WO2015075338A1 - Displacement measurement device having a rotary sensor, in particular for detecting the load on a motor vehicle - Google Patents

Displacement measurement device having a rotary sensor, in particular for detecting the load on a motor vehicle Download PDF

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WO2015075338A1
WO2015075338A1 PCT/FR2014/052658 FR2014052658W WO2015075338A1 WO 2015075338 A1 WO2015075338 A1 WO 2015075338A1 FR 2014052658 W FR2014052658 W FR 2014052658W WO 2015075338 A1 WO2015075338 A1 WO 2015075338A1
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WO
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lever
vehicle
rotary sensor
mechanical elements
secondary lever
Prior art date
Application number
PCT/FR2014/052658
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French (fr)
Inventor
Christophe Monteil
Original Assignee
Peugeot Citroen Automobiles Sa
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Publication date
Application filed by Peugeot Citroen Automobiles Sa filed Critical Peugeot Citroen Automobiles Sa
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    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01DMEASURING 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
    • G01D5/00Mechanical 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
    • G01D5/02Mechanical 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 using mechanical means
    • G01D5/04Mechanical 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 using mechanical means using levers; using cams; using gearing
    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01DMEASURING 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
    • G01D3/00Indicating or recording apparatus with provision for the special purposes referred to in the subgroups
    • G01D3/02Indicating or recording apparatus with provision for the special purposes referred to in the subgroups with provision for altering or correcting the law of variation

Definitions

  • the invention relates to a rotary sensor displacement measuring device, in particular but not exclusively for the detection of the load on a motor vehicle, in particular on a utility vehicle.
  • the invention also relates to a vehicle, in particular a commercial motor vehicle, which comprises such a device.
  • a distance measuring sensor or "displacement sensor” between the body and the axle of the vehicle, which sensor measures the movement of the wheel relative to the checkout.
  • this displacement sensor or distance measurement is a rotary sensor, which is attached to an element of the vehicle body.
  • the rotary sensor has an axis on which is mounted a lever rotatably connected to the axis of said rotary sensor.
  • An end of the axis is connected to a member having a position which is a function of the load of the vehicle, generally an oscillating arm carrying an axle of the vehicle.
  • the movement of the wheel causes a rotation of the lever. This rotation is converted into travel, which allows to deduce the attitude of the vehicle.
  • the object of the present invention is to provide a rotary sensor displacement measuring device, in particular for the detection of the load of a motor vehicle, which improves the equivalent displacement measuring devices of the prior art. by presenting a greater measurement accuracy while allowing a large stroke of the wheel.
  • Another object of the present invention is to provide such a device, which is of simple design and construction, which is reliable and economical.
  • the present invention relates to a device for measuring the clearance between two mechanical elements, which comprises, on the one hand, a rotary sensor, which is attached to a first of these two mechanical elements, and secondly, a lever type connecting mechanism, which connects the axis of rotation of the rotary sensor to the second of these two mechanical elements.
  • the lever-type link mechanism is configured to form a short lever with significant reduction in the measurement area and form a long lever low gear on the rest of the race, and this to ensure the latter .
  • the lever type connecting mechanism comprises two levers, namely a main lever, which is mounted at one of its ends on the axis of rotation of the sensor. rotary and which is rotatably connected to the latter, and a secondary lever, of length less than the length of the main lever, which is rotatably mounted on the other end of the main lever and which is connected to the second of the two mechanical elements , the link mechanism forming a short lever when the secondary lever is in the folded position co-directionally on the main lever and forming a long lever when the secondary lever is deployed angularly relative to the main lever to lengthen the latter.
  • a position stop of the measuring function said position stop being fixedly mounted on the main lever and being formed to be a stop of the secondary lever in position. folded.
  • the secondary lever is connected to the second of the two elements by means of a link rod.
  • an end stop of the measuring function said limit stop being fixedly mounted on the secondary lever and being formed to be a stop of the link rod in order to anticipate the deployment of the secondary lever so that this deployment is always carried out on the same side.
  • a return spring can be provided to bring the secondary lever abutting the position of the measuring function stop.
  • this return spring may be an axial spring mounted on the axis of rotation of the secondary lever on the main lever.
  • the device according to the invention may be a device for detecting the load on a vehicle, in particular a motor vehicle, the first mechanical element, on which is fixed the rotary sensor, being an element of the vehicle body and the second mechanical element, to which the lever-type connecting mechanism is connected, being an axle of the vehicle or an element connected to the axle .
  • the present invention also relates to a vehicle, in particular a utility vehicle, which comprises a load detection device according to that described above in outline.
  • FIG. 1 is a schematic perspective view of an exemplary embodiment of the device according to the invention for detecting the load on a motor vehicle, the device being in the reference position, it is to say with a minimum load on the vehicle,
  • FIG. 2 is a schematic side view of the device of FIG. 1, in a corresponding position at the beginning of the deflection,
  • FIG. 3 is a schematic side view of the device of FIGS. 1 and 2 in a "standard" limit position
  • FIG. 4 is a diagrammatic side view of the device of FIGS. 1 to 3, in a position beyond the measuring zone
  • FIG. 5 is a schematic side view. , of the device of Figures 1 to 4, in a position corresponding to the maximum travel.
  • the device comprises, on the one hand, a rotary sensor, of a type known per se and designated by the general numerical reference 10, and a variable gearing mechanism, referred to as a "lever-type linkage mechanism", consisting mainly of by a set of two levers articulated to one another: a so-called “main lever”, general reference 20, and a so-called “secondary lever”, general reference 30.
