FR2824135A1 - Dispositif optique de detection des parametres de rotation et palier a roulement equipe d'un tel dispositif - Google Patents
Dispositif optique de detection des parametres de rotation et palier a roulement equipe d'un tel dispositif Download PDFInfo
- Publication number
- FR2824135A1 FR2824135A1 FR0105576A FR0105576A FR2824135A1 FR 2824135 A1 FR2824135 A1 FR 2824135A1 FR 0105576 A FR0105576 A FR 0105576A FR 0105576 A FR0105576 A FR 0105576A FR 2824135 A1 FR2824135 A1 FR 2824135A1
- Authority
- FR
- France
- Prior art keywords
- light
- free end
- forming
- photosensitive
- light guide
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Granted
Links
- 230000003287 optical effect Effects 0.000 title claims abstract description 22
- 210000000056 organ Anatomy 0.000 claims description 15
- 238000005096 rolling process Methods 0.000 claims description 15
- 238000001514 detection method Methods 0.000 abstract description 3
- 239000011248 coating agent Substances 0.000 description 7
- 238000000576 coating method Methods 0.000 description 7
- 230000010363 phase shift Effects 0.000 description 6
- 238000007789 sealing Methods 0.000 description 6
- 230000001133 acceleration Effects 0.000 description 4
- 239000013307 optical fiber Substances 0.000 description 4
- 230000005540 biological transmission Effects 0.000 description 2
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 2
- 239000002184 metal Substances 0.000 description 2
- 230000000737 periodic effect Effects 0.000 description 2
- 239000012780 transparent material Substances 0.000 description 2
- 239000004925 Acrylic resin Substances 0.000 description 1
- 229920000178 Acrylic resin Polymers 0.000 description 1
- 241000283074 Equus asinus Species 0.000 description 1
- 208000007542 Paresis Diseases 0.000 description 1
- 239000011324 bead Substances 0.000 description 1
- 239000013013 elastic material Substances 0.000 description 1
- 238000005265 energy consumption Methods 0.000 description 1
- 239000000463 material Substances 0.000 description 1
- 238000005259 measurement Methods 0.000 description 1
- 238000000034 method Methods 0.000 description 1
- 239000003973 paint Substances 0.000 description 1
- 230000003071 parasitic effect Effects 0.000 description 1
- 208000012318 pareses Diseases 0.000 description 1
- 230000000149 penetrating effect Effects 0.000 description 1
- 229920000515 polycarbonate Polymers 0.000 description 1
- 239000004417 polycarbonate Substances 0.000 description 1
- 229920002994 synthetic fiber Polymers 0.000 description 1
Classifications
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01D—MEASURING NOT SPECIALLY ADAPTED FOR A SPECIFIC VARIABLE; ARRANGEMENTS FOR MEASURING TWO OR MORE VARIABLES NOT COVERED IN A SINGLE OTHER SUBCLASS; TARIFF METERING APPARATUS; MEASURING OR TESTING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- G01D5/00—Mechanical means for transferring the output of a sensing member; Means for converting the output of a sensing member to another variable where the form or nature of the sensing member does not constrain the means for converting; Transducers not specially adapted for a specific variable
- G01D5/26—Mechanical means for transferring the output of a sensing member; Means for converting the output of a sensing member to another variable where the form or nature of the sensing member does not constrain the means for converting; Transducers not specially adapted for a specific variable characterised by optical transfer means, i.e. using infrared, visible, or ultraviolet light
- G01D5/32—Mechanical means for transferring the output of a sensing member; Means for converting the output of a sensing member to another variable where the form or nature of the sensing member does not constrain the means for converting; Transducers not specially adapted for a specific variable characterised by optical transfer means, i.e. using infrared, visible, or ultraviolet light with attenuation or whole or partial obturation of beams of light
- G01D5/34—Mechanical means for transferring the output of a sensing member; Means for converting the output of a sensing member to another variable where the form or nature of the sensing member does not constrain the means for converting; Transducers not specially adapted for a specific variable characterised by optical transfer means, i.e. using infrared, visible, or ultraviolet light with attenuation or whole or partial obturation of beams of light the beams of light being detected by photocells
- G01D5/347—Mechanical means for transferring the output of a sensing member; Means for converting the output of a sensing member to another variable where the form or nature of the sensing member does not constrain the means for converting; Transducers not specially adapted for a specific variable characterised by optical transfer means, i.e. using infrared, visible, or ultraviolet light with attenuation or whole or partial obturation of beams of light the beams of light being detected by photocells using displacement encoding scales
- G01D5/34707—Scales; Discs, e.g. fixation, fabrication, compensation
- G01D5/34715—Scale reading or illumination devices
- G01D5/34723—Scale reading or illumination devices involving light-guides
Landscapes
- Physics & Mathematics (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Optical Transform (AREA)
Abstract
Le dispositif optique de détection des paramètres de rotation comprend un disque 47 pourvu d'au moins une partie annulaire 48 formée de zones radiales 51 aptes à transmettre la lumière et de zones radiales 53 aptes à absorber la lumière, les zones radiales 51 aptes à transmettre la lumière et les zones radiales 53 aptes à absorber la lumière étant circonférentiellement alternées, une source de lumière 43, un guide de lumière 30, au moins un organes photosensibles 45. La lumière est transmise dans le guide de lumière 30 par un élément monobloc 31.
Description
précitées. Dispositif optique de détection des paramètres de rotation et
palier à roulement équipé d'un tel dispositif.
La présente invention concerne un dispositif optique de détection des paramètres de rotation comme la vitesse ou l'accélération, et qui peut équiper un
palier à roulement.
