WO2016066972A1 - Dispositif et procede pour monter et orienter un capteur sur un support - Google Patents

Dispositif et procede pour monter et orienter un capteur sur un support Download PDF

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WO2016066972A1
WO2016066972A1 PCT/FR2015/052924 FR2015052924W WO2016066972A1 WO 2016066972 A1 WO2016066972 A1 WO 2016066972A1 FR 2015052924 W FR2015052924 W FR 2015052924W WO 2016066972 A1 WO2016066972 A1 WO 2016066972A1
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WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
sensor
washer
support
threaded
threaded portion
Prior art date
Application number
PCT/FR2015/052924
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English (en)
Inventor
Franck GINET
Pascal Vouagner
Thierry Mazoyer
Original Assignee
01Db-Metravib
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Filing date
Publication date
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Priority to US15/521,642 priority patent/US20170248451A1/en
Priority to JP2017523348A priority patent/JP2017538075A/ja
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    • 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
    • G01D11/00—Component parts of measuring arrangements not specially adapted for a specific variable
    • G01D11/30—Supports specially adapted for an instrument; Supports specially adapted for a set of instruments
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16B—DEVICES FOR FASTENING OR SECURING CONSTRUCTIONAL ELEMENTS OR MACHINE PARTS TOGETHER, e.g. NAILS, BOLTS, CIRCLIPS, CLAMPS, CLIPS OR WEDGES; JOINTS OR JOINTING
    • F16B5/00—Joining sheets or plates, e.g. panels, to one another or to strips or bars parallel to them
    • F16B5/02—Joining sheets or plates, e.g. panels, to one another or to strips or bars parallel to them by means of fastening members using screw-thread
    • F16B5/0275—Joining sheets or plates, e.g. panels, to one another or to strips or bars parallel to them by means of fastening members using screw-thread the screw-threaded element having at least two axially separated threaded portions

Definitions

  • the present invention relates to the technical field of systems or mechanisms for fixing a sensor in the general sense on a support,
  • the object of the invention aims more precisely, the systems for fixing on a support provided with a threaded hole blind or difficult to access, a sensor in a specific orientation, this sensor being provided with a thread frequently presented by a hole blind threaded.
  • the object of the invention finds a particularly advantageous application but not exclusively in the field of mounting a triaxial accelerometer type sensor on a machine, when the measurement axes must be perfectly controlled.
  • a triaxial accelerometer type sensor on a machine in order to measure and characterize the vibratory levels of the machine.
  • Such a sensor must be mounted on the machine on the one hand, in a determined orientation and on the other hand, to ensure quality clamping between the sensor and the machine.
  • the correct tightening of the sensor on the machine makes it possible to guarantee an optimal mechanical bandwidth for the assembly device used.
  • an adapter in the form of a stud comprising from one end a first threaded portion adapted to cooperate with a hole. blind thread of the sensor and at the opposite end, a second threaded portion adapted to cooperate with the tapped hole on the machine.
  • US Patent 6,435,902 discloses a device for assembling a sensor on a machine with a stud having a first threaded portion for cooperating with a hole in the machine.
  • the stud also has a second threaded portion intended to cooperate with the thread of a nut rotatably mounted at the base of the sensor. If this solution makes it possible to orient the sensor easily and to guarantee a good contact between the sensor and the machine, such an assembly device can be implemented only for sensors equipped with a threaded nut mounted free to rotate. In other words, this solution can not be implemented on commercially available sensors that do not have at their base a threaded nut mounted free to rotate.
  • Document DE 10 2004 046559 describes a device for assembling a sensor with a support provided with a threaded hole.
  • This device comprises an assembly element comprising from one end, a first threaded portion adapted to cooperate with a mounting nut of the sensor.
  • This connecting element comprises from the opposite end, a second threaded portion cooperating with the threaded hole of the support and bordered by a flange bearing on the support during screwing of the second threaded portion.
  • This document does not provide a solution to allow the positioning of the sensor in a given orientation with a controlled clamping force.
  • the present invention aims at remedying the drawbacks of prior technical solutions by proposing a device for easily assembling a universal sensor provided with a thread in a given orientation relative to a support, this assembly device guaranteeing a rigid assembly. and effective between the sensor and the support.
  • Another object of the invention is to propose an assembly device between a sensor and a support making it possible to guarantee a quality contact interface between the sensor and its support, in particular with regard to the mechanical bandwidth of the assembly device. .
  • the invention relates to a device for assembling in a determined orientation, a sensor provided with a thread, with a support provided with a tapped hole, the device comprising an assembly element having a longitudinal axis and comprising, on the one hand, from one end, a first threaded portion adapted to cooperate with the thread of the sensor and, on the other hand, from the opposite end, a second threaded portion adapted to cooperate with the tapped hole of the support, the first and second threaded parts having threading threads such that the ratio of the pitch of the second part to the pitch of the first part is different from 1.
  • the assembly device comprises a beading having on one side, a support face for the sensor and on the other side a contact face with the support, the washer being provided with a through bore for mounting the elem
  • the first threaded portion is accessible from the bearing face and the second threaded portion projects from the contact face
  • the washer and the connecting member being arranged to comprise between them an assembly ensuring on the one hand the connection in rotation about the longitudinal axis between the assembly element and the washer, and on the other hand a free translation along the longitudinal axis between the element of assembiage and the washer, the washer having gripping means to allow, when the washer is interposed between the sensor and the support, on the one hand, to immobilize the round during rotation of the sensor relative to the washer, and d on the other hand, to rotate your washer with its contact face in contact with the support while the sensor is immobilized,
  • the device according to the invention also comprises in combination one and / or the other of the following additional characteristics: the assembly between the washer and the assembly element comprises a male member arranged on the ring or on the assembly element and a complementary female member, arranged respectively on the assembly element or the washer;
  • the male and female members are arranged between a zone of the bore of the washer and an intermediate zone of the assembly element situated between the first and second threaded portions;
  • the roundiie comprises, as a means of gripping, means for ensuring its rotation;
  • the washer comprises an abutment limiting the transiation in line with the first threaded portion with respect to the bearing face of the round;
  • the roundiie comprises a sponge with a diameter smaller than the diameter of the washer, and defining the face of contact with the support;
  • the sensor thread is presented by a blind threaded hole or by a threaded pin cooperating with your first threaded portion of the assembly element presented respectively by a screw or a blind threaded hole.
  • Another object of the invention is to provide a simple and fast method for orienting a sensor provided with a thread difficult to access, with a support in the general sense.
  • the method according to the invention aims to assemble in a determined orientation, a sensor provided with a thread, with a support provided with a threaded hole, the method comprising the following steps:
  • an assembly device comprising a washer traversed from one side by a longitudinal axis connecting element having on the one hand, a first threaded portion accessible relative to a bearing face of the washer and screwed into the thread of the sensor and secondly, a second threaded portion extending projecting from a contact face of the washer and screwed into the threaded hole of the support, the washer and the connecting element being an assembly, connected to each other in rotation about the longitudinal axis and in free translation along the iongidudinal axis;
  • the assembly method according to the invention also comprises in combination one and / or the other of the following additional characteristics:
  • the invention also relates to equipment comprising a sensor assembled according to a determined orientation to a support using a device according to the invention.
  • Figure 1 is a perspective view of the sensor assembled on a support with an assembly device according to the invention.
  • FIG. 2 is a partial view in elevation section of a sensor of the type having a threaded fixing hole, mounted on the support with the aid of the assembly device according to the invention;
  • FIG. 3 is a perspective view, seen from above of the assembly device in relation to a support.
  • FIG. 4 is a view from below of the washer forming part of the assembly device according to the invention.
  • Figure 5 is an elevational sectional view showing the mounting of the assembly device on a support.
