INPI-France/Brevets-Francais-2024-Chunked huggingface dataset:
L’arbre de transmission 143 est par exemple en forme de cylindre droit. Les bras de transmission 141-142 ont de préférence la forme d’une poutre de section rectangulaire, avec une dimension (longueur) bien supérieure aux autres (largeur et épaisseur). Le piston 13 a par exemple une forme rectangulaire. Les premiers bras de transmission 141 s’étendent de préférence perpendiculairement à un côté du piston 13, avantageusement un grand côté. Ils peuvent être ancrés à l’intérieur de la périphérie du piston 13, comme cela est représenté par la , par exemple au moyen d’une première extrémité de forme cylindrique.
Chaque articulation pivot 16 comprend de préférence un élément d’isolation étanche 161, traversé par un arbre de transmission 143, et deux lames 162 alignées, qui s’étendent entre l’arbre de transmission 143 et le bâti. L’élément d’isolation étanche 161 se présente par exemple sous la forme d’une membrane d’étanchéité. Il assure l’étanchéité entre la première zone 11 et la deuxième zone 12 au niveau de l’articulation pivot 16. Les lames 162 sont dimensionnées de sorte à pouvoir se déformer en torsion et permettre la rotation du dispositif de transmission 14. Elles sont de préférence disposées de façon diamétralement opposée par rapport à l’arbre de transmission 143. De préférence, l’élément d’isolation étanche 161 est tel qu’il se déforme également sous l’effet du déplacement en rotation du dispositif de transmission 14.
Le bâti peut notamment comprendre un support (formé par un premier substrat), une couche structurelle (par exemple en silicium) disposée sur le support et un capot rapporté sur la couche structurelle (par exemple formé par un deuxième substrat).
La structure de rigidification 132 de la membrane du piston 13 comprend avantageusement à sa périphérie un rebord qui s’étend dans une direction perpendiculaire à la membrane 131. Ce rebord augmente le chemin de l’air autour du piston et réduit les fuites entre l’environnement extérieur et le volume fermé servant de référence.
Les figures 2A à 2H représentent des étapes S1 à S8 d’un procédé de fabrication du transducteur électroacoustique 1. Ces figures montrent de quelle façon le piston 13 peut être formé et désolidarisé du bâti. Seulement une partie du transducteur électroacoustique, au voisinage de la périphérie du piston 13, est donc représentée. Dans un souci de simplification, il ne sera fait référence qu’à un seul premier bras de transmission 141, une seule articulation pivot 16, une seule membrane d’étanchéité 161…, étant entendu que tous les éléments d’un même type peuvent être formées simultanément.
La première étape S1 représentée par la consiste à fournir un empilement de couches 20 servant de matériau de départ à la réalisation du transducteur. L’empilement 20 comprend successivement un substrat 21, une première couche sacrificielle 22 et une première couche structurelle 23, aussi appelée « couche mince ».
Le substrat 21 sert notamment à réaliser le premier bras de transmission 141 et une partie du bâti (le support). Il présente initialement une épaisseur qui peut être comprise entre 500 µm et 700 µm. Le substrat 21 peut être en un matériau semiconducteur, par exemple le silicium.
La première couche structurelle 23 sert à réaliser la membrane 131 du piston 13. Elle peut également servir à réaliser la membrane d’étanchéité 161 de l’articulation pivot 16 et/ou l’électrode mobile 151 des moyens de détection capacitive 15. Elle présente une épaisseur inférieure à celle du substrat 21, de préférence comprise entre 100 nm et 10 µm, par exemple égale à 1 µm. Elle est de préférence constituée du même matériau que le substrat, par exemple le silicium.
La première couche sacrificielle 22 a vocation à disparaître en partie lors de la réalisation du transducteur. Cette couche est notamment utile pour la délimitation du premier bras de transmission 141. Elle peut également servir d’entrefer inférieur dans la zone de détection capacitive du transducteur. Elle peut également permettre de lier mécaniquement le substrat 21 et la première couche structurelle 23. La première couche sacrificielle 22 peut être constituée d’un matériau diélectrique, de préférence un nitrure de silicium ou un oxyde de silicium, par exemple le dioxyde de silicium (SiO 2 ). Son épaisseur est par exemple comprise entre 100 nm et 10 µm.
