FR3123434A1 - Capteur de couple pour véhicule automobile - Google Patents

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Abstract

L’invention concerne un capteur de couple (20), pour véhicule automobile, destiné à être monté autour d’un élément du véhicule afin de mesurer un couple appliqué audit élément, ledit élément comprenant une première et une deuxième portion de contact, le capteur de couple (20) comprend un organe de fixation (40) et un premier organe de liaison (50), ledit organe de fixation (40) comprenant une première zone de fixation (41), adaptée pour être maintenue contre la première portion de contact, et une deuxième zone de fixation (42), adaptée pour être maintenue contre la deuxième portion de contact, la première et la deuxième zones de fixation (41,42) étant reliées par ledit premier organe de liaison (50), ledit premier organe de liaison (50) étant apte à recevoir un couple appliqué à l’élément et comprenant un élément sensible (70) configuré pour générer un signal électrique fonction d’une torsion appliquée à l’élément afin d’en mesurer le couple. Figure pour l’abrégé : Fig. 4

Description

Capteur de couple pour véhicule automobile
L’invention concerne le domaine des véhicules, notamment automobiles, et plus précisément un capteur de couple pour véhicule automobile.
De manière connue, un véhicule automobile comprend plusieurs éléments rotatifs, notamment des arbres de transmission. Un arbre de transmission est défini comme un arbre mécanique apte à transmettre une puissance d’un moteur thermique ou d’une machine électrique vers d’autres éléments, comme les roues du véhicule.
Pour mesurer le couple d’un élément rotatif, un capteur de couple est par exemple monté sur la surface externe de l’élément rotatif. Le capteur de couple comprend une jauge de contrainte. Selon une forme de réalisation, le capteur de couple comprend également un substrat. Dans le cas présent, la jauge de contrainte est fixée sur le substrat, lui-même fixé sur l’élément rotatif.
La jauge de contrainte est apte à mesurer un paramètre relatif à la torsion de l’élément rotatif. Le paramètre ainsi mesuré permet de déterminer le couple de l’élément rotatif.
Par ailleurs, un méplat peut notamment être usiné sur la surface de l’élément rotatif afin d’y fixer le capteur de couple.
Notamment, le capteur de couple est fixé sur la surface externe grâce à l’utilisation de matière adhésive, notamment de colle.
Dans une autre forme de réalisation, une bague de maintien est utilisée pour entourer l’élément rotatif, à l’endroit où le capteur de couple est fixé. Ainsi, le capteur de couple est maintenu sur la surface externe de l’élément rotatif grâce à la bague de maintien. La bague de maintien est fixée grâce à un ensemble de moyens de fixations, tels que des vis.
Cependant, l’utilisation de matière adhésive n’est pas fiable dans le temps. En effet, la matière adhésive peut se dégrader et le capteur de couple pourrait ne plus être correctement fixé sur l’élément rotatif et donc ne plus assurer son rôle de mesure du couple de l’élément rotatif.
De plus, l’usinage d’un méplat sur un élément rotatif est contraignant.
Par ailleurs, les moyens de fixations de la bague de maintien, en saillie de l’élément rotatif, ont une masse non négligeable pouvant créer un déséquilibre de masse sur l’élément rotatif.
Enfin, le montage d’un capteur de couple sur un élément rotatif à partir de matière adhésive ou d’une bague de maintien est également contraignant. En effet, de nombreuses étapes sont nécessaires pour orienter et fixer correctement la jauge de contrainte par rapport à la surface de l’élément rotatif de sorte à optimiser les mesures effectuées par la jauge de contrainte.
Ainsi, il existe le besoin d’une solution permettant de remédier, au moins partiellement, à ces inconvénients.