  • Figure 6 is a perspective view showing another embodiment of the assembly between the washer and the stud forming part of the assembly device according to the invention.
  • Figure 7 is an elevational sectional view showing the abutment mounting of the stud inside the washer.
  • Figures 8 to 12 are views illustrating the various steps of a first mounting procedure for mounting the sensor on a support already equipped with the assembly device according to the invention.
  • Figures 13 and 14 are views illustrating a second mounting procedure describing the steps of mounting on the sensor, the assembly device according to the invention.
  • Figures 15 to 19 are views illustrating the second mounting procedure describing the steps of mounting, on a support, the sensor equipped with the assembly device according to the invention.
  • Figure 20 is a perspective view of a sensor of the type having a fastener pin to assemble using an assembly device according to the invention.
  • Figure 21 is an elevational sectional view showing the sensor of the type having a threaded fixing pin mounted on a support by means of an assembly device according to the invention.
  • the object of the invention relates to a device 1 for assembling on a support 2, a sensor 3 in the general sense.
  • the sensor 1 in the final assembly position, the sensor 1 must be oriented relative to the support 2 so that its axis ⁇ schematized on its body 4 is aligned with the direction shown schematically by the line T. carried out on the support 2.
  • the sensor 3 In this final assembly position, the sensor 3 is also in a final state of clamping for which the sensor 3 is assembled to the support 2 according to the recommended tightening torque.
  • the sensor 3 comprises a general body! 4 having a bearing face 5.
  • the sensor 3 is provided with a thread 6 for mounting on the support 2 with the aid of the assembly device 1 according to the invention.
  • Seion variant embodiment illustrated on Figs. 1 to 19 the thread 6 of the sensor is presented by a blind threaded hole 6 formed in the bearing face 5 so that the sensor 3 is of the type with threaded fixing hole.
  • the thread 6 will be designated by the blind threaded hole 6.
  • the thread 6 is presented by a threaded pin then extending from the bearing face 5.
  • the sensor 3 is of the type with threaded fixing pin.
  • the sensor 3 can be of any suitable nature. According to a preferred embodiment, the sensor 3 is a triaxial accelerometer. According to this application, the support 2 is a machine whose vibration characteristics are to be analyzed. According to another possible application, the sensor 3 may be a camera that can be fixed and oriented on the support 2.
  • the assembly device 1 comprises an assembly element 8 such as a stud extending along a longitudinal axis A.
  • the stud S comprises from one end, a first threaded portion 9 intended to cooperate with the thread 6 of the sensor 3.
  • the first threaded part 9 of the assembly element 8 is of the male type such as a threaded fixing pin, adapted to cooperate with the blind threaded hole 6 of the sensor 3.
  • This first threaded part 9 has a Thread Nominal Diameter Ne and Pc. It should be noted that in the case where the thread 6 of the sensor is presented by a threaded pin, then this first threaded portion 9 of the assembly element 8 is of the female type such as a blind threaded fastening hole (FIG. 21).
  • the stud 8 comprises from its end opposite that provided with the first threaded portion 9, a second threaded portion 11 adapted to cooperate with a threaded hole 12 arranged in the support 2.
  • the object of the invention finds a particularly advantageous application in the case where the tapped hole 12 of the support 2 is blind or difficult to access.
  • the second threaded portion 11 of the stud 8 has a thread of nominal diameter N s and pitch Ps.
  • the first 9 and second he threaded portions have threading pitches such as the ratio R of the pitch P s of the second part on the pitch Pc of the first part 9 is different from 1.
  • the ratio R is strictly greater than 1.
  • the pitch of the first and second threaded portions 9 and 11 of the stud are considered in the same direction for which the screwing is done in the clockwise direction.
  • the pitch of the first and second threaded portions 9 and 11 may be in the opposite direction.
  • the assembly device 1 also comprises a washer 14 having on one side a first face 15 said support with the bearing surface 5 of the sensor 3, and on the other side, a second face 16 said first contact with the support 2.
  • the first and second faces 15 and 16 extend in planes parallel to each other.
  • the washer 14 is advantageously grippable to be rotated or immobilized as will be explained more precisely in the following description.
  • the washer 14 is arranged to present gripping means of the manual or mechanical type.
  • the gripping means of the washer 14 make it possible to ensure the rotation of the washer.
  • the washer 14 comprises as gripping means, flats 18 and / or knurling 19, arranged on the edge 21 of the washer 14.
  • the washer 14 thus has a sufficient slice to allow the realization of flats likely to cooperate with a maneuvering tool such as a key.
  • the knurling 19, arranged on the edge 21 of the washer is adapted to allow manual gripping by an operator.
  • the washer 14 is provided with a through bore 25 opening on the first and second faces 15 and 16, the bore 25 has a diameter for mounting the stud 8.
  • the stud 8 can be inserted into the bore 25 so that the first threaded portion 9 can protrude from relative to the second face 15 while the second threaded portion 11 can extend projecting from the second face 16.
  • the first threaded portion 9 of the stud 8 which protrudes from the bearing face 15 can be screwed into the blind hole 6 of the sensor 3 while the second threaded portion 11 of the stud 8 which is extends protruding from the contact face 16 can be screwed into the threaded hole 12 of the support 2.
  • the stud 8 thus ensures the assembly between the sensor 3 and the support 2 with the interposition of the washer 14 whose first and second faces 15 and 16 are respectively in contact with the sensor 3 and the support 2.
  • the first threaded portion 9 of the stud 8 is accessible from the first face 15 of the washer 14 to allow screwing into the blind threaded hole 6 of the sensor.
  • the first threaded portion 9 of the stud 8 which is a blind tapped hole is accessible from (first side 15 of the washer 14 to enable the threaded stud 6 of the sensor to be screwed in.
  • This first threaded portion 9 extends projecting or as illustrated in Fig. 21, set back from the first face 15 of the washer 14.
  • the washer 14 and the stud 8 are mounted together by means of an assembly 30 ensuring their connection in rotation about the longitudinal axis A of the stud, with a possibility of translation along this axis longitudinal A.
  • the washer 14 and the stud 8 are arranged to include an assembly 30 ensuring on the one hand, the connection in rotation about the longitudinal axis A, between the washer 14 and the stud 8 and on the other hand, a free translation along the longitudinal axis A between the washer 14 and the stud 8.
  • this assembly 30 representing a slide connection allows on the one hand, a rotational force applied to (a washer 14 causes the corresponding rotation of the stud 8 and secondly, that the stud 8 can translate relative to the washer 14 according to Longitudinal Tax A.
  • This assembly system 30 can be made in any suitable manner.
  • this assembly 30 comprises a male element 31 extending radially on either side of the stud 8 in an intermediate zone 32 of the stud located between the first 9 and second 11 threaded portions.
  • This male element 31 is intended to cooperate with a female member 33 of complementary shape arranged on the washer 14.
  • This female member 33 is arranged in an area of the bore 25 of the washer according to a profile and a complementary section, close to play. , of the element mixes 31.
  • the male element 31 is formed by a pin extending radially on either side of the stud, whereas in the example illustrated in FIGS. 6 and 20, the male element 31 is formed by a prismatic shape extending over the entire periphery of the stud in the intermediate zone 32.
  • the female member 33 is made by a slot opening formed on either side of the bore 25 while in the example illustrated in FIGS. 6 and 20, the female member 33 is formed by a prismatic housing arranged to communicate with the housing 25.
  • the female member 33 and the male member 31 have complementary prismatic shapes to ensure a rotational connection between the stud 8 and the washer 14.
  • the slot or the housing 33 is arranged on a determined height to allow a relative translation between the stud 8 and the washer 14 in a direction parallel to the longitudinal axis A of the stud.