De tels dispositifs optiques de détection des paramètres de rotation comprennent généralement une roue codeuse sous la forme d'un disque annulaire 1 0 compren ant une partie annul aire formée de zones apte s à tran smettre la lumi ère et de zones aptes à absorber la lumière circonférentiellement alternées Une ou plusieurs sources de lumière sont disposces en regard d'organes photosensibles de façon que ladite partie annulaire de la roue codeuse défile à rotation entre la source de lumière et un organe photosensible. Le trajet de la lumière entre la source de lumière et l'organe photosensible est interrompu par intermittence. Un signal émis par l'organe photosensible permet alors de détecter les paramètres de rotation comme
l'accélération ou la vitesse de rotation.
On connaît, par le document FR A 2 113 895, un dispositif optique de détection des paramètres de rotation, comprenant une roue codeuse sous la forme d'un masque pourvu de fentes radiales laissant libre le passage de la lumière, une source de lumière situce axialement d'un premier côté de la roue codeuse, un organe photosensible situé axialement du même côté de la roue codeuse. Un premier guide de lumière sous la forme d'une fibre optique comprend une première extrémité formant entrce de lumière située en regard de la source de lumière et une seconde extrémité formant sortie de lumière situce en regard de la roue codeuse axialement du côté de la roue codeuse opposé à la source de lumière. Un second guide de lumière également sous la forme d'une fibre optique, comprend une première extrémité formant entrée de lumière située en regard de la seconde extrémité du premier guide de lumière, et une seconde extrémité formant sortie de lumière située en regard de l'organe photosensible. La roue codeuse défile à rotation entre la seconde extrémité du premier guide de lumière et la première extrémité du second guide de lumière, en interrompant de façon intermittente le trajet de la lumière entre lesdites extrémités
des premier et second guides de lumière.
Ce dispositif optique de détection des paramètres de rotation utilise comme guide de lumière deux segments de fibres optiques, ce qui est coûteux. De plus, chaque fibre optique est associée à la transmission de la lumière érnise par la source de lumière vers un unique organe photosensible. L'encombrement d'un tel dispositif ne permet en outre pas de l'incorporer à un palier à roulement instrumenté. L' invention propose un dispositif optique de détection des paramètres utilisant un guide de lumière monobloc transmettant de la lumière en provenance
d'une source de lumière vers un ou plusieurs organes photosensibles.
L' invention propose également un dispositif optique de détection des
paramètres de rotation, permettant une disposition simplifiée des différents éléments.
L'invention propose enfin un dispositif optique de détection des paramètres
dont le faible encombrement permet de l'intogrer dans un palier à roulement.
Le dispositif optique de détection des paramètres de rotation, selon un aspect de l'invention, comprend un disque pourvu d'au moins une partie annulaire formée de zones radiales aptes à transmettre la lumière et de zones radiales aptes à absorber la lumi ère, les zones radi ale s aptes à tran smettre la lumière et les zone s radi ales aptes à absorber la lumière étant circonférentiellement alternces, une source de lumière, un guide de lumière, au moins un organe photosensible. La lumière est transrnise dans le
guide de lumière par un élément monobloc.
Ainsi, la transmission de la lumière vers un organe photosensible peut être assurce par un élément monobloc à partir par exemple d'une source de lumière. On peut utiliser le même élément monobloc pour transmettre la lumière vers une pluralité d'organes photosensibles. En limitant le nombre de sources de lumière, on
peut limiter le coût de fabrication et la consommation d'énergie d'un tel dispositif.
L'utilisation d'un unique guide de lumière permet une simplification du dispositif.
L'utilisation d'une pluralité d'organes photosensibles permet encore de pouvoir
détecter différents paramètres de rotation, comme la vitesse et l'accélération.
Dans un mode de réalisation, le guide de lumière comprend une première extrémité libre formant entrée de lumière située en regard de la source de lumière et une pluralité d'extrémités libres formant sortie de lumière situées chacune en regard
d'un organe photosensible.
Avantageusement, le guide de lumière comprend au moins deux portions comprennant chacune, à une extrémité distante de la première extrémité libre formant
entrée de lumière, une extrémité libre formant sortie de lumière.
Dans un mode de réalisation, le guide de lumière comprend une première et une seconde portions s'étendant à partir de la première extrémité libre formant entrée
de lumière, selon la même direction et dans des sens opposés.
Dans un mode de réalisation, le guide de lumière comprend une première portion, une seconde portion prolongeant la première portion à partir d'une extrémité de la première portion opposée à la première extrémité libre formant entrée de lumere. De préférence, les organes photosensibles sont disposés de façon qu'ils reçoivent des signaux optiques déphasés l'un par rapport à l'autre. Ainsi, on pourra détecter un premier paramètre, comme la vitesse de rotation, et un second paramètre
comme le sens de rotation, indiqué par le signe du déphasage.
Dans un mode de réalisation, la source de lumière se situe axialement du même côté du disque que les organes photosensibles. Cette disposition de la source de lumière et des organes photosensibles permet de disposer ces éléments sur un
même support.
Dans un mode de réalisation, la source de lumière se situe axialement du
côté du disque opposé aux organes photosensibles.
De préférence, la source de lumière et les organes photosensibles sont
disposés sur un même support.
Avantageusement, l'élément monobloc du guide de lumière comprend des facettes capables de réfléchir la lumière pour la dévier de sa trajectoire initiale. La disposition judicieuse des facettes permet, à partir d'un faisceau de lumière émis par une source de lumière, de crécr des faisceaux de lumière réfléchie et de les orienter
vers un ou plusieurs organes photosensibles.