A cette fin, l’invention concerne un capteur de couple pour véhicule automobile, ledit capteur étant destiné à être monté autour d’un élément du véhicule pouvant être soumis à des torsions afin de mesurer un couple appliqué audit élément, ledit élément s’étendant selon un axe longitudinal de torsion et présentant une surface externe comprenant une première portion de contact et une deuxième portion de contact, et dans lequel :
- le capteur de couple se présente sous la forme d’un boîtier creux délimitant un espace interne ;
- le capteur de couple comprend un organe de fixation et un premier organe de liaison,
ledit organe de fixation comprenant une première zone de fixation, adaptée pour être maintenue par friction contre la première portion de contact de l’élément, et une deuxième zone de fixation, adaptée pour être maintenue par friction contre la deuxième portion de contact de l’élément, la première zone de fixation et la deuxième zone de fixation étant reliées par ledit premier organe de liaison s’étendant dans l’espace interne,
ledit premier organe de liaison étant apte, lorsque le capteur (20) est monté autour de l’élément (10), à recevoir un couple appliqué à l’élément et transmis par la première zone de fixation et la deuxième zone de fixation, et
le premier organe de liaison comprenant un élément sensible configuré pour générer un signal électrique fonction d’une torsion appliquée à l’élément afin d’en mesurer le couple résultant.
Ainsi, le capteur de couple est monté autour de l’élément afin d’en mesurer la torsion. La mesure de torsion et la mesure de couple sont liées, en ce que la torsion est la déformation subie par un corps soumis à l’action de deux couples opposés agissant dans des plans parallèles. Afin de monter et de fixer le capteur de couple à l’élément, il n’est pas nécessaire d’usiner la surface externe de l’élément pour y former un méplat afin d’y fixer l’élément sensible. De plus, il n’est pas non plus nécessaire d’ajouter des éléments de fixation supplémentaires, tels que des vis, pour rendre immobile le capteur de couple par rapport à l’élément. Le temps et le coût de montage sont donc réduits.
Par ailleurs, le capteur de couple ne présente pas de déséquilibre de poids causé par l’ajout d’éléments de fixation supplémentaires.
De préférence, la première zone de fixation s’étend en partie dans l’espace interne et l’organe de liaison du capteur comprend un élément de liaison fixé à la deuxième zone de fixation et un substrat fixé d’une part à la portion de la première zone de fixation qui s’étend dans l’espace interne et d’autre part à l’élément de liaison, l’élément sensible étant monté sur le substrat.
Ainsi, l’élément sensible est monté à l’intérieur du boîtier. De cette façon, l’élément sensible est protégé par le boîtier et apte à mesurer la torsion de l’élément sensible.
De préférence encore, la première zone de fixation est reliée à la deuxième zone de fixation par un deuxième organe de liaison.
De manière avantageuse, l’élément autour duquel le capteur (20) est destiné à être monté est de forme cylindrique de section circulaire, la première portion de contact et la deuxième portion de contact sont de forme cylindrique de section circulaire, et la première zone de fixation et la deuxième zone de fixation sont également de forme cylindrique de section circulaire.
Ainsi, la première zone de fixation, respectivement la deuxième zone de fixation, est apte à s’insérer facilement autour de la première portion de contact, respectivement la deuxième portion de contact.
Avantageusement, le diamètre de la première zone de fixation est inférieur au diamètre de la deuxième zone de fixation et au diamètre de la deuxième portion de contact.
De cette façon, lorsque le capteur de couple est monté autour de l’élément, la première zone de fixation ne frotte pas contre la surface externe de la deuxième portion de contact, évitant ainsi de détériorer la surface externe de la deuxième portion de contact.
De préférence, le capteur comprend un module de communication apte à recevoir le signal généré par l’élément sensible.
De manière préférée, l’élément sensible et le module de communication sont connectés électriquement via un lien filaire.
Un lien filaire permet une transmission rapide et fiable du signal généré entre l’élément sensible et le module de communication.
L’invention concerne également un ensemble comportant le capteur et l’élément autour duquel le capteur est destiné à être monté.
De préférence, l’élément de l’ensemble comprend au moins une extrémité, l’organe de fixation du capteur étant destiné à être emmanché à force sur l’élément par l’extrémité de l’élément.
Ainsi, le montage du capteur de couple autour de l’élément est simple et rapide et peut notamment facilement être réalisé par un opérateur ou par une machine. De plus, lorsque le capteur de couple est monté autour de l’élément, ledit capteur de couple est directement correctement orienté par rapport à l’élément. Autrement dit, le montage du capteur de couple ne nécessite pas une étape supplémentaire de réglage de l’orientation du capteur de couple.