  • the washer 14 and the stud 8 are assembled together by a slide connection.
  • the washer 14 comprises an abutment 35 limiting the translation projecting from the first threaded portion 9 relative to the first face 15 of the washer 14. It should be understood that this stop limits the output of the part f threaded 9 relative to the first face 15 thus limiting the depression of the stud in the hole blind threaded 6 of the sensor. This stop 35 thus makes it possible to avoid damaging the sensor by too much screwing of the stud inside the sensor 3.
  • the abutment 35 is provided by the bottom of the slot, namely the female member 33.
  • the female member is arranged from the second face 16 of the washer 14 to a determined depth. allowing free squirting of the stud relative to the washer.
  • the washer 14 comprises a boss or a sponge 22 defining the face 16 of contact with the support 2.
  • the contact face 16 has a diameter smaller than the diameter of the washer 14. You! that this is more precisely apparent from the Fîg. 4, the contact face 16 extends back from the slice 21 of the washer.
  • This solution is particularly advantageous for allowing the sensor to be adapted to a non-planar support 2.
  • the tapped hole 12 is arranged in the center of a counterbore made on the support 2 and adapted to define a receiving housing for the boss 22.
  • the depth of the counterbore is less than the height of the boss 22 for ensure effective contact between the support 2 and the contact face 16 of the washer 14.
  • the assembly device 1 makes it possible to easily mount and in a determined orientation, the sensor 3 on a support 2 according to two operating modes each comprising essentially two phases, namely a mounting phase proper of the sensor on the support and a phase of adjusting the orientation of the sensor on the support for obtaining the flange assembly position with the recommended tightening torque.
  • the first operating mode is to equip the support 2 with the stud 8 and the washer 14 prior to mounting the sensor while the second operating mode is to equip the sensor 3 of the stud 8 and the washer 14 before mounting on the support 2 .
  • the first operating mode consists in equipping the support 2 with the stud 8 and the washer 14.
  • the second threaded portion II of the stud 8 is screwed into the support 2 and the 14 is placed on the stud 8 by penetrating the first threaded portion 9 of the stud through the through bore 25 of the washer.
  • the washer 14 is positioned so that its contact face 16 comes to bear on the support 2.
  • the washer 14 can be rotated to rotate the stud 8 to screw it into the support 2 in order to allow the contact surface 16 to rest. of the washer with the support 2.
  • the male member 31 may be in contact with the stop 35.
  • This stop position illustrated in FIG. 7 corresponds to the maximum extension position of the first threaded portion 9 with respect to the first face 15 of the washer. .
  • This stop position thus prevents a possibility of adjustment including screwing of the washer as will be explained in the following description.
  • the washer 14 is rotated so as to position the stud 8 in an intermediate position (illustrated in Fig. 5) between these contact positions by its male member. 31, with the stop 35 or with the support 2.
  • the mounting method then consists in setting up the sensor 3 on the support 2 already equipped with the stud 8 and the washer 14.
  • the sensor 3 is approached from the support 2 to ensure the cooperation of the first threaded portion 9 the bolt with the blind threaded hole 6 (or the threaded fixing stud 6) of the sensor 3.
  • the washer 14 is held stationary with its second face 16 in contact with the support 2 (arrows Fl, of Fig. 8).
  • the sensor 3 is thus screwed into a predetermined clamping state corresponding to the final tightening state, ie for which the sensor 3 is assembled to the support 2 according to the recommended tightening torque. In this position illustrated in FIG.
  • the sensor 3 is mounted on the support with the aid of the connecting device 1 according to the invention so that the first threaded portion 9 of the stud 8 is screwed into the blind threaded hole 6 (or with the pin threaded 6) of the sensor 3 while the second threaded portion is screwed into the tapped hole 12 of the support 2.
  • the washer 14 is interposed between the sensor 3 and the support 2, with the support 2 in contact with the contact face 16 of the washer and with the sensor 3 in contact with the bearing face 15 in a predetermined clamping state corresponding to the final state of assembly.
  • the sensor 3 which is mounted on the support 2 is not necessarily in a good orientation so that eventually the adjustment phase of the orientation of the sensor relative to the support 2 is carried out.
  • This phase of adjusting the orientation of the sensor 2 consists in highlighting the angular offset 8 C between the orientation taken by the sensor 3 and the desired orientation for the sensor 3.
  • the sensor 3 has an orientation Ox which must be placed in the direction shown schematically by the line T on the support 2.
  • the sensor 3 is angularly offset by an angle 6 C with respect to the desired direction T.
  • the adjustment phase of the orientation of the sensor 3 will consist in positioning the sensor so that its orientation ⁇ is aligned with the direction desired T.
  • the method consists in partially loosening then unscrewing the sensor 3 while keeping the washer 14 immobilized (FIG 10).
  • the sensor 3 is unscrewed in a direction of rotation F taken counter-clockwise for the case of a traditional thread with pitch P c said right, resulting in detachment of the sensor from the bearing face 15 of the washer 14.
  • the angular offset 9 C to be compensated can only be used in the direction corresponding to the unscrewing of the sensor 3.
  • the method then consists in immobilizing in rotation the sensor 3 (arrows F) and in ensuring the pivoting of the washer 14 (arrow Fl) according to an angular elevator 8R for obtaining the positioning of the sensor 3 according to its desired orientation.
  • the washer 14 is turned by an angle Q R corresponding to the orientation offset 8c affected by a factor depending on the ratio between the pitch of the threaded portions 9, 11 of the stud. This factor is equal to 1 / (1 -R) where R is the ratio of the pitch P s of the second threaded portion 11 to the pitch P c of the first threaded portion 9. It is considered here that the wearer of a pitch P s or P c is positive if the pitch of the thread is on the right and negative if it is on the left,
  • This adjustment phase can, if necessary, be performed several times thereafter to arrive at a perfect final adjustment.
  • the object of the invention is to establish a table expressing the conversion ratios between, on the one hand, the angular value of the difference between the orientation taken by the sensor in the final state. clamping and the desired orientation for the sensor and secondly, the value of the rotation 9 R of the washer 14 relative to the immobilized sensor immobilized,
  • the angular value of the rotation of the washer can be known from the knowledge of the threaded portions 9 and the stud 8. For example, if the pitch of the first 9 and second 11 threaded portions are respectively 1 mm and 1.25 mm, then the ratio of the pitch of the second threaded portion 11 to the pitch of the first threaded portion 9 is equal to 1.25.
  • the angle of rotation 9 R of the washer 14 is equal to 9c xl / (lR), that is to say equal to ⁇ 4 ⁇ ⁇
  • the angle of orientation shift Q c is equal to 15 ° then the washer must be rotated by -60 ° or 60 ° in the opposite direction to the rotation of the sensor.
  • the angle ⁇ C is equal to 60 ° then the washer must be rotated -240 ° or 240 ° in the opposite direction to the rotation of the sensor.
  • the washer 14 is rotated in a direction depending on the ratio between the pitch of the threaded parts 9 and 11,
  • a table expressing the conversion ratios can thus be defined for each type of stud 8 having steps taken in a given range to allow to adapt to the different steps of the threaded holes 6 and 12 of the sensor and the support.
  • the method consists of rotating the washer 14 in a direction opposite to that in which the sensor must be oriented to occupy its proper orientation. After rotation of the washer 14 at the corresponding angle, the round 14 is held stationary (arrows F1, 12) while the sensor 3 is tightened until the sensor is in its final tightening state. The sensor 3 thus comes into contact with the support face 15 according to the recommended tightening torque, being oriented properly with respect to the support 2.
  • the Fîg. 13 to 19 illustrate the other method of mounting the sensor 3 on the support 2.
  • This procedure aims to equip the sensor 3 of the stud S and the washer 14.
