre de la tête par rapport au boitier à partir de la variation de couplage magnétique. Ainsi, on fournit une rotule instrumentée qui permet de déterminer une variation de la position du centre de la tête pour estimer un état d’endommagement de l’élément de guidage. Une telle rotule permet de s’affranchir de modifier la structure du pivot. En particulier, cette solution ne nécessite ni de prévoir des reliefs en surface de la tête ni d’incorporer des capteurs ou des éléments magnétiques au sein de la tête ou de l’élément de guidage, ce qui fragiliserait ces derniers et augmenterait considérablement leur complexité et leur coût. Selon un autre aspect, il est proposé un dispositif comprenant une rotule telle que définie ci-avant, le dispositif étant pris parmi : un bras de suspension d’un véhicule automobile, une prothèse biomécanique. Selon un autre aspect, il est proposé un procédé d’utilisation d’une rotule telle que définie ci-avant. Le procédé comporte une détermination d’une variation d’un couplage magnétique entre la tête et l’au moins un circuit inductif à partir de l’au moins un circuit de lecture couplé audit au moins un circuit inductif, et une identification d’une variation d’une position du centre de la tête par rapport au boitier à partir de la variation de couplage magnétique. BREVE DESCRIPTION DES FIGURES Les buts, objets, ainsi que les caractéristiques et avantages de l’invention ressortiront mieux de la description détaillée d’un mode de réalisation de cette dernière qui est illustré par les dessins d’accompagnement suivants dans lesquels : Les figures 1 à 3 représentent schématiquement des vues en coupe de différents modes de réalisation d’une rotule ; La représente schématiquement une vue en coupe d’un autre mode de réalisation d’une rotule ; La représente schématiquement une vue en coupe et de dessus de la rotule représentée à la ; La représente schématiquement une vue en coupe d’un autre mode de réalisation d’une rotule ; La représente de manière schématique un mode de réalisation d’un circuit inductif de la rotule ; et La représente de manière schématique un autre mode de réalisation d’un circuit inductif de la rotule. Les dessins sont donnés à titre d'exemples et ne sont pas limitatifs de l’invention. Ils constituent des représentations schématiques de principe destinées à faciliter la compréhension de l’invention et ne sont pas nécessairement à l'échelle des applications pratiques. Rotule, comprenant une tête (5) située à une extrémité d’un élément de liaison (6), un boitier (2) dans lequel un logement (8) forme un siège pour recevoir la tête (5), et un élément de guidage (4) de la tête (5) situé entre la tête (5) et le boitier (2), caractérisée en ce qu’elle comporte au moins un circuit inductif (11 à 15) et au moins un circuit de lecture (16) couplé audit au moins un circuit inductif (11 à 15), ledit au moins un circuit de lecture (16) étant configuré pour déterminer une variation d’un couplage magnétique entre la tête (5) et ledit au moins circuit inductif (11 à 15) de sorte à identifier une variation d’une position d’un centre (O) de la tête (5) par rapport au boitier (2) à partir de la variation de couplage magnétique. Rotule selon la revendication 1, dans laquelle au moins un orifice (20 à 24) est formé au sein du boitier (2) et ledit au moins un circuit inductif (11 à 15) est logé au sein dudit au moins un orifice (20 à 24). Rotule selon la revendication 2, dans laquelle ledit au moins un circuit de lecture (16) est logé au sein dudit au moins un orifice (20 à 24). Rotule selon la revendication 2 ou 3, dans laquelle ledit au moins un orifice (20 à 24) a une ouverture (25) débouchant dans le logement (8) du boitier (2), la rotule comprenant au moins une fenêtre (26) d’étanchéité configurée pour réaliser une étanchéité au liquide et/ou au solide entre le logement (8) et ledit au moins un orifice (20 à 24), ladite au moins une fenêtre (26) étant de préférence réalisée dans un matériau électriquement isolant. Rotule selon la revendication 1, dans laquelle au moins un orifice (20 à 24) est formé au sein du boitier (2), ledit au moins un orifice (20 à 24) ayant une ouverture (25) débouchant dans le logement (8) du boitier (2), ledit au moins un circuit inductif (11 à 15) et ledit au moins un circuit de lecture (16) sont intégrés au sein d’une boite (30) réalisée dans un matériau électriquement isolant, la