De préférence encore, l’élément comprenant un organe de butée entre la première portion de contact et la deuxième portion de contact, la portion de l’organe de fixation reliant la première zone de fixation et la deuxième zone de fixation est destinée à se placer contre l’organe de butée.
L’organe de butée permet d’indiquer à l’opérateur ou la machine qui insère le capteur sur l’élément que le capteur est correctement placé, lorsque ledit capteur entre en butée avec l’organe de butée. De plus, le montage du capteur sur l’élément ne nécessite pas de réglages supplémentaires afin de s’assurer que le capteur est correctement positionné.
L’invention concerne également un véhicule automobile comprenant au moins un ensemble tel que décrit précédemment.
D’autres caractéristiques et avantages de l’invention apparaîtront encore à la lecture de la description qui va suivre. Celle-ci est purement illustrative et doit être lue en regard des dessins annexés sur lesquels :
La illustre schématiquement une vue en trois dimensions d’un élément selon l’invention,
La représente une vue en trois dimensions d’un capteur de couple selon l’invention monté autour d’un élément selon la ,
La illustre schématiquement une vue en coupe, selon un plan comprenant l’axe longitudinal de torsion, et en deux dimensions d’un capteur de couple selon la ,
La illustre schématiquement une vue en coupe, selon un plan comprenant l’axe longitudinal de torsion, et en trois dimensions d’un capteur de couple selon les figures 2 et 3,
La illustre schématiquement une vue en trois dimensions d’un organe de fixation, d’un organe de liaison et d’un deuxième organe de liaison d’un capteur de couple selon les figures 2, 3 et 4,
La illustre partiellement une vue en coupe, selon un plan comprenant l’axe longitudinal de torsion, et en deux dimensions d’un capteur de couple selon les figures 2, 3, 4 et 5 inséré autour d’un élément selon la ,
La illustre une vue en trois dimensions du deuxième organe de liaison fixé à l’organe de fixation d’un capteur de couple selon la .

[Description des modes de réalisation]
En référence à la , le véhicule comprend au moins un élément 10, caractérisé par un axe longitudinal de torsion d10et apte à être soumis à des contraintes mécaniques autour dudit axe longitudinal de torsion d10.
L’élément 10 est notamment de forme sensiblement cylindrique et l’axe longitudinal centré du cylindre de l’élément 10 correspond à l’axe longitudinal de torsion d10.
De plus, l’élément 10 peut être rotatif autour d’un axe de rotation, ledit axe de rotation étant notamment confondu avec l’axe longitudinal de torsion d10.
Ainsi, par exemple, l’élément 10 peut être un arbre de transmission ou un volant d’inertie. L’arbre de transmission est défini comme un organe mécanique rotatif transmettant une puissance, notamment sous la forme d’un couple. Le volant d’inertie est un système rotatif permettant le stockage et la transmission d’énergie cinétique.
L’élément 10 comprend au moins une extrémité E10.
L’élément 10 cylindrique peut être de section circulaire, carrée ou rectangulaire. De préférence, l’élément 10 est de section circulaire. Dans tout le texte, un cylindre désigne un cylindre droit dont la base, ou section, présente une forme quelconque, par exemple carrée, rectangulaire ou circulaire. Lorsque le cylindre est à base, ou section circulaire, on parle de cylindre de révolution et l’axe longitudinal centré est appelé axe de révolution.
L’élément 10 est délimité par une surface externe. La surface externe comprend une première portion de contact 11, une deuxième portion de contact 12, une troisième portion 13 et une quatrième portion 14. Plus précisément, chaque portion désigne une portion cylindrique différente de la surface externe délimitant l’élément 10. Dans le cas présent, la troisième portion 13 est située entre l’extrémité E10 de l’élément 10 et la deuxième portion de contact 12. Ainsi, la deuxième portion de contact 12 est adjacente à la troisième portion 13. D’autre part, la deuxième portion de contact 12 est adjacente à la première portion de contact 11. De plus, la première portion de contact 11 sépare la deuxième portion de contacte 12 de la quatrième portion 14.