  • the rotary sensor 10 consists of a sensor body 1 1, which comprises in particular the electronic portion of said sensor, and an output axis 13 of geometric axis Xi.
  • the main lever 20 is mounted at one of its ends 21 on the output shaft 13 of rotation axis Xi of the rotary sensor 10 and is rotatably connected thereto.
  • the secondary lever 30, which is less than the length of the main lever 20, is freely mounted (by its end 32) in rotation on the other end 22 of the main lever 20.
  • the geometric rotation axis of the end 32 of the secondary lever 30 on the main lever 20 is designated by the reference X 2 .
  • the mechanism constituted by the two levers 20 and 30 has the function of generating a variable gear ratio, namely to offer a significant reduction (short lever) on the measurement zone, and a low gear (long lever by deployment of the secondary lever) on the rest of the race to guarantee the latter.
  • the device according to the invention thus constituted by the rotary sensor 10 and the two-lever mechanism 20, 30, is fixed to the two elements (not shown) which it measures the distance, namely to a first element to which the rotary sensor 10 is fixed and a second element to which the secondary lever 30 is fixed by means of a connecting link referenced 40, the latter being connected by a first end 41 to the end 31 of the secondary lever 30.
  • reference X 3 denotes the geometric axis of the link of rotation of the rod 40 on the secondary lever 30.
  • said first mechanical element to which is fixed the rotary sensor 10, by means of brackets 12 and 14 may be an element of the body of a motor vehicle
  • said second mechanical element, to which the connecting rod 40 is fixed may be the axle or an element linked to the axle of the vehicle.
  • the connecting means of the rod 40 on the axle is illustrated by the connecting bore 43 (FIG. 1) located on the other end 42 of said link rod 40.
  • position stop 24 On the main lever 20 is fixed - or made in one piece - a position stop 24, called “position stop of the measurement function", which projects orthogonal to the plane of the main lever 20, and which is formed to be a angular stop of the secondary lever 30 in the folded position, as shown in FIG.
  • position stop 34 of the measuring function On the secondary lever 30 is fixed - or made in one piece - a limit stop 34 of the measuring function, which projects orthogonal to the plane of the secondary lever 30, and which is intended to be an angular stop of the connecting rod. link 40 to anticipate the deployment of the secondary lever 30 so that the deployment of the latter is always carried out on the same side, as will be better explained later in the text.
  • This return spring 35 is an axial spring mounted on the axis of rotation X 2 of the secondary lever 30 on the main lever 20.
  • the secondary lever 30 is pressed against the stop 24 under the action of the torque imposed by the axial spring 35.
  • the length of the lever is minimal, constant and equal to L 0 (see Figure 2).
  • the "gear ratio" is important and favorable to a good accuracy of the displacement measurement.
  • the secondary lever 30 is always pressed against the main lever 20 under the action of the torque imposed by the axial spring 35, that is to say pressed against the position stop 24.
  • the secondary lever 30 does not do not deploy, because the deflection is not sufficient and less than the length L 0 .
  • the body sensor 1 1 functions as a conventional sensor, but with a high gear ratio.
  • the end stop 34 anticipates the deployment of the secondary lever 30 so that this deployment is always carried out on the same side.
  • the situation of the device of the invention in deflection beyond the measurement zone is shown schematically in the drawing of FIG. 4.
  • the measurement is not necessary but the rotary sensor (represented by FIG. his body 1 1) must still continue to debate.
  • the secondary lever 30 is then rotated by the displacement of the axle which compensates the return spring 35.
  • the length of the lever increases by a value designated "" and thus passes the value "L 0 At a value "L” equal to "L 0 +".
  • the measurement is not possible, because the law connecting the deflection to the rotation of the rotary sensor is no longer linear.
  • the present invention improves the accuracy of the deflection of the wheel of a vehicle, including when the movement of this wheel is important.
  • the invention described above is not limited to the embodiment described and can be made alternative embodiments without departing from the scope of the invention.
  • the application of the invention is not limited to the detection of the load on a vehicle, but can find other applications, such as for example the adjustment systems of the headlight site or correction suspension systems. trim, whether hydraulic or pneumatic.

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Abstract

The invention relates to a device for measuring the displacement between two mechanical elements which comprises a rotary sensor (10), secured to a first of said two mechanical elements, and a lever-type linking mechanism, which connects the axis of rotation (X1) of the rotary sensor to the second of said two mechanical elements. The linking mechanism is of the type with two levers that are hingedly connected to one another (20, 30) and is configured to form a short lever with a high mechanical advantage across the measurement area and to form a long lever with a low mechanical advantage across the rest of the stroke in order to ensure said stroke.

Description

DISPOSITIF DE MESURE DE DEBATTEMENT A CAPTEUR ROTATIF, EN PARTICULIER POUR LA DETECTION DE LA  ROTARY SENSOR DEBATMENT MEASURING DEVICE, ESPECIALLY FOR DETECTION OF THE
CHARGE SUR UN VEHICULE AUTOMOBILE.  LOAD ON A MOTOR VEHICLE.
[0001 ] L'invention porte sur un dispositif de mesure de débattement à capteur rotatif, en particulier mais non exclusivement destiné à la détection de la charge sur un véhicule automobile, en particulier sur un véhicule automobile utilitaire. L'invention porte également sur un véhicule, en particulier un véhicule automobile utilitaire, qui comporte un tel dispositif. The invention relates to a rotary sensor displacement measuring device, in particular but not exclusively for the detection of the load on a motor vehicle, in particular on a utility vehicle. The invention also relates to a vehicle, in particular a commercial motor vehicle, which comprises such a device.