Le dispositif optique de détection des paramètres de rotation est particulièrement adapté pour équiper un palier à roulement comprenant une bague extérieure, une bague intérieure, au moins une rangée d'éléments roulants disposés entre un chemin de roulement de la bague intérieure et un chemin de roulement de la
bague extérieure.
L' invention concerne encore un procédé de détection des paramètres de rotation, dans lequel de la lumière produite par une source de lumière pénètre dans une extrémité libre d'un guide de lumière formant entrée de lumière. La lumière ressort du guide de lumière par au moins une extrémité libre du guide de lumière formant sortie de lumière, située en regard d'un organe photosensible. La lumière est
transmise dans le guide de lumière par un élément monobloc.
Plus précisément, une roue pourvue de zones radiales aptes à transmettre la lumière de zones radiales aptes à absorber la lumière des zones radiales aptes à transmettre la lumière et des zones radiales aptes à absorber la lumière circonférentiellement alternées, interrompt par intermittence le trajet de la lumière entre l'extrémité libre formant sortie et l'organe photosensible de façon à détecter les
paramètres de rotation à partir du signal émis par l'organe photosensible.
L'utilisation de plusieurs extrémités libres du guide de lumière formant sortie de lumière, situées en regard de différents organes photosensibles, permet de
détecter un plus grand nombre de paramètres de rotation.
La présente invention et ses avantages seront mieux compris à l'étude de la
description détaillée de modes de réalisation pris à titre d'exemples non limitatifs et
illustrés par les dessins annexés, sur lesquels: - la figure 1 est une vue partielle d'un dispositif selon un aspect de l'invention, dans un plan radial du disque; - la figure 2 est une vue axiale du disque; - la figure 3 représente sur un graphique les signaux émis par les organes photosensibles lors de la rotation du disque; - la figure 4 est une vue partielle d'un dispositif, selon un second mode de réalisation; - la figure 5 est une vue axiale du disque; - la figure 6 est une vue en perspective d'un dispositif selon un troisième mode de réalisation; et la figure 7 est une demi-vue en coupe d'un palier à roulement équipé d'un
dispositif selon la figure 6.
Sur la figure 1, un guide de lurnière 1 comprend un élément monobloc 2 de forme générale en fourche, pourvu d'une première portion 3 et d'une seconde portion 4, s'étendant à partir d'une première extrémité libre S formant entrce de lumière, selon une même direction perpendiculaire à la première extrémité libre 5, dans des sens opposés. La première portion 3 comprend une extrémité libre 6 opposée à l'extrémité libre S. formant sortie de lumière, et s'étendant perpendiculairement à la portion 3 à partir d'une extrémité de la portion 3 du côté opposé à la première extrémité libre 5. La seconde portion 4 comprend une extrémité libre 7 opposée à l'extrémité libre 5, s'étendant perpendiculairement à la portion 4 à partir d'une extrémité de la portion 4 du côté opposé à la première extrémité libre 5, et formant
sortie de lumière.
Une source de lumière 8 est disposce en regard de l'extrémité libre 5 formant entrée de lumière, à faible distance de l'extrémité libre 5. Le guide de lumière 1 est réalisé en matière transparente, de préférence en une matière synthétique moulée telle qu'une résine acrylique transparente ou un polycarbonate transparent. La source de lumière 8 émet un faisceau de lumière 9 en direction de l'extrémité libre 5 formant entrée de lumière. Le faisceau de lumière 9 pénètre dans
l'élément monobloc 2 par l'extrémité libre 5.
A la jonction entre les portions 3 et 4, l'ensemble monobloc 2 comprend des facettes 10 et 11 disposées en regard de l'extrémité libre 5. Le faisceau lumineux 9 qui a pénétré dans l'élément monobloc 2 par l'extrémité libre 5, se réfléchit sur les facettes 10 et 11 orientées de façon à créer à partir du faisceau de lumière 9 un premier faisceau de lumière réfléchie 12 traversant la première portion 3 et un second faisceau de lumière réfléchie 13 traversant la seconde portion 4. L'extrémité libre 6 de la portion 3 s'étendant perpendiculairement, forme un coude 14 comprenant sur sa surface extérieure une facette 15 qui réfléchit le premier faisceau de lumière réfléchie 12 en direction de l'extrémité libre 6 de la première portion 3. L'extrémité libre 7 de la portion 4 s'étendant perpendiculairement, forme un coude 16 comprenant sur sa surface extérieure une facette 17 qui réfléchit le faisceau de lumière réfléchie 13 en
direction de l'extrémité libre 7 de la portion 4.
Un premier organe photosensible 18 est disposé à distance en regard de l'extrémité libre 6 de la première portion 3. Un second organe photosensible 19 est disposé à distance en regard de l'extrémité libre 7 de la portion 4. Le faisceau de lurnière réfléchie 12 orienté vers l'extrérnité libre 6 de la portion 3, est émis à partir de l'extrémité libre 6 de la portion 3 en direction de l'organe photosensible 18. Le faisceau de lumière réfléchie 13 orienté vers l'extrémité libre 7 de la portion 4, est émis à partir de l'extrémité libre 7 de la portion 4 en direction de l'organe photosensible 19. Les organes photosensibles 18 et 19 sont disposés sur un même
support 20.
Une roue sous la forme d'un disque transparent 21, de forme annulaire, défile à rotation entre les organes photosensibles 18 et 19 et respectivement les extrémités libres 6 et 7 des portions 3 et 4. La source de lumière 8 est donc disposée axialement du côté opposé aux organes photosensibles 18 et 19. Le disque 21 est en matière transparente, laissant libre le passage de la lumière des faisceaux 12 et 13, respectivement des extrémités libres 6 et 7 des portions 3 et 4 vers les organes
photosensibles 18 et 19.