On comprend donc que, par souci de concision, on peut considérer que l’élément 10 a une forme cylindrique, mais que formellement il est constitué d’une juxtaposition de cylindres qui correspondent aux première et deuxième portions de contact 11, 12 et aux troisième et quatrième portions 13, 14. Les cylindres juxtaposés ont leurs axes longitudinaux respectifs confondus. De préférence, les sections respectives des cylindres juxtaposés sont des homothéties les unes des autres. Ici, les cylindres juxtaposés sont tous des cylindres de révolution, d’axes respectifs de révolution confondus. Dans des variantes non représentées, les cylindres juxtaposés présentent tous une section non circulaire, par exemple carrée. Selon d’autres variantes encore l’élément 10 est constitué d’une juxtaposition de cylindres d’axes longitudinaux respectifs confondus, avec la troisième portion 13 et la quatrième portion 14 de section circulaire, et avec la première portion de contact 11 et la deuxième portion de contact 12 de section non circulaire, par exemple carrée.
Lorsque l’élément 10 est de forme cylindrique de section circulaire, le diamètre e1de la première portion de contact 11 peut être supérieur ou égal au diamètre e2de la deuxième portion de contact 12. Selon l’exemple représenté à la , le diamètre e1de la première portion de contact 11 est strictement supérieur au diamètre e2de la deuxième portion de contact 12.
Par exemple, le diamètre e1est égal à 30 mm et le diamètre e2est égal à 26 mm.
Par ailleurs, la portion de l’élément 10 qui permet de relier la première portion de contact 11 et la deuxième portion de contact 12 constitue un organe de butée 15.
De plus, le diamètre e3de la troisième portion 13 est inférieur au diamètre e2 de la deuxième portion de contact 12. Le diamètre e4de la quatrième portion 14 est supérieur au diamètre e1de la première portion de contact 11.
En référence à la , un capteur de couple 20 est monté autour de l’élément 10 afin de mesurer un couple appliqué audit élément 10. Le capteur de couple 20 comprend notamment un boîtier 30.
En référence aux figures 3 et 4, le boîtier 30 est creux et délimite un espace interne E30.
Le boîtier 30 comprend un organe de fixation 40, un premier organe de liaison 50 et un deuxième organe de liaison 60.
L’organe de fixation 40 permet de fixer le boîtier 30 à l’élément 10.
La forme de l’organe de fixation 40 dépend de la forme de l’élément 10, plus précisément, de la forme du contour externe de l’élément 10. Pour un élément 10 de forme cylindrique, l’organe de fixation 40 est ainsi également de forme cylindrique et creux.
Par exemple encore, pour un élément 10 cylindrique de section circulaire, tel que décrit précédemment, l’organe de fixation 40 est également de forme cylindrique de section circulaire, et creux. L’organe de fixation 40 est notamment délimité par une surface interne.
De plus, l’organe de fixation 40 comprend une première zone de fixation 41 et une deuxième zone de fixation 42.
La première zone de fixation 41 correspond à une portion cylindrique de la surface interne délimitant l’organe de fixation 40. La première zone de fixation 41 est adaptée pour être maintenue par friction contre la première portion de contact 11 de l’élément 10, de sorte que la première zone de fixation 41 soit immobile par rapport à la première portion de contact 11.
La première zone de fixation 41 est de préférence de forme cylindrique, dont la section est une homothétie de la section de la première portion de contact 11, avec un rapport d’homothétie strictement inférieur à l’unité. Le diamètre d1de la première zone de fixation 41 est ainsi légèrement inférieur au diamètre e1de la première portion de contact 11.
En outre, le diamètre d1de la première zone de fixation 41 est supérieur au diamètre e2de la deuxième portion de contact 12. De cette façon, lorsque le capteur de couple 20 est monté autour de l’élément 10, la première zone de fixation 41 ne frotte pas contre la surface externe de la deuxième portion de contact 12, évitant ainsi de détériorer la surface externe de la deuxième portion de contact 12.