  • This procedure has the advantage of being able to perform a prior assembly in the workshop, the sensor with the stud 8 and the round 14.
  • the method therefore consists in mounting the stud 8 in the washer 14 so that the first threaded portion 9 extends projecting from the first face 15 of the washer 14 (Fig. 13), the sensor 3 which has a threaded fixing hole is screwed onto the stud 8 by the relative rotation (arrow F Fig. 14) between the sensor 3 and the stud 8.
  • the pin 8 is mounted in the washer 14 so that the first threaded portion 9 can be accessed from the first face 15 of the washer 14 so that the threaded fixing pin 6
  • the sensor can be screwed into the first threaded portion 9 of the stud.
  • the clamping is performed until the stop position that is to say until the male member 31 comes into contact with the stop 35 ( Figure 16).
  • the method then consists in ensuring the positioning on the support 2 of the sensor 3 equipped with the stud 8 and the washer 14. It should be noted that mounted position, the second threaded portion extends protruding from the round 14 fixed on the sensor (Fig. 14).
  • the sensor assembly 3, stud 8 and washer 14 is screwed onto the support 2 by the cooperation of the second threaded portion 11 with the threaded hole 12 of the support 2.
  • This assembly is screwed (arrow F Fig. 15) to the contact face 16 of the washer 14 bears on the support 2 (FIG. 16).
  • the sensor 3 is screwed into a predetermined clamping state which does not necessarily correspond to the final tightening state.
  • This predetermined clamping state is such that the round 14 is supported on the support 2 and with the sensor 3.
  • the sensor 3 is mounted on the support with the aid of the assembly device 1 according to the invention so that the first threaded portion 9 of the stud 8 is screwed into the blind threaded fixing hole 6 (or with the threaded fixing pin 6) of the sensor 3 while the second threaded portion 11 is screwed into the tapped hole 12 of the support 2.
  • the round 14 is interposed between the sensor 3 and the support 2, with the sensor 3 in contact with the bearing face 15 in a predetermined clamping state and with the support 2 in contact with the contact face 16 of the washer.
  • the sensor 3 is not necessarily positioned in its proper orientation so that eventually the phase of adjusting the orientation of the sensor.
  • This phase of adjusting the orientation of the sensor consists in highlighting the angular offset between the orientation taken by the sensor 3 and the desired orientation for the sensor 3. For example, it is considered that the sensor 3 is angularly offset by an angle 8c with respect to the desired direction T (Fig. 9).
  • the method consists of loosening the sensor 3 while immobilizing the washer 14 in rotation.
  • the washer 14 is immobilized (arrows Fi) while the sensor 3 is rotated (arrow F) to obtain the positioning of the sensor according to its orientation desired.
  • This operation leads to detachment of the sensor from the bearing face 15 of the washer.
  • the sensor 3 is rotated so that its orientation O x is positioned in the direction of the line T schematized on the support 2 (FIG 18). Once the sensor 3 is properly oriented relative to the support 2, then the sensor 3 is kept stationary (arrows F, Fig.
  • the washer 14 is turned (arrow Fl) until the final state of clamping, ie for which the sensor 3 is assembled to the support 2 according to the recommended tightening torque.
  • the screwing of the washer thus makes it possible to bring the bearing surface 15 into contact with the sensor 3 which is moreover correctly oriented.
  • the necessary angle of rotation of the washer is equal to the angle of rotation of the sensor necessary to orient it in the desired direction multiplied by a factor equal to i / (lR), plus the over-angle. necessary to ensure the correct tightening torque,
  • the assembly device seion the invention thus allows to easily assemble in a given orientation, with respect to a support, a universal sensor provided with a blind tapped hole.
  • the assembly device according to the invention guarantees a rigid and efficient connection between the sensor and the support.
  • the sensor 3 fixed on a support 2 with the aid of the assembly device 1 together form an equipment that can relate to various technical fields.

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Abstract

L'invention concerne un dispositif pour assembler selon une orientation déterminée, un capteur (3) pourvu d'un filetage (6), avec un support (2) muni d'un trou taraudé (12), le dispositif comportant une première partie filetée (9) adaptée pour coopérer avec le filetage (6) du capteur et d'autre part, une deuxième partie filetée (11), dont le pas est différent de celui de la première, adaptée pour coopérer avec le trou taraudé du support (12). Le dispositif comporte une rondelle (14) présentant d'un côté, une face d'appui (15) pour le capteur et de {'autre côté une face de contact (16) avec le support, la rondelle (14) étant pourvue d'un alésage traversant (25) pour le montage de l'élément d'assemblage, la rondelle et l'élément étant montés entre eux par un assemblage (30) assurant leur liaison en rotation autour de l'axe longitudinal, avec une libre translation,

Description

DISPOSITIF ET PROCEDE POUR MONTER
ET ORIENTER UN CAPTEUR SUR UN SUPPORT
La présente invention concerne le domaine technique des systèmes ou mécanismes de fixation d'un capteur au sens général sur un support,
L'objet de l'invention vise pius précisément, les systèmes permettant de fixer sur un support muni d'un trou taraudé borgne ou difficilement accessible, un capteur selon une orientation déterminée, ce capteur étant pourvu d'un filetage présenté fréquemment par un trou taraudé borgne.
L'objet de l'invention trouve une application particulièrement avantageuse mais non exclusivement dans !e domaine du montage d'un capteur de type accéîéromètre triaxiaî sur une machine, lorsque les axes de mesure doivent être parfaitement maîtrisés.
Dans ie domaine d'application préféré, il est connu de monter sur une machine un capteur de type accéîéromètre triaxiaî afin de mesurer et caractériser les niveaux vibratoires de ia machine. Un tel capteur doit être monté sur îa machine d'une part, selon une orientation déterminée et d'autre part, pour garantir un serrage de qualité entre ie capteur et la machine. Pour un capteur de type accéîéromètre, le bon serrage du capteur sur la machine permet de garantir une bande passante mécanique optimale au dispositif d'assemblage mis en œuvre.
Pour respecter de telles caractéristiques techniques, l'état de l'art a proposé différentes solutions mettant en œuvre un adaptateur se présentant sous ia forme d'un goujon comportant a partir d'une extrémité, une première partie filetée adaptée pour coopérer avec un trou taraudé borgne du capteur et à l'extrémité opposée, une deuxième partie filetée adaptée pour coopérer avec le trou taraudé aménagé sur la machine.
Pour permettre de positionner le capteur selon ia bonne orientation lorsqu'il est fixé à l'aide d'un goujon, il est connu d'interposer des cales entre la base du capteur et ia machine. Outre le fait que l'opération de positionnement du capteur n'est pas simple à mener à bien, la présence de caies nuit à ia qualité de l'interface réalisée entre ie capteur et la machine. Pour éviter l'utilisation de caies, il est connu de visser la deuxième partie du goujon, non pas directement sur !a machine mais sur une pièce d'adaptation fixée sur ia machine par collage ou magnétisme par exemple. Si cette solution permet un positionnement facile du capteur, cette solution ne permet pas de garantir la meilleure qualité possible d'assemblage et d'interface entre le capteur et la machine.
Le brevet US 6 435 902 décrit un dispositif pour assembler un capteur sur une machine à l'aide d'un goujon comportant une première partie filetée destinée à coopérer avec un trou aménagé dans la machine. Le goujon comporte également une deuxième partie filetée destinée à coopérer avec le taraudage d'un écrou monté libre en rotation à la base du capteur. Si cette solution permet d'orienter facilement ie capteur et de garantir un bon contact entre le capteur et la machine, un tel dispositif d'assemblage peut être mis en oeuvre uniquement pour des capteurs équipés d'un écrou taraudé monté libre en rotation. En d'autres termes, cette solution ne peut pas être mise en œuvre sur des capteurs disponibles sur ie marché ne comportant pas à leur base un écrou taraudé monté libre en rotation.