Un revêtement 22 s'opposant au passage de la lumière, par exemple sous la forme d'une peinture opaque, est disposé sur la surface 21a du disque 21 en regard des organes photosensibles 18 et 19. Le revêtement 22 forme sur le disque 21 des zones radiales aptes à absorber la lumière 24, recouvertes par le revêtement 22 et laisse libre des zones radiales aptes à transmettre la lumière 23, non recouvertes par
le revêtement 22. Les zones radiales 23 et 24 sont circonférentiellement alternées.
Comme on peut le voir sur la figure 1, l'organe photosensible 18 est situé en regard d'une zone radiale 24, de façon que le faisceau de lumière réfléchie 12 émis à partir de l'extrémité libre 6 de la portion 3 soit absorbé par le revêtement 22 de ladite zone radiale 24 et ne parvienne pas à l'organe photosensible 18. Par contre, l'organe photosensible 19 est disposé angulairement de façon à être situé en regard
partiellement d'une zone radiale 24 et partiellement d'une zone radiale 23 adjacente.
Ainsi, lors de la rotation du disque 21, les signaux fournis par les organes
photosensibles 18 et 19 possèderont un déphasage non nul.
Sur la figure 3, un repère présente en abscisse le temps et en ordonnce une valeur d'inten sité des signaux fournis par les organes photosensibles 18 et 19. Le signal fourni par l'organe photosensible 18 est représenté par une courbe C1 périodique, en créneaux. Une courbe C2 périodique en créneaux, possédant un déphasage non nul avec la courbe C1, représente le signal fourni par l'organe photosensible 19 lors de la rotation du disque 21. Les signaux fournis par les organes photosensibles 18 et 19 permettent ainsi de connaître différents paramètres de rotation du disque et d'un dispositif solidaire en rotation du disque. Dans le cas présent, la période des signaux C1 et C2 permet de connâître la vitesse de rotation du disque 21. La connaissance du déphasage entre C1 et C2 permet, en connaissant le signe de ce déphasage, de conna^itre le sens de rotation du disque 21. L'anal>se des variations de fréquence des signaux C1, C2 par rapport au temps permet de
déterminer si nécessaire les accélérations angulaires.
Sur la figure 4, un guide de lumière 30 sous la forme d'un élément monobloc 31, comprend une portion rectiligne 32, une première extrémité libre 33 formant entrée de lumière et s'étendant perpendiculairement à partir d'une extrémité de la portion rectiligne 32 et formant un coude 34 pourvu sur sa surface extérieure d'une facette 35. Une seconde extrémité libre 36 s'étend perpendiculairement à partir d'une extrémité de la portion rectiligne 32 opposée à l'extrérnité libre 33, du même côté que l'extrémité libre 33, en formant un coude 37 comprenant sur sa surface extérieure une facette 38. Une seconde portion rectiligne 39, dont l'épaisseur est égale sensiblement à la moitié de l'épaisseur de la portion rectiligne 32, prolonge la
portion rectiligne 32 à partir de la zone du coude 37 non recouverte par la facette 38.
Une extrémité libre 40 s'étend perpendiculairement à partir de 1'extrémité de la portion rectiligne 39 opposée à la portion rectiligne 32, du même côté que l'extrémité libre 36, et forme une sortie de lumière. L'extrémité libre 40 forme un coude 41 avec
la portion rectiligne 39, possédant sur sa surface extérieure une facette 42.
Une source de lumière 43, qui peut être par exemple une diode électroluminescente, est située en regard de l'extrémité libre 33 formant entrée de lumière, sur un support 44. Un organe photosensible 45 est disposé sur le support 44, en regard de l'extrémité libre 36 formant sortie de lumière, un second organe photosensible 46 est disposé également sur le support 44, en regard de l'extrémité
libre 40 formant sortie de lumière.
L'élément monobloc 31 du guide de lumière 30 est décalé axialement par rapport à une roue, comprenant un disque 47 de forme annulaire recouvert d'un revêtement 50, correspondant au disque 21 divisé en deux parties annulaires concentriques 48 et 49, mieux visibles sur la figure 5, décalées angulairement d'un nombre non entier de de zones radiales. Les parties annulaires 48 et 49 comprennent des zones radiales aptes à transmettre la lumière respectivement 51 et 52, et des zones radiales aptes à absorber la lumière respectivement 53 et 54. La portion rectiligne 32 se situe dans un plan radial du disque 47. L'extrémité libre 36 formant sortie de lumière se situe en regard de la partie annulaire 48. L'extrémité libre 40 formant
sortie de lumière se situe en regard de la partie annulaire 49.
Corume on peut le voir sur la figure 4, il en résulte que les extrémités libres 36 et 40, alignées radialement, peuvent être situées pour l'extrémité libre 36 en regard d'une zone radiale 53 s'opposant au passage de la lumière, alors que l' extrémité libre 40 se situe en regard d' une zone radiale 52, laissant libre le passage
de la lumière.
Lors de la rotation du disque 47, la partie annulaire 48 défile à rotation entre l'extrémité libre 36 formant sortie du guide de lumière 30 et l'organe photosensible 45. La partie annulaire 49 défile à rotation entre l'extrémité libre 40 du guide de lumière 30 formant sortie de lumière et l'organe photosensible 46. La source de lurnière 43 émet un faisceau lumineux 55, qui pénètre dans le guide de lumière 30 par l'extrémité libre 33 formant entrée de lumière. Le faisceau lumineux 55 est réfléchi par la facette 35 du coude 34 de façon à cheminer dans la portion rectiligne 32. Une partie du faisceau de lumière 55 est réfléchie par la facette 38 en direction de l'extrémité libre 36 du guide de lumière 30 formant sortie de lumière. Une seconde partie du faisceau 55 formant un faisccau 57 chemine dans la portion rectiligne 39 prolongeant la portion rectiligne 32, puis est réfléchie par la facette 42 du coude 41
en direction de l'extrémité libre 40 formant sortie de lumière.