La deuxième zone de fixation 42 correspond à une portion cylindrique de la surface interne délimitant l’organe de fixation 40, distincte de la première zone de fixation 41. La deuxième zone de fixation 42 est adaptée pour être maintenue par friction contre la deuxième portion de contact 12 de l’élément 10, de sorte que la deuxième zone de fixation 42 soit immobile par rapport à la deuxième portion de contact 12.
La deuxième zone de fixation 42 est de préférence de forme cylindrique, dont la section est une homothétie de la section de la deuxième portion de contact 12, avec un rapport d’homothétie strictement inférieur à l’unité. Le diamètre d2de la deuxième zone de fixation 42 est ainsi légèrement inférieur au diamètre e2de la deuxième portion de contact 12.
Le diamètre d2de la deuxième zone de fixation 42 est en outre inférieur au diamètre d1de la première zone de fixation 41.
La première zone de fixation 41 et la deuxième zone de fixation 42 sont chacune caractérisées par un axe longitudinal centré, et appelé « axe de révolution » lorsque la première zone de fixation 41 et la deuxième zone de fixation 42 sont de section circulaire. De plus, l’axe longitudinal centré de la première zone de fixation 41 et de la deuxième zone de fixation 42 sont confondus.
De plus, la longueur de la première zone de fixation 41 selon l’axe de révolution est notamment égale à 1,7 mm. La longueur de la deuxième zone de fixation 42 est notamment égale à 3,5 mm.
Par ailleurs, la deuxième zone de fixation 42 est destinée à se placer contre une portion de l’élément 10 qui constitue un organe de butée 15. Autrement dit, la deuxième zone de fixation 42 est configurée pour entrer en butée contre l’organe de butée 15.
Ainsi, la première zone de fixation 41 et la deuxième zone de fixation 42 s’insèrent autour de l’élément 10, à la manière d’une bague. De plus, lorsque le capteur 20 est inséré autour de l’élément 10, l’axe longitudinal centré de la première zone de fixation 41 et de la deuxième zone de fixation 42 est confondu avec l’axe longitudinal de torsion d10de l’élément 10. L’organe de butée 15 permet par ailleurs d’indiquer à l’opérateur ou la machine qui insère le capteur 20 que le capteur 20 est correctement placé, lorsque la deuxième zone de fixation 42 entre en butée avec l’organe de butée 15.
Toujours en référence aux figures 3 et 4, la première zone de fixation 41 s’étend également en partie dans l’espace interne E30. Autrement dit, une portion de la première zone de fixation 41 s’étend dans l’espace interne E30.
Notamment, la première zone de fixation 41 comprend une première paroi 41-1 s’étendant dans l’espace interne E30 et selon un plan perpendiculaire à l’axe de révolution de la première zone de fixation 41.
La première zone de fixation 41 comprend également une deuxième paroi 41-2 s’étendant perpendiculairement à la première paroi 41-1. Autrement dit, la deuxième paroi 41-2 s’étend en saillie de la première paroi 41-1. L’extrémité de la deuxième paroi 41-2 qui n’est pas reliée à la première paroi est appelée « extrémité libre ».
La première zone de fixation 41 et la deuxième zone de fixation 42 se composent notamment de matière métallique.
Le premier organe de liaison 50 s’étend dans l’espace E30 interne en reliant la première zone de fixation 41 et la deuxième zone de fixation 42.
Plus précisément, le premier organe de liaison 50 comprend un élément de liaison 51 et un substrat 52.
L’élément de liaison 51 est relié à la deuxième zone de fixation 42. Notamment, l’élément de liaison 51 se présente sous la forme d’un cylindre creux de section circulaire, dont le diamètre interne est légèrement supérieur au diamètre d2de la deuxième zone de fixation 42. L’élément de liaison 51 a sensiblement la forme d’un anneau et est ainsi configuré pour s’insérer autour de la deuxième zone de fixation 42.
De plus, l’élément de liaison 51 est également constitué de matière métallique. Ainsi, l’élément de liaison 51 est fixé à ladite deuxième zone de fixation 42 par soudage au laser, cette technique étant connue de l’homme du métier, elle ne sera pas plus détaillée ici.