Le document DE 10 2004 046559 décrit un dispositif pour assembler un capteur avec un support muni d'un trou taraudé. Ce dispositif comporte un élément d'assemblage comportant à partir d'une extrémité, une première partie filetée adaptée pour coopérer avec un écrou de montage du capteur. Cet élément d'assemblage comporte à partir de l'extrémité opposée, une deuxième partie filetée coopérant avec le trou taraudé du support et bordée par une bride venant en appui sur le support lors du vissage de cette deuxième partie filetée. Ce document n'apporte pas de solution pour permettre le positionnement du capteur selon une orientation déterminée avec un effort de serrage maîtrisé.
La présente invention vise à remédier aux inconvénients des solutions techniques antérieures en proposant un dispositif pour assembler facilement selon une orientation déterminée, par rapport à un support, un capteur à caractère universel pourvu d'un filetage, ce dispositif d'assemblage garantissant un assemblage rigide et efficace entre le capteur et ie support. Un autre objet de l'invention est de proposer un dispositif d'assemblage entre un capteur et un support permettant de garantir une interface de contact de qualité entre le capteur et son support notamment en ce qui concerne ta bande passante mécanique du dispositif d'assembiage.
Pour atteindre un tel objectif, l'invention concerne un dispositif pour assembler selon une orientation déterminée, un capteur pourvu d'un filetage, avec un support muni d'un trou taraudé, le dispositif comportant un élément d'assembiage présentant un axe longitudinal et comportant d'une part, à partir d'une extrémité, une première partie filetée adaptée pour coopérer avec le filetage du capteur et d'autre part, à partir de l'extrémité opposée, une deuxième partie filetée adaptée pour coopérer avec le trou taraudé du support, les première et deuxième parties fiietées possédant des pas de filetage tels que ie rapport du pas de ia deuxième partie sur le pas de la première partie soit différent de 1. Selon l'invention, ie dispositif d'assemblage comporte une rondeile présentant d'un côté, une face d'appui pour le capteur et de l'autre côté une face de contact avec le support, la rondelle étant pourvue d'un alésage traversant pour le montage de l'élément d'assemblage dont la première partie filetée est accessible à partir de ia face d'appui et dont la deuxième partie filetée s'étend en saillie à partir de la face de contact, ia rondelle et l'élément d'assemblage étant aménagés pour comporter entre eux un assemblage assurant d'une part la liaison en rotation autour de l'axe longitudinal entre l'élément d'assemblage et la rondelle, et d'autre part une libre translation selon l'axe longitudinal entre l'élément d'assembiage et la rondelle, la rondelle comportant des moyens de préhension pour permettre, lorsque la rondelle est interposée entre le capteur et ie support, d'une part, d'immobiliser la rondeile pendant la rotation du capteur par rapport à la rondelle, et d'autre part, de faire tourner ta rondelle avec sa face de contact en contact avec le support pendant que le capteur est immobilisé,
Le dispositif selon l'invention comporte également en combinaison l'une et/ou l'autre des caractéristiques additionnelles suivantes : - l'assemblage entre la rondelle et i'éiément d'assemblage comporte un organe mâie aménagé sur ia rondeiie ou sur l'élément d'assemblage et un organe femelle complémentaire, aménagé respectivement sur i'éiément d'assemblage ou la rondelle ;
- les organes mâle et femeiie sont aménagés entre une zone de l'alésage de la rondelle et une zone intermédiaire de i'éiément d'assemblage située entre les première et deuxième parties filetées ;
- ia rondeiie comporte en tant que moyen de préhension, des moyens permettant d'assurer sa rotation ;
- une table exprimant les rapports de conversion entre d'une part la valeur angulaire du décaiage entre l'orientation prise par le capteur dans l'état final de serrage et l'orientation souhaitée pour le capteur et d'autre part ia valeur de la rotation de la rondeiie par rapport au capteur maintenu immobilisé ;
- ia rondelle comporte une butée limitant la transiation en saiilîe de ia première partie filetée par rapport à ia face d'appui de ia rondeiie ;
- ia rondeiie comporte un épauiement de diamètre inférieur au diamètre de la rondelle, et définissant la face de contact avec le support ;
- le filetage du capteur est présenté par un trou taraudé borgne ou par un pion fileté coopérant avec ta première partie filetée de l'élément d'assembiage présentée respectivement par une vis ou un trou taraudé borgne.
Un autre objet de l'invention est de proposer un procédé simple et rapide pour orienter un capteur pourvu d'un filetage difficile d'accès, avec un support au sens général.
Le procédé selon l'invention vise à assembler selon une orientation déterminée, un capteur pourvu d'un filetage, avec un support muni d'un trou taraudé, le procédé comportant les étapes suivantes :
- monter ie capteur sur le support à l'aide d'un dispositif d'assemblage comportant une rondelle traversée de part en part par un élément d'assemblage d'axe longitudinal présentant d'une part, une première partie filetée accessible par rapport à une face d'appui de la rondelle et vissée dans [e filetage du capteur et d'autre part, une deuxième partie filetée s'étendant en saillie par rapport à une face de contact de la rondelle et vissée dans le trou taraudé du support, îa rondelle et l'élément d'assemblage étant par un assemblage, liés entre eux en rotation autour de l'axe longitudinal et en translation libre selon l'axe iongïtudinal ;
- assurer le vissage du capteur dans un état de serrage prédéterminé, avec les faces de la rondelle en contact avec respectivement le capteur et le support ;
- mettre en évidence le décalage angulaire entre l'orientation prise par le capteur et l'orientation souhaitée pour le capteur ;
- dévisser le capteur en maintenant ta rondelle immobilisée ;
- assurer le pivotement relatif entre la rondelle et le capteur, en faisant tourner la rondelle ou le capteur et en immobilisant respectivement le capteur ou la rondelle, selon une valeur angulaire pour obtenir le positionnement du capteur selon son orientation souhaitée ;
- et assurer un serrage relatif entre le capteur et la rondelle, en faisant tourner la rondelle ou le capteur et en immobilisant respectivement le capteur ou la rondelle, jusqu'à ce que le capteur occupe sa position finale d'assembîage.
Le procédé d'assemblage selon l'invention comporte également en combinaison l'une et/ou l'autre des caractéristiques additionnelles suivantes :
- assurer le pivotement relatif entre la rondelle et le capteur, en maintenant le capteur immobilisé et en tournant la rondelle d'un angle correspondant au décalage d'orientation affecté d'un facteur dépendant du rapport entre les pas des parties filetées de l'élément d'assemblage, et ensuite à maintenir îa rondelle immobilisée tout en vissant le capteur jusqu'à son état final de serrage ;
- assurer le pivotement relatif entre la rondelle et le capteur, en maintenant la rondelle immobilisée et en dévissant le capteur jusqu'à ce qu'il occupe l'orientation souhaitée et ensuite à maintenir immobilisé le capteur selon cette orientation tout en vissant la rondelle jusqu'à obtenir l'état Final de serrage du capteur ; - à tourner la rondeiie dans un sens dépendant du rapport entre ies pas des parties filetées ;
- à tourner ta rondeiie d'un angle correspondant au décalage d'orientation multipiié par un facteur égal à 1/(1-R), avec R égal au rapport du pas de la deuxième partie filetée sur ie pas de la première partie filetée ;
- pour monter ie capteur sur le support, à visser dans le trou taraudé du support, ia deuxième partie filetée de l'élément d'assembiage et a monter ia rondelle sur l'élément d'assembiage jusqu'à ce que la face de contact vienne en appui plan sur le support, avec ta première partie filetée de l'élément d'assemblage accessibie à partir de ia face d'appui de ta rondelle afin de permettre le vissage du capteur ;
- pour monter le capteur sur le support, à d'abord monter i'élément d'assembiage dans la rondelle afin que ia première partie Fiietée soit accessible à partir de la première face de !a rondelle de manière à permettre ie vissage du filetage du capteur avec cette première partie filetée, et ensuite, à visser la deuxième partie fiietée de l'élément d'assembiage avec ie trou taraudé du support jusqu'à ce que la face de contact de la rondelle vienne en appui sur le support.