[0002] Pour mesurer l'assiette d'un véhicule automobile, on implante un capteur de mesure de distance ou « capteur de débattement » entre la caisse et l'essieu du véhicule, lequel capteur mesure le débattement de la roue par rapport à la caisse. To measure the trim of a motor vehicle, is implanted a distance measuring sensor or "displacement sensor" between the body and the axle of the vehicle, which sensor measures the movement of the wheel relative to the checkout.
[0003] Dans le cas d'un dispositif indicateur de charge, la mesure de l'assiette par l'intermédiaire du capteur de débattement permet d'évaluer la charge à la roue du véhicule en appliquant une loi connue dite « loi de flexibilité » qui tient compte de tous les éléments de la suspension. In the case of a load indicating device, the measurement of the attitude by means of the displacement sensor makes it possible to evaluate the load on the wheel of the vehicle by applying a known law called "law of flexibility" which takes into account all the elements of the suspension.
[0004] De manière classique, ce capteur de débattement ou de mesure de distance est un capteur rotatif, qui est fixé à un élément de la caisse du véhicule. Le capteur rotatif présente un axe sur lequel est monté un levier lié en rotation à l'axe dudit capteur rotatif. Une extrémité de l'axe est reliée à un organe ayant une position qui est fonction de la charge du véhicule, généralement un bras oscillant portant un essieu du véhicule. Le débattement de la roue entraîne une rotation du levier. Cette rotation est convertie en débattement, ce qui permet de déduire l'assiette du véhicule. Conventionally, this displacement sensor or distance measurement is a rotary sensor, which is attached to an element of the vehicle body. The rotary sensor has an axis on which is mounted a lever rotatably connected to the axis of said rotary sensor. An end of the axis is connected to a member having a position which is a function of the load of the vehicle, generally an oscillating arm carrying an axle of the vehicle. The movement of the wheel causes a rotation of the lever. This rotation is converted into travel, which allows to deduce the attitude of the vehicle.
[0005] Ces capteurs rotatifs sont conçus et réalisés avec les deux contraintes suivantes : une bonne précision et une capacité du capteur à suivre la course totale du véhicule. Or, ces deux contraintes sont antinomiques, parce que si l'on veut obtenir une bonne précision de la mesure de la charge du véhicule la démultiplication doit être très importante. Mais une démultiplication du levier importante exige un levier de courte longueur, ce qui n'est pas compatible avec la course importante demandée sur l'essieu arrière d'un véhicule utilitaire. [0006] En ce qui concerne le dispositif indicateur de charge, la charge étant évaluée à partir de la connaissance de l'assiette et de la loi de flexibilité, une incertitude supplémentaire sur la précision est introduite, Si l'on veut améliorer substantiellement cette précision, il faut connaître avec une plus grande précision la valeur de l'assiette, ce qui exige une démultiplication plus importante du capteur, avec le problème de compatibilité évoqué ci-dessus. [0007] Des moyens d'améliorer la précision sur un dispositif indicateur de la charge dans un véhicule automobile sont déjà connus de l'art antérieur. Ainsi, à titre d'exemple, le document US 4,756, 374 décrit un tel dispositif de mesure de charge qui comprend une unité de détection, qui est montée entre le châssis et l'essieu du véhicule et qui permet de détecter le déplacement vertical du châssis par rapport à l'essieu lorsque des charges sont exercées sur le châssis. Cette unité de détection comprend un bras, qui est monté pivotant sur le châssis par l'intermédiaire d'une paire de tubes télescopiques, et une tige de réglage montée mobile entre le bras et l'essieu. Lorsqu'une charge est exercée sur le châssis, ce dernier s'abaisse par rapport à l'essieu et le bras tourne. Le mouvement de rotation du bras est mesuré par un indicateur angulaire de pente ou clinomètre, qui est monté sur le bras et qui transforme la mesure angulaire en une lecture digitale ou analogique cohérente affichée sur une unité d'affichage dite « unité de réception ». These rotary sensors are designed and made with the following two constraints: good accuracy and a sensor capacity to track the total stroke of the vehicle. However, these two constraints are antithetical, because if one wants to obtain a good precision of the measurement of the load of the vehicle the gear ratio must be very important. But a significant gear lever requires a lever of short length, which is not compatible with the significant stroke required on the rear axle of a commercial vehicle. As regards the load indicating device, the load being evaluated from the knowledge of the attitude and the law of flexibility, an uncertainty additional precision is introduced, If one wants to substantially improve this accuracy, it is necessary to know with greater precision the value of the plate, which requires a greater reduction of the sensor, with the compatibility problem mentioned above above. Means for improving the accuracy on a load indicating device in a motor vehicle are already known from the prior art. Thus, by way of example, US Pat. No. 4,756,374 describes such a load measuring device which comprises a detection unit, which is mounted between the chassis and the axle of the vehicle and which makes it possible to detect the vertical displacement of the vehicle. chassis relative to the axle when loads are exerted on the chassis. This detection unit comprises an arm, which is pivotally mounted on the frame via a pair of telescopic tubes, and a control rod mounted movably between the arm and the axle. When a load is exerted on the chassis, the latter lowers relative to the axle and the arm rotates. The rotational movement of the arm is measured by an angular slope indicator or clinometer, which is mounted on the arm and which transforms the angular measurement into a coherent digital or analogue reading displayed on a display unit called "receiving unit".