Par ailleurs, le substrat 52 est relié entre la portion de la première zone de fixation 41 qui s’étend dans l’espace interne E30 et l’élément de liaison 51. Plus précisément, le substrat 52 est fixé d’une part à l’extrémité libre de la deuxième paroi 41-2 de la première zone de fixation 41 et d’autre part à l’élément de liaison 51.
Notamment, le substrat 52 s’étend perpendiculairement à l’axe longitudinal de la première zone de fixation 41 et donc perpendiculairement à l’axe longitudinal de la deuxième zone de fixation 42. Autrement dit, le substrat 52 s’étend parallèlement à la première paroi 41-1 et perpendiculairement à la deuxième paroi 41-2.
Le substrat 52 correspond notamment à une plaque métallique et est fixé à l’extrémité libre de la deuxième paroi 41-2 et à l’élément de liaison 51 par soudage au laser.
Par ailleurs, le boîtier 30 comprend un deuxième organe de liaison 60 reliant la première zone de fixation 41 à la deuxième zone de fixation 42. Le deuxième organe de liaison 60 s’étend parallèlement à l’axe longitudinal de la première zone de fixation 41 ou de la deuxième zone de fixation 42 et ne s’étend pas dans l’espace libre E30 du boîtier 30.
En référence à la , il est représenté une vue en trois dimensions d’une forme de réalisation de la première zone de fixation 41, de la première paroi 41-1, de la deuxième paroi 41-2, de la deuxième zone de fixation 42, de l’élément de liaison 51 du premier organe de liaison 50 et du deuxième organe de liaison 60.
Selon cette forme de réalisation, la première paroi 41-1 s’étend tout autour du premier organe de fixation 41. De même, la deuxième paroi 41-2 s’étend également tout autour de la première paroi 41-1. Autrement dit, la deuxième paroi 41-2 correspond à un cylindre de section circulaire dont l’axe de révolution est confondu avec les axes de révolution de la première zone de fixation 41 et de la deuxième zone de fixation 42.
De plus, dans le cas présent, la première zone de fixation 41, la deuxième zone de fixation 42 et le deuxième organe de liaison 60 sont une seule et même pièce et le premier organe de fixation 50 est un autre élément qui s’emboîte autour de la deuxième zone de fixation 42.
Dans une autre forme de réalisation, non représentée sur les figures, la première zone de fixation 41, la deuxième zone de fixation 42, le premier organe de liaison 50 et le deuxième organe de liaison 60 sont une seule et même pièce.
Par ailleurs, en référence à la , le premier organe de liaison 50 est apte à recevoir un couple appliqué à l’élément 10 et transmis par la première zone de fixation 41 et la deuxième zone de fixation 42.
Autrement dit, l’organe de liaison 50 est apte à être déformé sous l’effet d’un couple appliqué à l’élément 10. En effet, une fois le boîtier 30 inséré autour de l’élément 10, l’organe de liaison 50 se déforme de la même manière que l’élément 10, puisque la première zone de fixation 41 est immobile par rapport à la première portion de contact 11 et que la deuxième zone de fixation 42 est immobile par rapport à la deuxième portion de contact 12.
L’organe de liaison 50 comprend un élément sensible 70. L’élément sensible 70 peut être fixé sur une des faces de la première paroi 41-1 ou de la deuxième paroi 41-2 de la première zone de fixation 41 ou sur l’élément de liaison 51 ou sur une des faces du substrat 52.
Par exemple, de nouveau en référence aux figures 3, 4 et 6, l’élément sensible 70 est fixé sur le substrat 52.
L’élément sensible 70 est notamment configuré pour générer un signal électrique fonction d’une contrainte mécanique appliquée à un support sur lequel l’élément sensible 70 est fixé. En utilisation, la contrainte mécanique appliquée audit support est elle-même fonction d’une torsion appliquée à l’élément 10, de sorte que le signal électrique généré est fonction d’une torsion appliquée à l’élément 10. Dans le cas présent, le support correspond au substrat 52.