L'invention concerne également un équipement comportant un capteur assemblé seion une orientation déterminée à un support à i'aide d'un dispositif conforme à l'invention.
Diverses autres caractéristiques ressortant de ia description faite ci-dessous en référence aux dessins annexés qui montrent, à titre d'exemples non limitatifs, des formes de réalisation de l'objet de l'invention.
La Figure 1 est une vue en perspective du capteur assemblé sur un support à l'aide d'un dispositif d'assembiage conforme à l'invention.
La Figure 2 est une vue partielle en coupe élévation d'un capteur du type présentant un trou taraudé de fixation, monté sur ie support à l'aide du dispositif d'assembiage conforme à l'invention,
La Figure 3 est une vue en perspective, vue de dessus du dispositif d'assemblage en relation avec un support. La Figure 4 est une vue de dessous de la rondelle faisant partie du dispositif d'assemblage conforme à l'invention,
La Figure 5 est une vue en coupe élévation montrant le montage du dispositif d'assemblage sur un support.
La Figure 6 est une vue en perspective montrant un autre exemple de réalisation de i'assemblage entre la rondelle et le goujon faisant partie du dispositif d'assembiage conforme à l'invention.
La Figure 7 est une vue en coupe élévation montrant le montage en butée du goujon à l'intérieur de la rondelle.
Les Figures 8 à 12 sont des vues illustrant les différentes étapes d'un premier mode opératoire de montage visant à monter le capteur sur un support déjà équipé du dispositif d'assembiage conforme à l'invention.
Les Figures 13 et 14 sont des vues illustrant un deuxième mode opératoire de montage décrivant les étapes de montage, sur le capteur, du dispositif d'assemblage conforme à l'invention.
Les Figures 15 à 19 sont des vues illustrant le deuxième mode opératoire de montage décrivant les étapes de montage, sur un support, du capteur équipé du dispositif d'assembiage conforme à l'invention.
La Figure 20 est une vue en perspective d'un capteur du type présentant un pion fîîeté de fixation à assembler à l'aide d'un dispositif d'assemblage conforme à l'invention.
La Figure 21 est une vue en coupe élévation montrant le capteur du type présentant un pion fileté de fixation monté sur un support à l'aide d'un dispositif d'assemblage conforme à l'invention.
Tel que cela ressort plus précisément des Fig. 1 à 6, l'objet de l'invention concerne un dispositif 1 pour assembler sur un support 2, un capteur 3 au sens général. Tei que cela ressort de la Fig, 1, en position d'assembiage final, le capteur 1 doit être orienté par rapport au support 2 de manière que son axe Οχ schématisé sur son corps 4 se trouve aligné avec ia direction schématisée par le trait T réalisé sur le support 2. Dans cette position finale d'assemblage, le capteur 3 est aussi dans un état final de serrage pour lequel ie capteur 3 est assemblé au support 2 selon ie couple de serrage préconisé.
Le capteur 3 comporte un corps généra! 4 présentant une face d'appui 5. Le capteur 3 est pourvu d'un filetage 6 permettant ie montage sur le support 2 à i'aide du dispositif d'assembiage 1 conforme à l'invention. Seion la variante de réaiisation illustrée sur les Fîg. 1 à 19, le filetage 6 du capteur est présenté par un trou taraudé borgne 6 aménagé dans la face d'appui 5 de sorte que le capteur 3 est du type à trou taraudé de fixation. Dans la suite de la description, le filetage 6 sera désigné par le trou taraudé borgne 6. Selon une autre variante de réalisation illustrée aux Fig. 20 et 21, le filetage 6 est présenté par un pion fileté s'étendant ensuite à partir de la face d'appui 5. Dans cette variante illustrée aux Fig. 20, 21 le capteur 3 est du type à pion fileté de fixation.
Le capteur 3 peut être de toute nature appropriée. Selon un exemple préféré de réalisation, le capteur 3 est un accéléromètre triaxiaL Selon cette application, le support 2 est une machine dont ies caractéristiques vibratoires sont à analyser. Selon une autre application possible, le capteur 3 peut être une caméra pouvant être fixée et orientée sur ie support 2.
Le dispositif d'assemblage 1 selon l'invention comporte un élément d'assemblage 8 tel qu'un goujon s'étendant seion un axe longitudinal A. Le goujon S comporte à partir d'une extrémité, une première partie filetée 9 destinée à coopérer avec ie filetage 6 du capteur 3. Dans i'exempie illustré aux Ftg. 1 à 19, ia première partie filetée 9 de i'éiément d'assemblage 8 est de type mâle tel qu'un pion fileté de fixation, adapté pour coopérer avec le trou taraudé borgne 6 du capteur 3. Cette première partie filetée 9 a un filetage de diamètre nominal Ne et de pas Pc. Il est à noter que dans ie cas où le filetage 6 du capteur est présenté par un pion fileté alors cette première partie filetée 9 de l'élément d'assembiage 8 est de type femelle comme un trou taraudé borgne de fixation (Fîg. 20, 21).
Le goujon 8 comporte à partir de son extrémité opposée de celle pourvue de la première partie filetée 9, une deuxième partie filetée 11 adaptée pour coopérer avec un trou taraudé 12 aménagé dans ie support 2. L'objet de l'invention trouve une application particulièrement avantageuse dans ie cas où ie trou taraudé 12 du support 2 est borgne ou difficilement accessible.
La deuxième partie filetée il du goujon 8 a un filetage de diamètre nominal Ns et de pas Ps. Selon une caractéristique de l'invention, les première 9 et deuxième il parties filetées possèdent des pas de filetage tel que le rapport R du pas Ps de la deuxième partie sur le pas Pc de la première partie 9 soit différent de 1. Selon une variante préférée de réalisation, le rapport R est strictement supérieur à 1. Dans la description qui suit, le pas des première et deuxième parties filetées 9 et 11 du goujon sont considérés de même sens pour lequel le vissage s'effectue dans le sens horaire. Bien entendu, dans un autre mode de réalisation, les pas des première et deuxième parties filetées 9 et 11 peuvent être de sens contraire.
Le dispositif d'assemblage 1 selon l'invention comporte également une rondelle 14 présentant d'un côté une première face 15 dite d'appui avec la face d'appui 5 du capteur 3, et de l'autre côté, une deuxième face 16 dite de contact avec le support 2. Les première et deuxième faces 15 et 16 s'étendent selon des plans parallèles l'un à l'autre.
La rondelle 14 est avantageusement préhensible pour pouvoir être tournée ou immobilisée comme cela sera expliqué plus précisément dans la suite de la description. A cet effet, la rondelle 14 est aménagée pour présenter des moyens de préhension de type manuel ou mécanique. Les moyens de préhension de ia rondelle 14 permettent d'assurer la rotation de la rondelle. Par exemple, la rondelle 14 comporte en tant que moyens de préhension, des méplats 18 et/ou un moletage 19, aménagés sur la tranche 21 de la rondelle 14. La rondelle 14 présente ainsi une tranche suffisante pour permettre la réalisation de méplats susceptibles de coopérer avec un outil de manœuvre tel qu'une clé. De même, le moletage 19, aménagé sur la tranche 21 de la rondelle est adapté pour permettre une préhension manuelle par un opérateur.