[0008] Il est connu également du document GB 2 289 106, de réaliser un capteur rotatif qui répond aux changements de distance entre une partie suspendue et une partie non suspendue d'une suspension de véhicule, lequel capteur rotatif est actionné par une pièce de liaison en forme de levier coudé relié à une tige par l'intermédiaire d'une charnière réalisée dans un matériau flexible. La pièce de liaison est destinée à réduire l'usure qui est constatée dans les coupleurs d'actionnement qui comportent un joint d'articulation mécanique. It is also known from GB 2 289 106, to produce a rotary sensor that responds to changes in distance between a suspended portion and an unsprung portion of a vehicle suspension, which rotary sensor is actuated by a piece of linkage in the form of an angled lever connected to a rod via a hinge made of a flexible material. The connecting piece is intended to reduce the wear which is found in the actuating couplings which comprise a mechanical joint.
[0009] Le but de la présente invention est de fournir un dispositif de mesure de débattement à capteur rotatif, en particulier pour la détection de la charge d'un véhicule automobile, qui perfectionne les dispositifs de mesure de débattement équivalents de l'art antérieur en présentant une plus grande précision de mesure tout en permettant une course importante de la roue. The object of the present invention is to provide a rotary sensor displacement measuring device, in particular for the detection of the load of a motor vehicle, which improves the equivalent displacement measuring devices of the prior art. by presenting a greater measurement accuracy while allowing a large stroke of the wheel.
[0010] Un autre but de la présente invention est de fournir un tel dispositif, qui soit de conception et de réalisation simples, qui soit fiable et économique. Another object of the present invention is to provide such a device, which is of simple design and construction, which is reliable and economical.
[001 1 ] Pour parvenir à ces buts, la présente invention a pour objet un dispositif de mesure de débattement entre deux éléments mécaniques, qui comporte, d'une part, un capteur rotatif, qui est fixé à un premier de ces deux éléments mécaniques, et d'autre part, un mécanisme de liaison de type à levier, qui relie l'axe de rotation du capteur rotatif au second de ces deux éléments mécaniques. Dans ce dispositif, nouveau, le mécanisme de liaison de type à levier est configuré pour former un levier court à démultiplication importante sur la zone de mesure et former un levier long à démultiplication faible sur le reste de la course, et ce pour garantir cette dernière. [001 1] To achieve these objects, the present invention relates to a device for measuring the clearance between two mechanical elements, which comprises, on the one hand, a rotary sensor, which is attached to a first of these two mechanical elements, and secondly, a lever type connecting mechanism, which connects the axis of rotation of the rotary sensor to the second of these two mechanical elements. In this device, again, the lever-type link mechanism is configured to form a short lever with significant reduction in the measurement area and form a long lever low gear on the rest of the race, and this to ensure the latter .
[0012] Selon un mode préféré de réalisation de l'invention, le mécanisme de liaison de type à levier comprend deux leviers, à savoir un levier principal, qui est monté à l'une de ses extrémités sur l'axe de rotation du capteur rotatif et qui est lié en rotation à ce dernier, et un levier secondaire, de longueur inférieure à la longueur du levier principal, qui est monté libre en rotation sur l'autre extrémité du levier principal et qui est relié au second des deux éléments mécaniques, le mécanisme de liaison formant un levier court lorsque le levier secondaire est en position repliée de manière co-directionnelle sur le levier principal et formant un levier long lorsque le levier secondaire se déploie angulairement par rapport au levier principal pour rallonger ce dernier. According to a preferred embodiment of the invention, the lever type connecting mechanism comprises two levers, namely a main lever, which is mounted at one of its ends on the axis of rotation of the sensor. rotary and which is rotatably connected to the latter, and a secondary lever, of length less than the length of the main lever, which is rotatably mounted on the other end of the main lever and which is connected to the second of the two mechanical elements , the link mechanism forming a short lever when the secondary lever is in the folded position co-directionally on the main lever and forming a long lever when the secondary lever is deployed angularly relative to the main lever to lengthen the latter.
[0013] Selon un mode préféré de réalisation de l'invention également, il est prévu une butée de position de la fonction mesure, ladite butée de position étant montée fixe sur le levier principal et étant formée pour être une butée du levier secondaire en position repliée. [0014] De préférence, le levier secondaire est relié au second des deux éléments par l'intermédiaire d'une biellette de liaison. According to a preferred embodiment of the invention also, there is provided a position stop of the measuring function, said position stop being fixedly mounted on the main lever and being formed to be a stop of the secondary lever in position. folded. Preferably, the secondary lever is connected to the second of the two elements by means of a link rod.
[0015] De préférence également, il est prévu une butée de fin de course de la fonction mesure, ladite butée de fin de course étant montée fixe sur le levier secondaire et étant formée pour être une butée de la biellette de liaison afin d'anticiper le déploiement du levier secondaire pour que ce déploiement se réalise toujours du même côté. Also preferably, there is provided an end stop of the measuring function, said limit stop being fixedly mounted on the secondary lever and being formed to be a stop of the link rod in order to anticipate the deployment of the secondary lever so that this deployment is always carried out on the same side.
[0016] Un ressort de rappel peut être prévu afin de ramener le levier secondaire en butée sur la butée de position de la fonction mesure. A return spring can be provided to bring the secondary lever abutting the position of the measuring function stop.
[0017] Avantageusement, ce ressort de rappel peut être un ressort axial monté sur l'axe de rotation du levier secondaire sur le levier principal. [0018] A titre d'exemple d'application, le dispositif selon l'invention peut être un dispositif de détection de la charge sur un véhicule, en particulier un véhicule automobile, le premier élément mécanique, sur lequel est fixé le capteur rotatif, étant un élément de la caisse du véhicule et le second élément mécanique, auquel est connecté le mécanisme de liaison de type à levier, étant un essieu du véhicule ou un élément lié à l'essieu. Advantageously, this return spring may be an axial spring mounted on the axis of rotation of the secondary lever on the main lever. As an example of application, the device according to the invention may be a device for detecting the load on a vehicle, in particular a motor vehicle, the first mechanical element, on which is fixed the rotary sensor, being an element of the vehicle body and the second mechanical element, to which the lever-type connecting mechanism is connected, being an axle of the vehicle or an element connected to the axle .