L’empilement 20 peut notamment être une structure multicouche de type silicium sur isolant ou SOI (« Silicon On Insulator » en anglais), communément appelée substrat SOI.
Bien que non représentée par les figures, le procédé de fabrication peut ensuite comprendre une étape de gravure de la première couche structurelle 23. Cette étape de gravure de la première couche structurelle 23 peut notamment servir à former des trous de libération de l’électrode mobile 151 (pour laisser s’infiltrer ultérieurement la solution de gravure de la première couche sacrificielle 22).
A l’étape S2 de la , une deuxième couche sacrificielle 24 est formée sur la première couche structurelle 23 dans une première zone 20A de l’empilement 20. Pour ce faire, la deuxième couche sacrificielle 24 peut être d’abord déposée de façon à recouvrir entièrement la première couche structurelle 23 puis gravée partiellement dans une deuxième zone 20B de l’empilement 20, par exemple au travers d’un masque en résine formé par photolithographie. La gravure de la deuxième couche sacrificielle 24 est de préférence sélective par rapport à la première couche structurelle 23. La deuxième couche sacrificielle 24 est avantageusement formée du même matériau diélectrique que la première couche sacrificielle 22, par exemple un oxyde de silicium. Son épaisseur peut être comprise entre 100 nm et 10 µm.
Le modèle (1) est paramétré par les paramètres connus suivants qui ont été définis précédemment : - la norme non-nulle g du champ de pesanteur qui s'exerce sur la goutte lors de l'exécution de l'étape 132, - la masse volumique ρ 1 du liquide, - la masse volumique ρ 2 du fluide 6, - le volume connu V de la goutte déposée sur la face 8, et - le rayon mouillé r(h).
Dans ce mode de réalisation, le rayon mouillé r(h) est mesuré lors de l'étape 132. Par conséquent, le carré du rayon mouillé, noté r 2 (h) dans le modèle (1), est lui aussi connu.
Le modèle (1) comporte, dans l'ordre : - une équation différentielle du second ordre, - deux conditions aux limites associées à l'équation différentielle du second ordre, - une première et une seconde équations de contrainte sous forme intégrale. La conditions z(0) = 0 traduit le fait que le rayon de la goutte à la hauteur z=0 est nul. La condition z'(0) = 0 traduit le fait que la tangente à l'apex de la goutte est horizontale. La seconde équation de contrainte permet de déterminer la hauteur h de la goutte à partir de son volume V. La première équation de contrainte permet de définir le rayon de courbure R 0 en fonction des paramètres connus, de la hauteur h et des valeurs des propriétés physiques interfaciales σ 12 , σ S1 , σ S2 et σ S12 à déterminer.
Dans ce modèle (1), lorsque l'équation de la courbe du contour d'une goutte est connue, l'intégrale de la seconde équation de contrainte peut être calculée. Par conséquent, puisque le volume V est connu, la hauteur h est également connue dès que l'équation de la courbe du contour de la goutte est connue. Ensuite, lorsque la hauteur h et l'équation de la courbe du contour de la goutte sont connues, la première équation de contrainte permet d'exprimer le rayon R 0 en fonction des quatre propriétés physiques interfaciales σ 12 , σ S1 , σ S2 et σ S12 . Ainsi, pour chaque goutte dont l'équation du contour est connue, le modèle (1) permet d'obtenir un système d'équations dans lequel les seules inconnues sont les valeurs des quatre propriétés physiques interfaciales σ 12 , σ S1 , σ S2 et σ S12 . Dès lors, en sélectionnant quatre gouttes dont les équations du contour sont différentes, on obtient un système final de quatre systèmes d'équations à quatre inconnues. Ce système final est résolu automatiquement par le module 76 afin d'obtenir, à partir des contours de quatre gouttes, une valeur pour chacune des propriétés physiques interfaciales σ 12 , σ S1 , σ S2 et σ S12 .