boite (30) ayant une surface (31) située au niveau de l’ouverture (25) dudit au moins un orifice (20 à 24) de manière à assurer une étanchéité au liquide et/ou au solide entre le logement (8) et ledit au moins un orifice (20 à 24). Rotule selon la revendication 1, dans laquelle au moins un orifice (20 à 24) est formé au sein du boitier (2), ledit au moins un orifice (20 à 24) ayant une ouverture (25) débouchant dans le logement (8) du boitier (2), ledit au moins un circuit de lecture (16) est situé au sein dudit au moins un orifice (20 à 24) et ledit au moins un circuit inductif (11 à 15) est réalisé sur un support (28) situé au niveau de l’ouverture (25) dudit au moins un orifice (20 à 24) de manière à assurer une étanchéité vis-à-vis d’un liquide et/ou d’un solide entre le logement (8) et ledit au moins un orifice (20 à 24), le circuit inductif (11 à 15) étant de préférence en partie au moins dans le logement (8). Rotule selon la revendication 1, dans laquelle ledit au moins un circuit inductif (11 à 15) est situé entre la tête (5) et le boitier (2). Rotule selon la revendication précédente, dans laquelle une surface concave (10) du boitier (2) forme le logement (8), la rotule comprenant une pâte (70) ayant une partie isolante et des pistes conductrices formées en surface de la partie isolante de manière à former ledit au moins circuit inductif (11 à 15), la pâte (70) étant déposée sur la surface concave (10). Rotule selon l’une quelconque des revendications 1 à 8, dans laquelle une ouverture principale (9) débouchant dans le logement (8) est formée dans une première partie (60) du boitier (2) de sorte que l’élément de liaison (6) traverse l’ouverture principale (9), et ledit au moins un circuit inductif (11 à 15) est situé dans une deuxième partie (61) du boitier (2) située à l’opposé de l’ouverture principale (9) relativement à un centre du logement (8). Rotule selon la revendication précédente, comprenant un circuit inductif principal (11) situé dans la deuxième partie (61) du boitier (2) et quatre circuits inductifs additionnels (12 à 15) situés dans une partie intermédiaire (62) du boitier (2), la partie intermédiaire (62) étant située entre les première et deuxième parties (60, 61) du boitier (2). Rotule selon l’une quelconque des revendications précédentes comprenant plusieurs circuits inductifs (11 à 15) répartis autour de la tête (5). Rotule selon l’une quelconque des revendications précédentes dans laquelle la tête (5) présente une surface lisse, exempte de reliefs ou de texturation. Rotule selon l’une quelconque des revendications précédentes dans laquelle la tête (5) et l’élément de guidage (4) sont exempts d’élément aimanté ou de capteurs. Rotule selon l’une quelconque des revendications précédentes configurée de sorte que le circuit de lecture (16) identifie ladite variation de position du centre (O) de la tête (5) par rapport au boitier (2) de manière continue ou régulière. Rotule selon l’une quelconque des revendications précédentes configurée de sorte que le circuit de lecture (16) identifie ladite variation de position du centre (O) de la tête (5) par rapport au boitier (2) en réponse au franchissement de l’un parmi : un seuil de variation dudit couplage magnétique et un seuil de variation de ladite position de position du centre (O) de la tête (5) par rapport au boitier (2). Rotule selon l’une quelconque des revendications précédentes configurée de sorte que le circuit de lecture (16) délivre une valeur fonction de ladite variation du couplage magnétique ou une valeur fonction de ladite variation de la position du centre (O) de la tête (5) par rapport au boitier (2) ; ladite valeur pouvant être la mesure de ladite variation. Dispositif comprenant une rotule selon l’une quelconque des revendications précédentes, le dispositif étant pris parmi : un bras de suspension d’un véhicule automobile, une prothèse biomécanique. Procédé d’utilisation d’une rotule selon l’une quelconque des revendications 1 à 16, caractérisé en ce qu’il comporte une détermination d’une variation d’un couplage magnétique entre la tête (5) et l’au moins circuit inductif (11 à 15) à partir dudit au moins un circuit de lecture (16) couplé audit au moins un circuit inductif (11 à 15), et une identification d’une variation d’une position du centre (O) de la tête (5) par rapport au boitier (2) à partir de la variation de couplage magnétique.