Selon une caractéristique de l'invention, la rondelle 14 est pourvue d'un alésage traversant 25 débouchant sur les première et deuxième faces 15 et 16, L'alésage 25 présente un diamètre permettant le montage du goujon 8. Ainsi, !e goujon 8 peut être inséré à l'intérieur de l'alésage 25 de manière que la première partie filetée 9 puisse s'étendre en saillie par rapport à la première face 15 tandis que la deuxième partie filetée 11 puisse s'étendre en saillie par rapport à la deuxième face 16. Ainsi, tel que cela ressort plus précisément des Fig. 2 et 5, la première partie filetée 9 du goujon 8 qui s'étend en saillie à partir de la face d'appui 15 peut se visser dans le trou borgne 6 du capteur 3 tandis que la deuxième partie filetée 11 du goujon 8 qui s'étend en saillie à partie de la face de contact 16 peut se visser dans le trou taraudé 12 du support 2. Comme cela sera expliqué dans la suite de la description, ie goujon 8 assure ainsi l'assemblage entre ie capteur 3 et le support 2 avec interposition de îa rondelle 14 dont les première et deuxième faces 15 et 16 sont en contact respectivement avec le capteur 3 et ie support 2.
Dans l'exemple illustré aux Fig. 1 à 19, la première partie filetée 9 du goujon 8 est accessible à partir de la première face 15 de la rondelle 14 pour permettre de se visser dans le trou taraudé borgne 6 du capteur. Dans le cas où le capteur 3 est du type à pion fileté de fixation (Fîg. 20-21), la première partie filetée 9 du goujon 8 qui est un trou taraudé borgne est accessible à partir de (a première face 15 de la rondelle 14 pour permettre le vissage du pion fileté 6 du capteur. Cette première partie filetée 9 s'étend en saillie ou comme illustré à la Fig. 21, en retrait par rapport à la première face 15 de la rondelle 14.
Selon une caractéristique de l'invention, la rondelle 14 et ie goujon 8 sont montés ensemble à l'aide d'un assemblage 30 assurant leur liaison en rotation autour de l'axe longitudinal A du goujon, avec une possibilité de translation selon cet axe longitudinal A. La rondelle 14 et le goujon 8 sont aménagés pour comporter un assemblage 30 assurant d'une part, la liaison en rotation autour de l'axe longitudinal A, entre la rondelle 14 et ie goujon 8 et d'autre part, une libre translation selon l'axe longitudinal A entre la rondelle 14 et ie goujon 8. Ainsi, cet assemblage 30 représentant une liaison glissière permet d'une part, qu'un effort de rotation appliqué sur (a rondelle 14 entraîne la rotation correspondante du goujon 8 et d'autre part, que ie goujon 8 puisse se translater relativement par rapport à la rondelle 14 selon Taxe longitudinai A.
Ce système d'assemblage 30 peut être réalisé de toute manière appropriée. Par exempte, cet assemblage 30 comporte un élément mâle 31 s'étendant radialement de part et d'autre du goujon 8 dans une zone intermédiaire 32 du goujon située entre les première 9 et deuxième 11 parties filetées.
Cet élément mâie 31 est destiné à coopérer avec un organe femelle 33 de forme complémentaire aménagé sur la rondelle 14. Cet organe femelie 33 est aménagé dans une zone de l'alésage 25 de la rondelle selon un profil et une section complémentaire, au jeu près, de l'élément mêle 31.
Dans l'exemple illustré aux Fîg„ 2 à 5, l'élément mâle 31 est réalisé par une goupille s'étendant radialement de part et d'autre du goujon alors que dans l'exemple illustré aux Fig. 6 et 20, l'élément mâle 31 est réalisé par une forme prismatique s'étendant sur toute la périphérie du goujon dans la zone intermédiaire 32. Dans l'exemple illustré aux Fîg, 2 à 5, l'organe femelle 33 est réalisé par une fente débouchante aménagée de part et d'autre de l'alésage 25 tandis que dans l'exemple illustré aux Fig. 6 et 20, l'organe femelle 33 est réalisé par un logement prismatique aménagé pour communiquer avec le logement 25. L'organe femelle 33 et l'organe mâle 31 présentent des formes complémentaires prismatiques pour assurer une liaison en rotation entre le goujon 8 et la rondelle 14. La fente ou le logement 33 est aménagé sur une hauteur déterminée pour permettre une translation relative entre le goujon 8 et la rondelle 14 selon une direction parallèle à l'axe longitudinal A du goujon. La rondelle 14 et le goujon 8 sont assemblés entre eux par une liaison glissière.
Selon une variante préférée de réalisation, la rondelle 14 comporte une butée 35 limitant la translation en saillie de la première partie filetée 9 par rapport à la première face 15 de la rondelle 14. Il doit être compris que cette butée limite fa sortie de la partie filetée 9 par rapport à la première face 15 permettant ainsi de limiter l'enfoncement du goujon dans le trou taraudé borgne 6 du capteur. Cette butée 35 permet ainsi d'éviter de détériorer le capteur par un vissage trop important du goujon à l'intérieur du capteur 3.
Dans l'exempie illustré sur les dessins, ia butée 35 est assurée par le fond de ia fente à savoir de l'organe femelle 33, L'organe femelle est aménagé à partir de la deuxième face 16 de ia rondelie 14 selon une profondeur déterminée permettant le libre couiissement du goujon par rapport à la rondelle.
Selon une variante préférée de réalisation illustrée à ia Fîg, 4, la rondelle 14 comporte un bossage ou un épauiement 22 définissant la face 16 de contact avec le support 2. La face 16 de contact présente un diamètre inférieur au diamètre de la rondelle 14. Te! que cela ressort plus précisément de la Fîg. 4, la face de contact 16 s'étend en retrait par rapport à la tranche 21 de ia rondelle. Cette solution est particulièrement avantageuse pour permettre {'adaptation du capteur sur un support 2 non plan. Dans ce cas, le trou taraudé 12 est aménagé au centre d'un lamage réalisé sur le support 2 et adapté pour délimiter un logement de réception pour le bossage 22. Bien entendu, ia profondeur du lamage est inférieure à la hauteur du bossage 22 pour assurer un contact efficace entre le support 2 et la face de contact 16 de la rondelle 14.
Le dispositif d'assemblage 1 selon l'invention permet de monter facilement et selon une orientation déterminée, le capteur 3 sur un support 2 selon deux modes opératoires comportant chacun essentiellement deux phases, à savoir une phase de montage proprement dite du capteur sur le support et une phase de réglage de l'orientation du capteur sur le support visant à obtenir la position flnaie d'assemblage avec le couple de serrage préconisé.
Le premier mode opératoire consiste à équiper le support 2 avec le goujon 8 et la rondelle 14 préalablement au montage du capteur tandis que le deuxième mode opératoire consiste à équiper le capteur 3 du goujon 8 et de la rondelle 14 avant son montage sur le support 2. Le premier mode opératoire consiste à équiper le support 2 avec le goujon 8 et la rondelle 14. Ainsi, tel que ceia ressort plus précisément des Fig, 3 et 5, la deuxième partie filetée II du goujon 8 est vissée dans le support 2 et la rondeîie 14 est placée sur le goujon 8 en faisant pénétrer ia première partie filetée 9 du goujon à travers l'alésage traversant 25 de ia rondelle. La rondelle 14 est positionnée de manière que sa face de contact 16 vienne en appui pian sur le support 2.