Ici, le module 76 détermine les valeurs des propriétés σ 12 , σ S1 , σ S2 et σ S12 à partir des équations des courbes des contours des quatre gouttes de volumes V 1c à V 4c .
Plus précisément, puisque les volumes V 2c à V 4c sont supérieurs au seuil S 1c , le dernier terme de la première équation de contrainte qui dépend de la tension de ligne σ S12 , peut être négligé. Ainsi, pour chacune des gouttes de volumes V 2c à V 4c , il est obtenu un système d'équations dans lequel les trois inconnues sont seulement les propriétés physiques interfaciales σ 12 , σ S1 et σ S2 . Le module 76 résout d’abord le système intermédiaire formé de ces trois systèmes d’équations pour déterminer des premières valeurs des trois propriétés physiques interfaciales σ 12 , σ S1 et σ S2 . Les premières valeurs déterminées pour chacune des propriétés σ 12 , σ S1 et σ S2 à partir des gouttes de volumes V 2c à V 4c sont, par la suite, notée σ 12,c , σ S1,c , et σ S2,c .
Ensuite, le modèle (1) et l'équation du contour de la goutte de volume V 1c sont utilisés pour obtenir un nouveau système d'équations. Dans ce nouveau système d'équations les inconnues σ 12 , σ S1 et σ S2 sont remplacées par leurs valeurs, respectivement, σ 12,c , σ S1,c , et σ S2,c . Cela permet d’obtenir un système d'équations dans lequel la seule inconnue restante, à ce stade, est la tension de ligne σ S12 . La résolution de ce système d'équations permet alors d’obtenir la première valeur σ S12 ,c de la tension de ligne σ S12 .
Ici, lors d’une étape 138, les étapes 130 à 136 sont réitérées mais en utilisant la seconde suite de gouttes de volumes décroissants à la place de la première suite de gouttes de volumes croissants. Ainsi, lors de cette réitération des étapes 130 à 136, les volumes V 1c , V 2c , V 3c et V 4c sont remplacés par des volumes, respectivement V 1d , V 2d , V 3d et V 4d . L’exécution de l’étape 138 permet de déterminer, pour chacune des propriétés σ 12 , σ S1 , σ S2 et σ S12 , des seconde valeurs notées, respectivement σ 12,d , σ S1,d , σ S2,d et σ S12 ,d . Ces secondes valeurs σ 12,d , σ S1,d , σ S2,d et σ S12 ,d ne sont pas nécessairement les mêmes que les premières valeurs σ 12,c , σ S1,c , σ S2,c et σ S12 ,c . Pour une même propriété physique interfaciale, l’écart entre ces première et seconde valeurs est représentatif de l’amplitude du phénomène d’hystérésis qui existe entre une série de gouttes de volumes croissants et une série de gouttes de volumes décroissants. Ainsi, l’étape 138 permet, en plus, de calculer l’amplitude de l’hystérésis sur les valeurs des propriétés physiques interfaciales mesurées.
Le nombre de gouttes utilisées pour déterminer les valeurs des propriétés physiques interfaciales σ 12 , σ S1 , σ S2 et σ S12 , peut être plus grand que quatre. Par exemple, huit gouttes sont utilisées. Dans ce cas, par exemple, des premières valeurs intermédiaires sont déterminées pour les propriétés σ 12 , σ S1 , σ S2 et σ S12 en utilisant les quatre premières gouttes. Ensuite, des secondes valeurs intermédiaires sont déterminées pour ces mêmes propriétés en utilisant les quatre dernières gouttes. Enfin, les valeurs déterminées pour les propriétés σ 12 , σ S1 , σ S2 et σ S12 sont le résultat d'une moyenne arithmétique des première et seconde valeurs intermédiaires.