L'extrémité libre 36 formant sortie de lumière se situant en regard d'une zone radiale 53, le faisccau de lumière 56 est absorbé par le revêtement 50 et ne parvient pas à l'organe photosensible 45. Par contre, le faisceau de lumière 57 réfléchi en direction de l'extrémité libre 40 formant sortie de lumière est émis en direction de l'organe photosensible 46, et comme l'extrémité libre 40 se situe partiellement en regard d'une zone radiale 52 laissant libre le passage de la lumière,
l'organe photosensible reçoit une partie du faisceau de lumière 57.
La rotation du disque 47 permet d'obtenir à partir des organes photosensibles 45 et 46 des signaux tels qu'illustrés sur la figure 3 par les courbes C1 et C2. En effet, les zones radiales 51 et 53 de la partie annulaire 48 défilant à rotation entre l'extrémité libre 36 et l'organe photosensible 45 interrompent par intermittence
le trajet du faisceau de lumière 56 entre l'extrémité 36 et l'organe photosensible 45.
De méme, les zones radiales 52 et 54 de la partie annulaire 49 défilent à rotation entre l'extrémité libre 40 et l'organe photosensible 46, interrompant de façon intermittente le trajet du faisceau de lumière 57 entre l'extrémité libre 40 et l'organe photosensible 46. Comme les zones radiales 52, 54 de la partie annulaire 49 et les zones radiales 51, 53 de la partie annulaire 48 sont angulairement décalées d'un nombre non entier de zones radiales, les signaux émis par les organes photosensibles 45 et 46 possèderont
un déphasage non nul.
Le mode de réalisation illustré par la figure 4 offre l'avantage de permettre de disposer la source de lumière 43 et les organes photosensibles 45 et 46 sur un méme support 44, ce qui permet de limiter le nombre de supports et le nombre de connexions. Avantageusement, le support 44 peut être un circuit imprimé servant de support à des connexions et par exemple à un microprocesseur apte à exécuter un
programme de commande stocké dans un moyen-mémoire.
L'utilisation de facettes capables de réfléchir la lumière pour dévier la lumière de sa direction initiale dans l'élément monobloc permet de modifier le trajet de la lumière selon la direction choisie. L'inclinaison des facettes par rapport aux différentes portions de l'élément monobloc peut permettre d'utiliser des portions non
perpendiculaires entre elles, s'étendant selon des directions différentes.
En variante, un élément monobloc formant guide de lumière peut comprendre au moins une extrémité libre formant entrée de lumière et une pluralité de portions s'étendant selon des directions identiques ou différentes, chacune pourvue, à une extrémité distante de l'extrémité libre formant entrée de lumière, d'une extrémité libre formant sortie de lumière. Les portions peuvent s'étendre à
partir de la même extrémité libre formant entrée de lumière.
Selon le trajet que doit emprunter la lumière, l'ensemble monobloc peut comprendre une succession de portions s'étendant selon des directions différentes, reliées entre elles par des coudes pourvus de facettes dont l'inclinaison est adaptée pour permettre le cheminement de la lumière dans les différentes portions jusqu'à une extrémité libre formant sortie de lumière. Les portions peuvent ne pas être rectilignes. Sur la figure 6 le disque 47 est remplacé par un disque 58 comprenant sur la zone de plus grand diamètre une partie annulaire 59 et sur la zone de plus petit diamètre une partie annulaire 60. Le disque 58 est en matière absorbant la lumière et ne laissant pas libre le passage d'un faisceau de lumière. Les zones radiales aptes à laisser passer la lumière des parties annulaires 59 et 60 sont ici formées par des orifices, respectivement 61 et 62. La source de lumière 43, fixée sur le support 44, comprend des moyens de connexion 63. L'organe photosensible fixé sur le support
44 comprend des moyens de connexion 64.
L'utilisation d'un guide de lumière 30 permet de disposer la source de lumière 43 et les organes photosensibles 45 et 46 axialement d'un même côté du disque 47 ou 58, de façon que l'on puisse obtenir un dispositif optique de détection des paramètres plus compact et plus facile à intégrer, par exemple dans un palier à roulement instrumenté. L'utilisation d'un guide de lumière 30 sous la forme d'un élément monobloc 31, participe de la compacité du dispositif optique de détection des
paramètres de rotation et également de la simplicité de fabrication d'un tel dispositif.
En variante, on pourrait utiliser des zones aptes à transmettre la lumière sous
la forme de surfaces réfléchissantes.
Sur la figure 7, un dispositif optique de détection des paramètres de rotation, tel qu'illustré sur la figure 6, est disposé dans un palier à roulement instrumenté. Un roulement 71 comprend une bague extérieure 72 non tournante, pourvue sur son alésage 72a d'un chemin de roulement torique 73, une bague intérieure tournante 74, pourvue sur sa surface extérieure 74a d'un chemin de roulement torique 75, et une rangée d'éléments roulants 76, ici des billes, disposée entre le chemin de roulement
73 de la bague extérieure 72 et le chernin de roulement 75 de la bague intérieure 74.
Les éléments roulants 76 sont maintenus à espacement circonférentiel régulier par
une cage 77.
La bague extérieure 72 est également pourvue de deux surfaces latérales radiales 72b, 72c opposées d'une surface extérieure cylindrique 72d. Deux rainures 78 et 79 symétriques par rapport au plan radial passant par le centre des éléments roulants 76, sont formées dans l'alésage 72a de la bague extérieure 72, la rainure 78 étant adjacente à la surface radiale 72b, la rainure 79 étant adjacente à la surface
radiale 72c.