[0019] La présente invention a aussi pour objet un véhicule, en particulier un véhicule automobile utilitaire, qui comporte un dispositif de détection de charge conforme à celui décrit ci-dessus dans ses grandes lignes. The present invention also relates to a vehicle, in particular a utility vehicle, which comprises a load detection device according to that described above in outline.
[0020] D'autres buts, avantages et caractéristiques de l'invention apparaîtront dans la description qui suit d'un exemple de réalisation, non limitatif de l'objet et de la portée de la présente demande de brevet, accompagnée de dessins dans lesquels : [0021 ] - la figure 1 est une vue en perspective, schématique, d'un exemple de réalisation du dispositif selon l'invention permettant de détecter la charge sur un véhicule automobile, le dispositif étant dans la position de référence, c'est-à-dire avec une charge minimale sur le véhicule, Other objects, advantages and features of the invention will appear in the following description of an exemplary embodiment, not limiting the object and scope of the present patent application, accompanied by drawings in which FIG. 1 is a schematic perspective view of an exemplary embodiment of the device according to the invention for detecting the load on a motor vehicle, the device being in the reference position, it is to say with a minimum load on the vehicle,
[0022] - la figure 2 est une vue de côté, schématique, du dispositif de la figure 1 , dans une position correspondante au début du débattement, [0022] FIG. 2 is a schematic side view of the device of FIG. 1, in a corresponding position at the beginning of the deflection,
[0023] - la figure 3 est une vue de côté, schématique, du dispositif des figures 1 et 2, dans une position en limite « standard », [0023] FIG. 3 is a schematic side view of the device of FIGS. 1 and 2 in a "standard" limit position,
[0024] - la figure 4 est une vue de côté, schématique, du dispositif des figures 1 à 3, dans une position au-delà de la zone de mesure, et [0025] - la figure 5 est une vue de côté, schématique, du dispositif des figures 1 à 4, dans une position correspondante au débattement maximal. FIG. 4 is a diagrammatic side view of the device of FIGS. 1 to 3, in a position beyond the measuring zone, and FIG. 5 is a schematic side view. , of the device of Figures 1 to 4, in a position corresponding to the maximum travel.
[0026] En référence au dessin de la figure 1 , on a représenté, en perspective et de manière schématique, un exemple de réalisation du dispositif de mesure de débattement entre deux éléments mécaniques, selon la présente invention. [0027] Le dispositif comporte, d'une part, un capteur rotatif, de type connu en soi et désigné par la référence numérique générale 10, et un mécanisme de démultiplication variable, dit « mécanisme de liaison de type à levier », constitué principalement par un ensemble de deux leviers articulés l'un à l'autre : un levier dit « levier principal », de référence générale 20, et un levier dit « levier secondaire », de référence générale 30. [0028] Le capteur rotatif 10 est constitué d'un corps de capteur 1 1 , qui comporte notamment la partie électronique dudit capteur, et d'un axe de sortie 13, d'axe géométrique Xi . With reference to the drawing of Figure 1, there is shown, in perspective and schematically, an embodiment of the displacement measuring device between two mechanical elements, according to the present invention. The device comprises, on the one hand, a rotary sensor, of a type known per se and designated by the general numerical reference 10, and a variable gearing mechanism, referred to as a "lever-type linkage mechanism", consisting mainly of by a set of two levers articulated to one another: a so-called "main lever", general reference 20, and a so-called "secondary lever", general reference 30. The rotary sensor 10 consists of a sensor body 1 1, which comprises in particular the electronic portion of said sensor, and an output axis 13 of geometric axis Xi.
[0029] Le levier principal 20 est monté à l'une de ses extrémités 21 sur l'axe de sortie 13 d'axe de rotation Xi du capteur rotatif 10 et est lié en rotation à ce dernier. The main lever 20 is mounted at one of its ends 21 on the output shaft 13 of rotation axis Xi of the rotary sensor 10 and is rotatably connected thereto.
[0030] Le levier secondaire 30, qui est de longueur inférieure à la longueur du levier principal 20, est monté libre (par son extrémité 32) en rotation sur l'autre extrémité 22 du levier principal 20. L'axe de rotation géométrique de l'extrémité 32 du levier secondaire 30 sur le levier principal 20 est désigné par la référence X2. [0031 ] Le mécanisme constitué par les deux leviers 20 et 30 a pour fonction de générer une démultiplication variable, à savoir d'offrir une démultiplication importante (levier court) sur la zone de mesure, et une démultiplication faible (levier long par déploiement du levier secondaire) sur le reste de la course pour garantir cette dernière. The secondary lever 30, which is less than the length of the main lever 20, is freely mounted (by its end 32) in rotation on the other end 22 of the main lever 20. The geometric rotation axis of the end 32 of the secondary lever 30 on the main lever 20 is designated by the reference X 2 . The mechanism constituted by the two levers 20 and 30 has the function of generating a variable gear ratio, namely to offer a significant reduction (short lever) on the measurement zone, and a low gear (long lever by deployment of the secondary lever) on the rest of the race to guarantee the latter.