Lorsque la valeur de certaines des propriétés physiques interfaciales est déjà connue, ce qui a précédemment été décrit peut être mis en œuvre pour mesurer les autres propriétés physiques interfaciales qui ne sont pas connues. Le nombre de propriétés physiques interfaciales mesurées est alors inférieur à quatre. Dès lors, lors de l’étape 136, les valeurs des propriétés physiques interfaciales qui sont déjà connues sont introduites dans le modèle (1) en tant que paramètre connu. Dans ce cas, le nombre de gouttes de la série de gouttes utilisée pour déterminer les valeurs des propriétés physiques interfaciales inconnues peut être diminué. Dans un cas extrême, la série de gouttes utilisée comporte une seule goutte. Ce dernier cas se rencontre par exemple, lorsque la seule propriété physique interfaciale à mesurer est la tension de ligne σ S12 alors que les tensions interfaciales σ 12 , σ S1 et σ S2 sont connues.
Au lieu d’être fournis ou mesurés, certains des paramètres du modèle (1) peuvent être considérés comme étant des inconnues et leurs valeurs sont alors déterminées, en même temps que les valeurs des propriétés physiques interfaciales, lors de l’étape 136. Dans ce cas, plus le nombre de paramètres du modèle (1) à déterminer est important, plus le nombre de gouttes à utiliser est augmenté afin de disposer d’un nombre d’équations de contours de gouttes au moins égal au nombre d’inconnues. Cette variante est avantageusement utilisée pour déterminer la valeur de certains paramètres qui sont plus difficilement mesurables avec précision comme le paramètre r(h).
La valeur de la tension de ligne σ S12 peut aussi être déterminée seulement à partir de mesures réalisées sur des gouttes dont le volume est supérieur au seuil S 1c ou S 1d . Dans ce cas, la précision de la valeur de la tension de ligne σ S12 déterminée peut être moins bonne. En contrepartie, la phase 98 d’établissement des valeurs des seuils S 1c et S 1d , peut être omise.
De façon correspondante, les valeurs des tensions interfaciales peuvent aussi être seulement déterminées à partir des caractéristiques géométriques de gouttes dont le volume est inférieur au seuil S 1c ou S 1d . Dans ce cas, de façon similaire à ce qui est indiqué dans le paragraphe précédent, la précision sur les valeurs déterminées des tensions interfaciales peut être moins bonne. Toutefois, en contrepartie, la phase 98 d’établissement des valeurs des seuils S 1c et S 1d , peut être omise.
S’il n’est pas nécessaire de prendre en compte l’influence de l’hystérésis sur les valeurs des propriétés physiques interfaciales, alors, il n’est pas nécessaire d’utiliser une série de gouttes de volumes croissants et une série de gouttes de volumes décroissants. Par exemple, soit seule la série de gouttes de volumes croissants, soit seule la série de gouttes de volumes décroissants est utilisée pour déterminer les valeurs des propriétés physiques interfaciales. Une série de gouttes formée aussi bien en augmentant qu’en diminuant leurs volumes dans un ordre temporel quelconque peut aussi être utilisée.
Selon une variante de réalisation, le diamètre d’exclusion optimal est déterminé par :
Où et sont les coordonnées d’un vecteur défini par un point A et un point B d’un plan de la pièce usinée, les coordonnées desdits points A et B étant déterminées en fonction des paramètres de pièce, des paramètres de bavure et des paramètres de broche, et où est un angle défini en fonction d’au moins un des paramètres de pièce.
Selon une sous-variante de réalisation de la variante de réalisation précédente, les coordonnées et du point A et les coordonnées et du point B dans le plan sont telles que et .
Selon une sous-variante de réalisation de la variante de réalisation précédente, est un demi-angle formé entre une surface usinée de la pièce et un bord libre de la pièce tel que .
Selon une sous-variante de réalisation de la variante de réalisation précédente, la méthode selon l’invention comprend une étape supplémentaire d’application d’une opération de cassage d’angle au niveau de l’arête de la pièce où se situe la bavure, le cassage d’angle étant réalisé jusqu’à une distance limite délimitée par un cercle d’exclusion optimal tracé à partir du diamètre d’exclusion optimal déterminé, le cercle d’exclusion optimal étant défini dans le plan de la pièce comme étant tangent à une surface usinée, tangent à une surface de sortie et tangent à un arc de cercle .