La bague intérieure 74 est également pourvue de deux surfaces latérales 74b, 74c opposées, respectivement dans le méme plan radial que les surfaces 72b et 72c et
d'un alésage 74d.
Un organe d'étanchéité référencé 80 dans son ensemble est fixé sur la bague extérieure 72. L'organe d'étanchéité comprend une armature rigide métallique 81 en forme générale de disque, sur laquelle est surmoulée une partie élastique 82 réalisée en caoutchouc par exemple. La partie élastique 82 est annulaire et comprend à son extrémité de plus grand diamètre un bourrelet 83 monté à force dans la rainure 79 de la bague extérieure 72, la partie élastique 82 comprend à son extrémité de plus petit diamètre une lèvre d'étanchéité 84 en contact de frottement dynamique sur la surface
intérieure 74a de la bague intérieure 74.
Un dispositif optique de détection des paramètres de rotation 86 comprend un codeur 87 comprenant un support annulaire 88 de forme cylindrique et possédant un alésage 88a de diamètre sensiblement égal au diamètre de la surface extérieure 74a de la bague intérieure 74, et emmanché sur la bague intérieure 74. Une portion intérieure radiale 89 s'étend à partir d'une zone de l'alésage 88a du support 88, radialement vers l'intérieur, de façon à former un épaulement 89a en appui sur la surface radiale 74c de la bague intérieure 74. Une nervure annulaire 90 s'étend radialement vers l'extérieur à partir du support annulaire 88 en formant une surface radiale 91 en appui sur la zone de plus petit diamètre d'un disque 58 emmanché sur le
support annulaire 88. Le disque 58 est solidaire en rotation du support annulaire 88.
Le dispositif optique 86 comprend un ensemble capteur 92 comprenant un support annulaire 93 posséJant du côté de la bague extérieure 72 une surface radiale 93a en appui sur la surface radiale 72c de la bague extérieure 72. Une portion annulaire 94 s'étend à partir de l'extrémité du support annulaire 93 en contact avec la
bague extérieure 72 dans la rainure 79.
Une portion radiale 95 de forme annulaire s'étend à partir de la portion annulaire 94 dans le plan radial contenant la rainure 79, vers 1'intérieur en direction de la surface extérieure du support annulaire 88 du codeur 87. La portion radiale 95 comprend à son extrémité de moindre diamètre un joint à lèvre 96 venant en contact de frottement dynamique sur la paroi extérieure du support annulaire 88 du codeur 87, de façon à assurer l'étanchéité de 1'espace compris entre les bagues extérieure 72
et intérieure 74 dans lequel sont disposés les éléments roulants 76.
Un support 44 est fixé sur la portion radiale 95. Une source de lumière 43 est fixée sur le support 44 radialement dans la zone de plus grand diamètre de la portion radiale 95 et est alignée radialement avec deux organes photosensibles 45, 46
également fixés sur le support 44.
L'ensemble capteur 92 comprend un second support radial 97 possédant unesurface radiale 97a en appui sur une surface radiale 93b du support annulaire 93 axialement à l'opposé de la surface radiale 93a et s'étend radialement vers 1'intérieur en direction du support annulaire 88 du codeur 87. Une portion 98 s'étend axialement
à partir de la portion radiale 97 en direction de la portion radiale 95.
Un organe d'étanchéité 100 est fixé dans une nervure radiale 101 pratiquce radialement dans la portion de moindre diamètre de la portion radiale 97. L'organe d'étanchéité 100 comprend une armature métallique 102, sur laquelle est surmoulée une partie en matériau élastique 103 de forme annulaire possédant sur sa zone de moindre diamètre un joint à lèvre 104 venant en contact de frottement dynamique
avec la surface extérieure du support annulaire 88 du codeur 87.
L'organe d'étanchéité 100 et le joint à lèvre 96 équipant la portion radiale 95 isolent l'ensemble de détection optique de toute intrusion de corps étrangers en provenance de l'intérieur ou de l'extérieur du roulement qui risquerait de venir altérer
les mesures des paramètres de rotation.
Un guide de lumière 30 est fixé sur la portion axiale 98. Le guide de lumière comprend une première extrémité libre 33 situce en regard de la source de lumière 43, une seconde extrémité libre 36 située en regard de l'organe photosensible 45 et une troisième extrémité libre 40 situce en regard de l'organe photosensible 46. Les facettes du guide de lumière 30 permettent de diviser un faisceau de lumière émis par la source de lumière 43, et pénétrant dans le guide de lumière 30 par l'extrémité libre 33, en un faisceau de lumière émis par l'extrémité libre 36 formant sortie de lumière en direction de l'organe photosensible 45, et un second faisccau de lumière émis par l'extrémité libre 40 formant sortie de lumière en direction de l'organe photosensible 46. Le disque 58, solidaire en rotation du support annulaire 88, défile à rotation d' une part entre l'extrémité libre 36 et l'organe photosensible 45 et d' autre part entre l'extrémité libre 40 et l'organe photosensible 46. Le disque 58 possède une série d'orifices 61 et 62 formant des zones aptes à laisser libre le passage d'un faisceau de lumière. Les orifices 61 et 62 forment respectivement sur le disque 58 des graduations angulaires régulières décalées angulairement d'un nombre non entier de graduation. Un câble de liaison électrique 105 sort axialement d'un guide 106 disposé sur le support annulaire 93 de l'ensemble capteur 92 et est reliée aux organes photosensibles et à la source lumineuse 43 par des moyens non représentés sur la figure. Lors de la rotation de la bague intérieure 74, le support annulaire 88, solidaire de la bague intérieure 74, entraîne en rotation le disque 58 dont les parties annulaires S9 et 60 défilent à rotation entre l'extrémité libre 36 du guide de lumière et l' organe photosensible 45 et l' extrémité libre 40 du guide de lumière 30 et l'organe photosensible 46. Les signaux émis par les organes photosensibles permettent de détecter la vitesse de rotation de la bague intérieure 4 par rapport à la bague extérieure 72, l'utilisation de graduations angulairement décalées permet de
détecter d'autres paramètres de rotation, comme le sens de rotation.