Plus précisément, l’élément sensible 70 est une jauge de contrainte. Autrement dit, lorsqu’il y a déformation et/ou torsion de l’élément 10, cela induit une déformation et/ou une torsion du substrat 52, retranscrite sur le signal électrique généré par l’élément sensible 70. Ainsi, à partir du signal électrique généré par l’élément sensible 70, l’homme du métier est capable de déterminer le couple appliqué à l’élément 10.
De préférence, l’élément sensible 70 correspond à un MEMS, pour « Microelectromechanical systems » en langue anglaise. Plus précisément encore, le MEMS peut être piézorésistif. Dans le cas présent, la déformation de l’élément 10 conduit à la déformation de la résistance électrique du MEMS piézorésisitif. Le signal électrique généré par l’élément sensible 70 est donc fonction de la résistance du MEMS piézorésisitif.
Dans une autre forme de réalisation, l’élément sensible 70 est une jauge linéaire métallique ou une jauge à ondes acoustiques de surface.
Par exemple, une jauge linéaire métallique comprend un circuit conducteur résistif. Le circuit conducteur résistif comprend notamment un ensemble de pistes conductrices imprimées sur un support isolant ou un ensemble de fils de métal fixés sur un support isolant. Lorsqu’il y a déformation de l’élément 10, il y a aussi déformation de la géométrie du circuit conducteur résistif et donc variation de la résistance électrique totale du circuit conducteur résistif. Ainsi, la variation de la résistance électrique traduit la déformation de l’élément 10.
Par exemple encore, une jauge à ondes acoustiques de surface comprend deux ensembles de pistes métalliques rapportées sur un support. Le support est notamment constitué d’un matériau piézoélectrique. Le premier ensemble de pistes est défini de manière à créer un champ électrique apte à exciter le matériau piézoélectrique du support afin de générer, par effet piézoélectrique, une onde acoustique sur la surface du support. L’onde acoustique générée se propage jusqu’au deuxième ensemble de pistes ou revient vers le premier ensemble de pistes via un réflecteur. L’onde acoustique générée par le premier ensemble de pistes et l’onde acoustique reçue par le deuxième ensemble de pistes, ou par le premier ensemble de pistes après réflexion, sont ensuite comparées.
Ainsi, lorsqu’il y a déformation de l’élément 10, les caractéristiques géométriques du support ou du premier ensemble de pistes ou du deuxième ensemble de pistes sont modifiées, ce qui modifie également les caractéristiques électriques, notamment le déphasage, entre l’onde acoustique générée et l’onde acoustique reçue. C’est de cette façon que la déformation de l’élément 10 est mesurée.
En référence à la , il est représenté l’organe de liaison 50 fixé autour de la deuxième zone de fixation 42, le substrat 52 reliant la deuxième paroi 41-2 de la première zone de fixation 41 et l’élément de liaison 51, l’élément sensible 70 étant fixé sur le substrat 52.
Par ailleurs, en référence à la , le boîtier 30 comprend également un module de communication 80 connecté électriquement à l’élément sensible 70, notamment via un lien filaire L. Selon l’exemple présenté précédemment, le module de communication 80 comprend un circuit imprimé s’étendant parallèlement au substrat 52 et s’étendant en regard dudit élément sensible 70.
Ainsi, le module de communication 80 reçoit le signal généré par l’élément sensible 70 via le lien filaire L. De plus, le module de communication 80 transmet, via un lien sans-fil, le signal reçu. Le signal reçu est notamment transmis à un calculateur, monté dans le véhicule et apte à déterminer la variation de la valeur du couple appliqué à l’élément 10 à partir du signal qui lui a été transmis par le module de communication 80.
Ainsi, le capteur de couple 20 comprend une forme sensiblement cylindrique, notamment de section circulaire comme présenté précédemment, et est emmanché à force autour de l’élément 10.