[0032] Le dispositif selon l'invention, ainsi constitué par le capteur rotatif 10 et le mécanisme à deux leviers 20, 30, est fixé aux deux éléments (non représentés) dont il mesure la distance, à savoir à un premier élément auquel le capteur rotatif 10 est fixé et à un second élément auquel le levier secondaire 30 est fixé par l'intermédiaire d'une biellette de liaison référencée 40, cette dernière étant reliée par une première extrémité 41 à l'extrémité 31 du levier secondaire 30. La référence X3 désigne l'axe géométrique de la liaison de rotation de la biellette 40 sur le levier secondaire 30. The device according to the invention, thus constituted by the rotary sensor 10 and the two-lever mechanism 20, 30, is fixed to the two elements (not shown) which it measures the distance, namely to a first element to which the rotary sensor 10 is fixed and a second element to which the secondary lever 30 is fixed by means of a connecting link referenced 40, the latter being connected by a first end 41 to the end 31 of the secondary lever 30. reference X 3 denotes the geometric axis of the link of rotation of the rod 40 on the secondary lever 30.
[0033] A titre d'exemple non limitatif de l'objet et de la portée de la présente invention, ledit premier élément mécanique auquel est fixé le capteur rotatif 10, par l'intermédiaire de pattes d'attache 12 et 14 (figure 3), peut être un élément de la caisse d'un véhicule automobile, et ledit second élément mécanique, auquel la biellette de liaison 40 est fixée, peut être l'essieu ou un élément lié à l'essieu du véhicule. Le moyen de liaison de la biellette 40 sur l'essieu est illustré par l'alésage de liaison 43 (figure 1 ) situé sur l'autre extrémité 42 de ladite biellette de liaison 40. By way of non-limiting example of the object and the scope of the present invention, said first mechanical element to which is fixed the rotary sensor 10, by means of brackets 12 and 14 (Figure 3 ), may be an element of the body of a motor vehicle, and said second mechanical element, to which the connecting rod 40 is fixed, may be the axle or an element linked to the axle of the vehicle. The connecting means of the rod 40 on the axle is illustrated by the connecting bore 43 (FIG. 1) located on the other end 42 of said link rod 40.
[0034] Sur le levier principal 20 est fixée - ou réalisée monobloc - une butée de position 24, dite « butée de position de la fonction mesure », qui fait saillie orthogonale du plan du levier principal 20, et qui est formée pour être une butée angulaire du levier secondaire 30 en position repliée, comme représenté sur la figure 1 . [0035] Sur le levier secondaire 30 est fixée - ou réalisée monobloc - une butée de fin de course 34 de la fonction mesure, qui fait saillie orthogonale du plan du levier secondaire 30, et qui est destinée à être une butée angulaire de la biellette de liaison 40 afin d'anticiper le déploiement du levier secondaire 30 pour que le déploiement de ce dernier se réalise toujours du même côté, comme il sera mieux expliqué plus loin dans le texte. On the main lever 20 is fixed - or made in one piece - a position stop 24, called "position stop of the measurement function", which projects orthogonal to the plane of the main lever 20, and which is formed to be a angular stop of the secondary lever 30 in the folded position, as shown in FIG. On the secondary lever 30 is fixed - or made in one piece - a limit stop 34 of the measuring function, which projects orthogonal to the plane of the secondary lever 30, and which is intended to be an angular stop of the connecting rod. link 40 to anticipate the deployment of the secondary lever 30 so that the deployment of the latter is always carried out on the same side, as will be better explained later in the text.
[0036] Il est prévu un ressort de rappel 35, qui a pour fonction de ramener le levier secondaire 30 en butée sur la butée de position 24 de la fonction mesure. Ce ressort de rappel 35 est un ressort axial monté sur l'axe de rotation X2 du levier secondaire 30 sur le levier principal 20. [0037] Le fonctionnement du dispositif de mesure de distance selon l'invention est décrit ci-dessous, en référence aux schémas des figures 2 à 5. There is provided a return spring 35, whose function is to return the secondary lever 30 abuts on the position of stop 24 of the measurement function. This return spring 35 is an axial spring mounted on the axis of rotation X 2 of the secondary lever 30 on the main lever 20. The operation of the distance measuring device according to the invention is described below, in reference to the diagrams of Figures 2 to 5.
[0038] Comme représenté sur le dessin de la figure 1 , dans la zone d'exploitation nécessaire à la mesure, le levier secondaire 30 est plaqué contre la butée 24 sous l'action du couple imposé par le ressort axial 35. Dans cette configuration, la longueur du levier est minimale, constante et égale à L0 (voir figure 2). La « démultiplication » est importante et favorable à une bonne précision de la mesure de débattement. As shown in the drawing of Figure 1, in the operating area necessary for the measurement, the secondary lever 30 is pressed against the stop 24 under the action of the torque imposed by the axial spring 35. In this configuration , the length of the lever is minimal, constant and equal to L 0 (see Figure 2). The "gear ratio" is important and favorable to a good accuracy of the displacement measurement.
[0039] On a représenté schématiquement sur le dessin de la figure 2 la position des éléments du mécanisme à deux leviers au début du débattement. Dans cette phase, le levier secondaire 30 est toujours plaqué contre le levier principal 20 sous l'action du couple imposé par le ressort axial 35, c'est-à-dire plaqué contre la butée de position 24. Le levier secondaire 30 ne se déploie pas, parce que le débattement n'est pas suffisant et inférieur à la longueur L0. Dans cette phase, le capteur de corps 1 1 fonctionne comme un capteur classique, mais avec une forte démultiplication. Is schematically shown in the drawing of Figure 2 the position of the elements of the two-lever mechanism at the beginning of the deflection. In this phase, the secondary lever 30 is always pressed against the main lever 20 under the action of the torque imposed by the axial spring 35, that is to say pressed against the position stop 24. The secondary lever 30 does not do not deploy, because the deflection is not sufficient and less than the length L 0 . In this phase, the body sensor 1 1 functions as a conventional sensor, but with a high gear ratio.