Grâce à cette sous-variante, la méthode permet de réaliser un cassage d’angle pour ôter la bavure et la couche affectée qui fragilisent la pièce usinée et qui peuvent interférer avec d’autres pièces ou générer des risques de blessures lors de la manutention de la pièce.
Un deuxième aspect de l’invention concerne un procédé de conception d’un ou plusieurs éléments d’une broche, le procédé comprenant les étapes suivantes : Une première étape de définition d’un diamètre d’exclusion objectif ; Une deuxième étape de détermination de paramètres de broche, de paramètres de bavure et de paramètres de pièce, la dite détermination étant effectuée à partir d’une inversion en fonction du diamètre d’exclusion objectif et d’un modèle de simulation de croissance de bavure ; Une troisième étape de détermination d’un domaine favorable de dimensionnement des un ou plusieurs éléments de ladite broche, le domaine favorable de dimensionnement incluant plusieurs caractéristiques dimensionnelles des un ou plusieurs éléments, le domaine favorable de dimensionnement étant déterminé en fonction des paramètres de broche déterminés ; et Une quatrième étape de conception des un ou plusieurs éléments de la broche, ladite conception étant réalisée en fonction des caractéristiques dimensionnelles du domaine favorable déterminé.
On entend par « conception » un certain nombre d’étapes, mises en œuvre par un ordinateur, pour dimensionner une pièce ou un outil. La conception peut en outre inclure la fabrication de la pièce. Par exemple, la conception peut inclure une étape de conception assistée par ordinateur (CAO) pour dessiner la pièce ou l’outil à usiner, puis une étape de fabrication à partir des plans dessinés via CAO de la pièce ou de l’outil. En l’occurrence, dans la présente invention, il s’agit de fabriquer un ou plusieurs éléments d’une broche.
On entend par « diamètre d’exclusion objectif » un diamètre d’exclusion le plus petit possible et qui est défini pour répondre à des exigences métier, par exemple un cahier des charges. Ce diamètre d’exclusion objectif permet de construire un cercle d’exclusion objectif qui définit la limite de la couche affectée dans la pièce usinée. Les éléments de la broche sont ainsi conçus pour satisfaire ce critère de diamètre d’exclusion objectif.
On entend par « inversion » la résolution d’un problème inverse qui permet, pour un phénomène particulier, de déterminer les causes générant des conséquences prédéfinies. En l’occurrence, dans la présente invention, il s’agit de déterminer le dimensionnement d’un ou plusieurs éléments d’une broche en fonction d’un diamètre d’exclusion souhaité, ceci pour générer des couches affectées durant le brochage qui respecteront la distance imposée par le diamètre d’exclusion souhaité.
Grâce à ce deuxième aspect, le procédé selon l’invention permet de dimensionner et concevoir une broche, ou certains éléments de celle-ci, de sorte que le dimensionnement d’une telle broche soit conforme au diamètre d’exclusion optimal défini. Ceci garantit que, lors du brochage, la formation de bavures et des couches affectées sera contenue dans une région de la pièce usinée dont les frontières coïncideront avec la distance optimale définie par le diamètre d’exclusion objectif. En conséquence, le procédé permet de minimiser les risques qu’une mise au point de l’opération de brochage doive être définie en validant les spécifications d’intégrité matière. Le procédé permet donc de concevoir une broche optimisée pour le brochage à réaliser.
Selon une variante de réalisation, le domaine favorable de dimensionnement est déterminé à partir de l’inversion de la relation
Selon une variante de réalisation, chacune des caractéristiques dimensionnelles comprend des plages de valeurs, et l’étape de conception des un ou plusieurs éléments est en outre réalisée en fonction d’un jeu de valeurs appartenant aux plages de valeur des caractéristiques dimensionnelles du domaine favorable déterminé.