Le dispositif de détection des paramètres de rotation permet d'obtenir un dispositif d'encombrement axial et radial réduit, par l'utilisation d'un guide de lumière monobloc comprenant une pluralité d'extrémités libres formant sortie de Lucas el une extmild bare al entrde de lu6re, qui peanut d'utHiser une source lumen pour lamenter une plurabld does photosensibles. L'ext(-td IBM 1 entice 1umi6= 611 sposde prelimit de la soured de lumpy, cape entibrement le scam lumineux seas que des isccaux lumineux parasites pviennent dictemen1 de la source de fuming vers On organs pholosensible c1 ne
peuenl les Issues des pares de roladon.
Claims (10)
1. Dispositif optique de détection des paramètres de rotation comprenant un disque (47) pourvu d'au moins une partie annulaire (48) formée de zones radiales (51) aptes à transmettre la lumière et de zones radiales (53) aptes à absorber la lumière, les zones radiales (51) aptes à transmettre la lumière et les zones radiales (53) aptes à absorber la lumière étant circonférentiellement alternées, une source de lumière (43), un guide de lumière (1, 30), et au moins un organe photosensible (45), caractérisé en ce que la lumière est transmise dans le guide de lumière (1,30) par un
élément monobloc (2,31).
2. Dispositif selon la revendication 1, caractérisé par le fait que le guide de lumière (30) comprend une première extrémité libre (33) formant entrce de lumière située en regard de la source de lumière (43), et une pluralité d'extrémités libres (36, ) formant sortie de lumière étant situces chacune en regard d'un organe
photosensible (45,46).
3. Dispositif selon la revendication 2, caractérisé par le fait que le guide de lumière (30) comprend au moins deux portions (32, 39) comprenant chacune, à une extrémité distante de la première extrémité libre (33) formant entrée de lumière, une
extrémité libre (36,40) formant sortie de lumière.
4. Dispositif selon la revendication 3, caractérisé par le fait que le guide de lumière comprend une première et une seconde portions s'étendant à partir de la première extrémité libre formant entrée de lumière (33), selon la même direction et
dans des sens opposés.
5. Dispositif selon la revendication 3, caractérisé par le fait que le guide de lumière (30) comprend une première portion (32), une seconde portion (39) prolongeant la première portion (32) à partir d'une extrémité de la première portion
(32) opposée à la première extrémité libre (33) formant entrée de lumière.
6. Dispositif selon l'une quelconque des revendications précédentes,
caractérisé par le fait que les organes photosensibles (45, 46) sont disposés de façon
qu'ils reçoivent des signaux optiques déphasés l'un par rapport à l'autre.
7. Dispositif selon l'une quelconque des revendications précédentes,
caractérisé par le fait que la source de lumière (43) se situe axialement du même côté
du disque que les organes photosensibles (45,46).
8. Dispositif selon l'une quelconque des revendications 1 à 6, caractérisé
par le fait que la source de lumière (8) se situe axialement du côté du disque opposé
aux organes photosensibles (18, 19).
9. Dispositif selon l'une quelconque des revendications précédentes,
caractérisé par le fait que la source de lumière (43) et les organes photosensibles (45,
46) sont disposés sur un même support (44).
lO.Dispositif selon l'une quelconque des revendications précédentes,
caractérisé par le fait que l'élément monobloc (31) du guide de lumière (30) comprend des facettes (35, 38) capables de réfléchir la lumière pour la dévier de sa
direction initiale.