Claims (11)

  1. Capteur de couple (20) pour véhicule automobile, ledit capteur (20) étant destiné à être monté autour d’un élément (10) du véhicule pouvant être soumis à des torsions, afin de mesurer un couple appliqué audit élément (10), ledit élément (10) s’étendant selon un axe longitudinal de torsion (d10) et présentant une surface externe comprenant une première portion de contact (11) et une deuxième portion de contact (12), et dans lequel :
    - le capteur de couple (20) se présente sous la forme d’un boîtier (30) creux délimitant un espace interne (E30) ;
    - le capteur de couple (20) comprend un organe de fixation (40) et un premier organe de liaison (50),
    ledit organe de fixation (40) comprenant une première zone de fixation (41), adaptée pour être maintenue par friction contre la première portion de contact (11) de l’élément (10), et une deuxième zone de fixation (42), adaptée pour être maintenue par friction contre la deuxième portion de contact (12) de l’élément (10), la première zone de fixation (41) et la deuxième zone de fixation (42) étant reliées par ledit premier organe de liaison (50) s’étendant dans l’espace interne (E30),
    ledit premier organe de liaison (50) étant apte, lorsque le capteur (20) est monté autour de l’élément (10), à recevoir un couple appliqué à l’élément (10) et transmis par la première zone de fixation (41) et la deuxième zone de fixation (42), et
    le premier organe de liaison (50) comprenant un élément sensible (70) configuré pour, lorsque le capteur (20) est monté autour de l’élément (10), générer un signal électrique fonction d’une torsion appliquée à l’élément (10) afin d’en mesurer le couple résultant.
  2. Capteur (20) selon la revendication précédente, dans lequel la première zone de fixation (41) s’étend en partie dans l’espace interne (E30) et dans lequel l’organe de liaison (50) comprend un élément de liaison (51) fixé à la deuxième zone de fixation (42) et un substrat (52) fixé d’une part à la portion de la première zone de fixation (41) qui s’étend dans l’espace interne (E30) et d’autre part à l’élément de liaison (51), l’élément sensible (70) étant monté sur le substrat (52).
  3. Capteur (20) selon la revendication précédente, dans lequel la première zone de fixation (41) est reliée à la deuxième zone de fixation (42) par un deuxième organe de liaison (60).
  4. Capteur (20) selon l’une quelconque des revendications précédentes, dans lequel l’élément (10) autour duquel le capteur (20) est destiné à être monté est de forme cylindrique de section circulaire, et dans lequel la première portion de contact (11) et la deuxième portion de contact (12) sont de forme cylindrique de section circulaire, et la première zone de fixation (41) et la deuxième zone de fixation (42) sont également de forme cylindrique de section circulaire.
  5. Capteur (20) selon la revendication précédente, dans lequel le diamètre (d1) de la première zone de fixation (41) est supérieur au diamètre (d2) de la deuxième zone de fixation (42) et au diamètre (e2) de la deuxième portion de contact (12).
  6. Capteur (20) selon l’une quelconque des revendications précédentes, comprenant un module de communication (80) apte à recevoir le signal généré par l’élément sensible (70).
  7. Capteur (20) selon la revendication précédente, dans lequel l’élément sensible (70) et le module de communication (80) sont connectés électriquement via un lien filaire (L).
  8. Ensemble comportant un capteur (20) selon l’une quelconque des revendications précédentes et l’élément (10) autour duquel le capteur (20) est destiné à être monté.
  9. Ensemble selon la revendication 8, dans lequel l’élément (10) comprend au moins une extrémité (E10), l’organe de fixation (40) du capteur (20) étant destiné à être emmanché à force sur l’élément (10) par l’extrémité (E10) de l’élément (10).
  10. Ensemble selon la revendication précédente, l’élément (10) comprenant un organe de butée (15) entre la première portion de contact (11) et la deuxième portion de contact (12), la deuxième zone de fixation (42) est configurée pour entrer en butée contre l’organe de butée (15).
  11. Véhicule automobile comprenant au moins un ensemble selon l’une quelconque des revendications 8 à 10.
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FR2629540A1 (fr) * 1988-03-30 1989-10-06 Valeo Embrayage a commande hydraulique, notamment pour vehicule automobile
DE102012215022A1 (de) * 2011-08-27 2013-02-28 Schaeffler Technologies AG & Co. KG Tretlager
US20180080840A1 (en) * 2016-09-08 2018-03-22 Torin Gleeson Dynamometer for measurement of power through a rotating shaft

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