[0040] Sur la figure 3 est représentée la situation du mécanisme à deux leviers en situation en limite « standard ». Dans cette phase, l'effet de levier est dans la limite de sa longueur constante L0. La biellette de liaison 40 est en contact sur la butée de fin de course de la fonction mesure 34 prévue sur le levier secondaire 30. Avec un capteur classique, au-delà de cette position illustrée sur la figure 3, le capteur serait bloqué. Tout débattement supplémentaire avec un capteur classique se traduirait par une destruction du système de mesure. Avec le dispositif de mesure selon la présente invention, le débattement est possible au-delà de la position évoquée ci-dessus avec une démultiplication importante. [0041 ] On notera que la fonction de la butée de fin de course 34 est d'éviter l'alignement des trois rotations (selon les axes Xi , X2, X3) qui générerait alors un alignement instable du dispositif. La butée de fin de course 34 anticipe le déploiement du levier secondaire 30 pour que ce déploiement se réalise toujours du même côté. [0042] La situation du dispositif de l'invention en débattement au-delà de la zone de mesure est représentée schématiquement sur le dessin de la figure 4. Dans cette phase, la mesure n'est pas nécessaire mais le capteur rotatif (représenté par son corps 1 1 ) doit malgré tout continuer de débattre. Le levier secondaire 30 entre alors en rotation par le débattement de l'essieu qui compense le ressort de rappel 35. De ce fait, la longueur du levier augmente d'une valeur désignée « » et passe, ainsi, de la valeur « L0 » à une valeur « L » égale à « L0 + ». Dans cette phase, la mesure n'est pas possible, parce que la loi reliant le débattement à la rotation du capteur rotatif n'est plus linéaire. In Figure 3 is shown the situation of the two-lever mechanism in "standard" boundary situation. In this phase, the leverage is in the limit of its constant length L 0 . The connecting rod 40 is in contact on the end stop of the measurement function 34 provided on the secondary lever 30. With a conventional sensor, beyond this position shown in Figure 3, the sensor would be blocked. Any further deflection with a conventional sensor would result in destruction of the measurement system. With the measuring device according to the present invention, the deflection is possible beyond the position mentioned above with a significant reduction. It will be noted that the function of the limit stop 34 is to avoid the alignment of the three rotations (along the axes X 1 , X 2 , X 3 ) which would then generate an unstable alignment of the device. The end stop 34 anticipates the deployment of the secondary lever 30 so that this deployment is always carried out on the same side. The situation of the device of the invention in deflection beyond the measurement zone is shown schematically in the drawing of FIG. 4. In this phase, the measurement is not necessary but the rotary sensor (represented by FIG. his body 1 1) must still continue to debate. The secondary lever 30 is then rotated by the displacement of the axle which compensates the return spring 35. As a result, the length of the lever increases by a value designated "" and thus passes the value "L 0 At a value "L" equal to "L 0 +". In this phase, the measurement is not possible, because the law connecting the deflection to the rotation of the rotary sensor is no longer linear.
[0043] En situation de débattement maximal, comme illustré sur le dessin de la figure 5, l'essieu tend vers le débattement maximal, le levier secondaire 30 est fortement déployé. La longueur du levier augmente d'une valeur désignée « L2 » et passe, ainsi, de la valeur « L0 » à une valeur « L » égale à « L0 + L2 ». Comme dans la phase précédente illustrée par la figure 4, la mesure n'est pas nécessaire et n'est pas possible, parce que la loi reliant le débattement à la rotation du capteur rotatif, et donc la mesure, n'est plus linéaire. In maximum travel situation, as shown in the drawing of Figure 5, the axle tends to the maximum deflection, the secondary lever 30 is strongly deployed. The length of the lever increases by a value designated "L 2 " and thus changes from the value "L 0 " to a value "L" equal to "L 0 + L 2 ". As in the previous phase illustrated in Figure 4, the measurement is not necessary and is not possible because the law connecting the deflection to the rotation of the rotary sensor, and therefore the measurement, is no longer linear.
[0044] La présente invention permet d'améliorer la précision des mesures de débattement de la roue d'un véhicule, y compris lorsque le débattement de cette roue est important. The present invention improves the accuracy of the deflection of the wheel of a vehicle, including when the movement of this wheel is important.
[0045] Bien entendu, l'invention décrite ci-dessus n'est pas limitée au mode de réalisation décrit et on peut y apporter des variantes de réalisation sans sortir du cadre de l'invention. Egalement, l'application de l'invention n'est pas limitée à la détection de la charge sur un véhicule, mais peut trouver d'autres applications, comme par exemple les systèmes de réglage du site des phares ou les systèmes de suspension à correction d'assiette, qu'ils soient hydrauliques ou pneumatiques. Of course, the invention described above is not limited to the embodiment described and can be made alternative embodiments without departing from the scope of the invention. Also, the application of the invention is not limited to the detection of the load on a vehicle, but can find other applications, such as for example the adjustment systems of the headlight site or correction suspension systems. trim, whether hydraulic or pneumatic.