Grâce à cette variante, le procédé permet d’obtenir plusieurs valeurs possibles, pour chacune des caractéristiques dimensionnelles, qui sont comprises dans des plages de valeurs. Ces plages de valeurs sont des plages de solution du problème inverse. Il est ainsi possible de choisir, pour chaque caractéristique dimensionnelle, une valeur qui appartient à la plage de valeur de ladite caractéristique dimensionnelle. Ces valeurs choisies forment un jeu de valeurs tel que ce jeu de valeur est solution du problème inverse pour la conception des éléments de la broche. Ce jeu de valeur permet ainsi de concevoir les éléments de la broche à partir de ces caractéristiques dimensionnelles.
Selon une variante de réalisation, la conception des un ou plusieurs éléments est réalisée en fonction d’un ou plusieurs paramètres opératoires.
La est une représentation schématique d’un exemple de réalisation non limitatif d’un procédé selon l’invention de mesure de la charge appliquée à une roue.
Le procédé 700 de la peut être mise en œuvre dans l’une quelconque des roues 300, 400, 500 ou 602 des FIGURES 3-6.
Le procédé 700 comprend une phase 702 de mesure de la charge d’une roue et qui peut être répétée autant de fois que souhaitée.
La phase de mesure 702 de la charge d’une roue comprend une étape 704 de mesure d’une déflexion radiale de la roue.
L’étape 704 de mesure de la déflexion radiale de la roue comprend une étape 706 de mesure d’une capacité, dite de couplage, représentative de ladite déflexion, telle que décrit plus haut, et en particulier en référence à la , en utilisant un capteur capacitif. La déflexion radiale de la roue approche les électrodes de mesure du capteur capacitif du pneu, ou de la jante ou encore d’une électrode d’interaction, ce qui modifie la capacité vue par lesdites électrodes de mesure.
L’étape 704 comprend une étape 708 de calcul de la déflexion radiale à partir de la capacité de couplage mesurée à l’étape 706, en utilisant un premier modèle prédéterminé qui peut être une table de correspondance ou une relation mathématique.
La phase 702 de mesure de charge comprend en outre une étape 710 de calcul de la charge appliquée à la roue, à partir de la valeur de déflexion obtenue à l’étape 708, en utilisant un deuxième modèle prédéterminé qui peut être une table de correspondance ou une relation mathématique.
De manière optionnelle, mais particulièrement avantageuse, la phase 702 de mesure de charge peut comprendre une étape 712 de correction de la capacité de couplage mesurée, avec une valeur de capacité obtenue par une voie de mesure utilisant par exemple une électrode de référence telle que décrit en référence à la , ou un autre capteur capacitif formant, avec le capteur capacitif utilisé à l’étape 706, une paire de capteurs tel que décrit en référence à la . L’étape optionnelle 712 fournit alors une valeur corrigée de la capacité de couplage et utilisée lors de l’étape 708 de calcul de la déflexion radiale de la roue.
Le procédé 700 peut en outre comprendre une phase 720 de calibration, optionnelle, permettant de déterminer par des essaies les premiers et deuxième modèles.
La est une représentation schématique d’un exemple de réalisation non limitatif d’un procédé selon l’invention de mesure du poids d’un véhicule.
Le procédé 800 de la peut être mise en œuvre dans tout véhicule selon l’invention et en particulier dans le véhicule 600 de la .
Le procédé 800 comprend une phase 802 de mesure du poids du véhicule et qui peut être répétée autant de fois que souhaitée.
La phase de mesure 802 comprend une étape 804 de mesure d’une charge appliquée à chaque roue du véhicule, par exemple en utilisant le procédé 700 de la pour chaque roue du véhicule individuellement.
Ensuite, la phase 802 comprend une étape 806 de calcul du poids du véhicule, à partir des valeurs de charges appliquées aux roues mesurées à l’étape 804 et en utilisant un troisième modèle prédéterminé qui peut être une table de correspondance ou une relation mathématique. Par exemple, le troisième modèle peut être une addition des charges mesurées lors de l’étape 804 pour les roues du véhicule, avec ou sans pondération.
Optionnellement, le procédé 800 peut en outre comprendre une phase 810 de calibration, permettant de déterminer par des essaies le troisième modèle.
- la couche mince continue est en Aluminium présente une épaisseur entre 10 et 15 nm et engendre une organisation en ilots aléatoires