11. Palier à roulement comprenant une bague extérieure (72), une bague intérieure (74), au moins une rangée d'éléments roulants (76) disposés entre un chemin de roulement (75) de la bague intérieure (74) et un chemin de roulement (73) de la bague extérieure (72), caractérisé par le fait qu'il comprend un dispositif selon
Priority Applications (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| FR0105576A FR2824135B1 (fr) | 2001-04-25 | 2001-04-25 | Dispositif optique de detection des parametres de rotation et palier a roulement equipe d'un tel dispositif |
| PCT/FR2002/001388 WO2002086424A1 (fr) | 2001-04-25 | 2002-04-23 | Palier a roulement equipe d'un dispositif optique de detections de parametres de rotation |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| FR0105576A FR2824135B1 (fr) | 2001-04-25 | 2001-04-25 | Dispositif optique de detection des parametres de rotation et palier a roulement equipe d'un tel dispositif |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| FR2824135A1 true FR2824135A1 (fr) | 2002-10-31 |
| FR2824135B1 FR2824135B1 (fr) | 2003-09-12 |
Family
ID=8862682
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| FR0105576A Expired - Lifetime FR2824135B1 (fr) | 2001-04-25 | 2001-04-25 | Dispositif optique de detection des parametres de rotation et palier a roulement equipe d'un tel dispositif |
Country Status (2)
| Country | Link |
|---|---|
| FR (1) | FR2824135B1 (fr) |
| WO (1) | WO2002086424A1 (fr) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE102007052978A1 (de) * | 2007-11-07 | 2009-05-14 | Valeo Schalter Und Sensoren Gmbh | Anordnung zur Erfassung eines Drehwinkels |
Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP2730894B1 (fr) | 2012-11-13 | 2019-03-13 | Itron GmbH | Détecteur, guide optique et compteur |
| FR3021762B1 (fr) * | 2014-06-02 | 2017-09-15 | Schneider Electric Ind Sas | Systeme de detection |
Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US3770353A (en) * | 1971-08-25 | 1973-11-06 | Us Navy | Electro-optical sensor |
| DE4137670A1 (de) * | 1990-11-16 | 1992-05-21 | Alps Electric Co Ltd | Beleuchtungs-lichtleitstruktur |
| EP0922627A1 (fr) * | 1997-12-06 | 1999-06-16 | Itt Manufacturing Enterprises, Inc. | Montage modulaire d'un capteur d'angle de direction |
| WO2001019665A1 (fr) * | 1999-09-13 | 2001-03-22 | Leopold Kostal Gmbh & Co. Kg | Detecteur d'angle de direction opto-electronique |
| EP1108976A1 (fr) * | 1999-12-15 | 2001-06-20 | Valeo Schalter und Sensoren GmbH | Capteur de l'angle de braquage |
Family Cites Families (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| FR2666148B1 (fr) * | 1990-08-27 | 1994-03-04 | Jaeger | Capteur de vitesse d'un element rotatif notamment d'une roue de vehicule automobile. |
-
2001
- 2001-04-25 FR FR0105576A patent/FR2824135B1/fr not_active Expired - Lifetime
-
2002
- 2002-04-23 WO PCT/FR2002/001388 patent/WO2002086424A1/fr not_active Application Discontinuation
Patent Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US3770353A (en) * | 1971-08-25 | 1973-11-06 | Us Navy | Electro-optical sensor |
| DE4137670A1 (de) * | 1990-11-16 | 1992-05-21 | Alps Electric Co Ltd | Beleuchtungs-lichtleitstruktur |
| EP0922627A1 (fr) * | 1997-12-06 | 1999-06-16 | Itt Manufacturing Enterprises, Inc. | Montage modulaire d'un capteur d'angle de direction |
| WO2001019665A1 (fr) * | 1999-09-13 | 2001-03-22 | Leopold Kostal Gmbh & Co. Kg | Detecteur d'angle de direction opto-electronique |
| EP1108976A1 (fr) * | 1999-12-15 | 2001-06-20 | Valeo Schalter und Sensoren GmbH | Capteur de l'angle de braquage |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE102007052978A1 (de) * | 2007-11-07 | 2009-05-14 | Valeo Schalter Und Sensoren Gmbh | Anordnung zur Erfassung eines Drehwinkels |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| WO2002086424A1 (fr) | 2002-10-31 |
| FR2824135B1 (fr) | 2003-09-12 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| EP0821240B1 (fr) | Roulement à capteur d'informations | |
| EP0872652B1 (fr) | Palier à roulement à capteur d'informations | |
| EP0875683B1 (fr) | Palier à roulement à capteur d'informations | |
| FR2710985A1 (fr) | Elément codeur pour roulement muni d'un ensemble capteur d'informations et roulement comportant un tel élément codeur. | |
| EP0522933A1 (fr) | Capteur de vitesse de rotation et palier à roulement équipé d'un tel capteur | |
| FR2671633A1 (fr) | Dispositif de capteur de vitesse de rotation integre dans un moyeu a roulement. | |
| FR2649457A1 (fr) | Roulement integre muni d'un pulseur et d'un capteur pour equiper un moyeu de roue de vehicule automobile | |
| FR2792979A1 (fr) | Palier a roulement a capteur d'informations | |
| FR2702567A1 (fr) | Dispositif de détection radiale de la vitesse de rotation d'un roulement et roulement muni d'un tel dispositif intégré. | |
| US9091568B2 (en) | Optical encoder system including a structured code wheel | |
| FR2693272A1 (fr) | Dispositif de détection de la vitesse de rotation d'un palier à roulement et moyeu à roulement pour roue de véhicule équipé d'un tel dispositif. | |
| FR2821904A1 (fr) | Dispositif de galet a roulement instrumente | |
| FR2614966A1 (fr) | Organe d'etancheite perfectionne, utilisable notamment pour un palier a roulements, et dispositif permettant de detecter la vitesse d'un organe rotatif moyennant l'utilisation de cet organe d'etancheite | |
| EP0949510A1 (fr) | Joint dynamique de type "casstte" à dispositif de repérage angulaire; procédé pour sa mise en oeuvre | |
| EP1196787B1 (fr) | Palier a roulement instrumente | |
| FR2631665A1 (fr) | Unite de roulement pour systeme anti-blocage electronique abs | |
| FR2824135A1 (fr) | Dispositif optique de detection des parametres de rotation et palier a roulement equipe d'un tel dispositif | |
| FR2464485A1 (fr) | Dispositif de detection optique | |
| EP0902257B1 (fr) | Procédé de fabrication d'un codeur optique pour palier à roulement et palier à roulement correspondant | |
| FR2882139A1 (fr) | Dispositif de detection des parametres de rotation de deux elements | |
| EP1324046A1 (fr) | Roulement comprenant un ensemble de transmissions d'information sans fil | |
| EP0740158A1 (fr) | Roulement muni d'un dispositif intégré de détection de la vitesse de rotation | |
| FR2836191A1 (fr) | Palier a roulement instrumente | |
| EP1619478A2 (fr) | Dispositif de détection de paramètre de rotation d'une roue, notamment d'une roue de véhicule | |
| EP1359423B1 (fr) | Dispositif de galet à roulement équipé d'un capteur de vitesse angulaire |