Claims

Revendications :  Claims:
Dispositif de mesure de débattement entre deux éléments mécaniques, qui comporte un capteur rotatif (10), qui est fixé à un premier de ces deux éléments mécaniques, et un mécanisme de liaison de type à levier, qui relie l'axe de rotation (X^ du capteur rotatif au second de ces deux éléments mécaniques, caractérisé en ce que ledit mécanisme de liaison de type à levier est configuré pour former un levier court à démultiplication importante sur la zone de mesure et pour former un levier long à démultiplication faible sur le reste de la course pour garantir cette dernière, ledit mécanisme de liaison de type à levier comprenant deux leviers articulés l'un à l'autre, à savoir un levier principal (20), qui est monté à l'une de ses extrémités (21 ) sur l'axe de rotation (X^ du capteur rotatif (10) et qui est lié en rotation à ce dernier, et un levier secondaire (30), de longueur inférieure à la longueur du levier principal (20), qui est monté libre en rotation sur l'autre extrémité (22) du levier principal (20) et qui est relié au second des deux éléments mécaniques, le mécanisme de liaison (20, 30) formant un levier court lorsque le levier secondaire (30) est en position repliée de manière co- directionnelle sur le levier principal (20) et formant un levier long lorsque le levier secondaire (30) se déploie angulairement par rapport au levier principal (20) pour rallonger ce dernier. Device for measuring displacement between two mechanical elements, which comprises a rotary sensor (10), which is fixed to a first of these two mechanical elements, and a lever-type connecting mechanism, which connects the axis of rotation (X 1 of the rotary sensor to the second of these two mechanical elements, characterized in that said lever-type connecting mechanism is configured to form a short lever with a high gear ratio on the measurement zone and to form a long lever with low gear ratio on the rest of the race to secure the latter, said lever type connecting mechanism comprising two levers articulated to each other, namely a main lever (20), which is mounted at one of its ends (21). ) on the axis of rotation (X) of the rotary sensor (10) and which is rotatably connected thereto, and a secondary lever (30) of length less than the length of the main lever (20), which is mounted free rota on the other end (22) of the main lever (20) and which is connected to the second of the two mechanical elements, the connecting mechanism (20, 30) forming a short lever when the secondary lever (30) is in the folded position co-directionally on the main lever (20) and forming a long lever when the secondary lever (30) is deployed angularly relative to the main lever (20) to extend the latter.
Dispositif selon la revendication 1 , caractérisé en ce qu'il est prévu une butée de position (24) de la fonction mesure, ladite butée de position (24) étant montée fixe sur le levier principal (20) et étant formée pour être une butée du levier secondaire (30) en position repliée. Device according to Claim 1, characterized in that a position stop (24) of the measuring function is provided, the said position stop (24) being fixedly mounted on the main lever (20) and being formed as an abutment the secondary lever (30) in the folded position.
Dispositif selon l'une quelconque des revendications 1 à 2, caractérisé en ce que le levier secondaire (30) est relié au second desdits deux éléments mécaniques par l'intermédiaire d'une biellette de liaison (40). Device according to any one of claims 1 to 2, characterized in that the secondary lever (30) is connected to the second of said two mechanical elements via a link rod (40).
Dispositif selon la revendication 3, caractérisé en ce qu'il est prévu une butée de fin de course (34) de la fonction mesure, ladite butée de fin de course (34) étant montée fixe sur le levier secondaire (30) et étant formée pour être une butée de la biellette de liaison (40) afin d'anticiper le déploiement du levier secondaire (30) pour que le déploiement de ce dernier se réalise toujours du même côté. Device according to claim 3, characterized in that an end stop (34) of the measuring function is provided, said end stop (34) being fixedly mounted on the secondary lever (30) and being formed to be an abutment of the connecting rod (40) to anticipate the deployment of the secondary lever (30) so that the deployment of the latter is always carried out on the same side.
5. Dispositif selon l'une quelconque des revendications 2 à 4, caractérisé en ce qu'il est prévu un ressort de rappel (35) qui ramène le levier secondaire (30) en butée sur la butée de position (24) de la fonction mesure. 5. Device according to any one of claims 2 to 4, characterized in that there is provided a return spring (35) which brings the secondary lever (30) in abutment on the position stop (24) of the function measured.
6. Dispositif selon la revendication 5, caractérisé en ce que ledit ressort de rappel (35) est un ressort axial monté sur l'axe de rotation (X2) du levier secondaire (30) sur le levier principal (20). 6. Device according to claim 5, characterized in that said return spring (35) is an axial spring mounted on the axis of rotation (X 2 ) of the secondary lever (30) on the main lever (20).
7. Dispositif selon l'une quelconque des revendications précédentes pour la détection de charge d'un véhicule, caractérisé en ce que ledit premier élément mécanique, sur lequel est fixé le capteur rotatif (10), est un élément de la caisse du véhicule et en ce que ledit second élément mécanique, auquel est connecté le mécanisme de liaison de type à levier (20, 30), est un essieu du véhicule. 7. Device according to any one of the preceding claims for the load detection of a vehicle, characterized in that said first mechanical element, on which is fixed the rotary sensor (10), is an element of the vehicle body and in that said second mechanical element, to which the lever type connecting mechanism (20, 30) is connected, is an axle of the vehicle.
8. Véhicule, en particulier véhicule automobile, caractérisé en ce qu'il comporte un dispositif de mesure de débattement entre deux éléments mécaniques pour la détection de charge dudit véhicule, ledit dispositif de mesure étant conforme à la revendication 7. Vehicle, in particular a motor vehicle, characterized in that it comprises a device for measuring the displacement between two mechanical elements for the load detection of said vehicle, said measuring device being in accordance with claim 7.
9. Véhicule automobile selon la revendication 8, caractérisé en ce qu'il est un véhicule automobile utilitaire. 9. Motor vehicle according to claim 8, characterized in that it is a utility vehicle.
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