Iî est à noter que dans le cas où ia rondelle 14 comporte une butée 35, ia rondelle 14 peut être tournée pour entraîner en rotation ie goujon 8 pour ie visser dans le support 2 afin de permettre ia mise en appui de la face de contact 16 de la rondelle avec ie support 2. Par ailleurs, comme iiiustré à la Fig. 7, l'organe mâle 31 peut être en contact avec la butée 35. Cette position de butée iilustrée à la Fig, 7 correspond à la position d'extension maximale de la première partie filetée 9 par rapport à ia première face 15 de la rondelle. Cette position de butée empêche ainsi une possibilité de réglage notamment de vissage de la rondelle comme cela sera expliqué dans la suite de la description. Pour permettre toutes les possibilités de réglage dans ia phase de réglage de l'orientation, la rondelle 14 est tournée de manière à positionner le goujon 8 dans une position intermédiaire (iilustrée à la Fig. 5} entre ces positions de contact par son organe mâle 31, avec ia butée 35 ou avec le support 2.
Le procédé de montage consiste ensuite à mettre en place le capteur 3 sur ie support 2 déjà équipé du goujon 8 et de la rondelle 14. A cet effet, ie capteur 3 est approché du support 2 pour assurer ia coopération de la première partie filetée 9 du goujon avec le trou taraudé borgne de fixation 6 (ou le pion fileté de fixation 6) du capteur 3. Lors du vissage du capteur 3 sur ie goujon 8 (flèche F de ia Fig, 8), ia rondelle 14 est maintenue immobile avec sa deuxième face 16 en contact avec le support 2 (flèches Fl, de la Fig. 8). Le capteur 3 est ainsi vissé dans un état de serrage prédéterminé correspondant à l'état final de serrage c'est à dire pour lequel le capteur 3 est assemblé au support 2 selon le couple de serrage préconisé. Dans cette position illustrée à la Fig. 2, te capteur 3 est monté sur le support à l'aide du dispositif d'assemblage 1 conforme à l'invention de manière que la première partie filetée 9 du goujon 8 se trouve vissée dans ie trou taraudé borgne 6 (ou avec le pion fileté 6) du capteur 3 tandis que la deuxième partie filetée il est vissée dans le trou taraudé 12 du support 2. Dans cette position de montage, fa rondelle 14 se trouve interposée entre ie capteur 3 et le support 2, avec le support 2 en contact avec ia face de contact 16 de ia rondelle et avec le capteur 3 en contact avec la face d'appui 15 dans un état de serrage prédéterminé correspondant à l'état final de montage.
Cependant, le capteur 3 qui est monté sur le support 2 ne se trouve pas forcément selon une bonne orientation de sorte qu'éventuellement est réalisée la phase de réglage de l'orientation du capteur par rapport au support 2.
Cette phase de réglage de l'orientation du capteur 2 consiste à mettre en évidence le décalage angulaire 8C entre l'orientation prise par le capteur 3 et l'orientation souhaitée pour le capteur 3. Tel que cela ressort plus précisément de ia Fig. θ, le capteur 3 possède une orientation Ox qui doit être placée dans la direction schématisée par le trait T sur le support 2. Dans l'exemple illustré à la Fig. 9, le capteur 3 est décalé angulairement d'un angle 6C par rapport à la direction souhaitée T. ta phase de réglage de l'orientation du capteur 3 va consister à positionner ie capteur afin que son orientation Οχ se trouve alignée avec la direction souhaitée T.
A cet effet, le procédé consiste à desserrer puis dévisser partiellement le capteur 3 tout en maintenant la rondelle 14 immobilisée (Fig. 10). Le capteur 3 est dévissé selon un sens de rotation F pris dans le sens contre horaire pour le cas d'un filet traditionnel avec pas Pc dit à droite, entraînant un décollement du capteur par rapport à la face d'appui 15 de ia rondelle 14. Il est à noter que le décalage angulaire 9C à compenser ne peut aiier que dans ie sens correspondant au dévissage du capteur 3.
Tel que cela ressort plus précisément de la Fig. 11, ie procédé consiste ensuite à immobiliser en rotation le capteur 3 (flèches F) et à assurer le pivotement de fa rondelle 14 (flèche Fl) selon une vaîeur angulaire 8R permettant d'obtenir le positionnement du capteur 3 selon son orientation souhaitée. Dans l'exemple illustré, ia rondelle 14 est tournée d'un angle QR correspondant au décalage d'orientation 8c affecté d'un facteur dépendant du rapport entre les pas des parties filetées 9, 11 du goujon. Ce facteur est égal à 1/(1 -R) avec R égal au rapport du pas Ps de la deuxième partie filetée 11 sur le pas Pc de la première partie filetée 9. On considère ici que la vaîeur d'un pas Ps ou Pc est positive si le pas du fiiet est à droite et négative s'il est à gauche,
Cette phase de réglage peut si nécessaire être opérée plusieurs fois à ia suite pour aboutir à un réglage final parfait.
Selon une caractéristique avantageuse de l'invention, l'objet de l'invention vise à établir une table exprimant les rapports de conversion entre d'une part, la vaîeur angulaire du décalage entre {'orientation prise par le capteur dans l'état final de serrage et l'orientation souhaitée pour le capteur et d'autre part, la valeur de la rotation 9R de la rondelle 14 par rapport au capteur maintenu immobilisé,
Ainsi, en fonction de l'angle de rotation nécessaire pour amener le capteur dans sa bonne orientation, il peut être connu la valeur angulaire de la rotation de la rondelle à partir de la connaissance des pas des parties filetées 9 et il du goujon 8. Par exemple, si les pas des première 9 et deuxième 11 parties filetées sont respectivement 1 mm et 1,25 mm alors le rapport du pas de la deuxième partie filetée 11 sur le pas de ia première partie filetée 9 est égale à 1,25. Ainsi, l'angle de rotation 9R de la rondelle 14 est égal à 9c xl/(l-R) c'est-à-dire égal à ~4χ θο Selon cet exempie, si l'angle de décalage d'orientation Qc est égal à 15° alors la rondelle doit être tournée de -60°, soit de 60° dans le sens inverse à la rotation du capteur. De manière similaire, si l'angle 8C est égal à 60° alors la rondelle doit être tournée de -240°, soit de 240° dans le sens inverse à la rotation du capteur. Comme expliqué ci-dessus, la rondelle 14 est tournée dans un sens dépendant du rapport entre les pas des parties filetées 9 et 11, Une table exprimant ïes rapports de conversion peut ainsi être définie pour chaque type de goujon 8 présentant des pas pris dans une gamme donnée pour permettre de s'adapter aux différents pas des trous taraudés 6 et 12 du capteur et du support.
Le procédé consiste à faire tourner ia rondelie 14 dans un sens inverse de celui dans lequel le capteur doit être orienté pour occuper sa bonne orientation. Après ta rotation de la rondelie 14 seion l'angle correspondant, ia rondeile 14 est maintenue en position immobile {flèches Fl Fîg, 12) tandis que le capteur 3 est serré jusqu'à ce que !e capteur occupe son état final de serrage. Le capteur 3 revient ainsi en contact avec ia face d'appui 15 selon ie couple de serrage préconisé, en étant orienté convenablement par rapport au support 2.
Les Fîg. 13 à 19 illustrent l'autre mode opératoire de montage du capteur 3 sur le support 2. Ce mode opératoire vise à équiper ie capteur 3 du goujon S et de la rondelle 14. Ce mode opératoire présente l'avantage de pouvoir réaliser un assemblage préalable en atelier, du capteur avec le goujon 8 et ia rondeile 14.
Le procédé consiste donc à monter ie goujon 8 dans ia rondelle 14 afin que la première partie filetée 9 s'étende en saillie par rapport à ia première face 15 de ia rondelle 14 {Fîg. 13), Le capteur 3 qui présente un trou taraudé de fixation est vissé sur ie goujon 8 par la rotation relative (flèche F Fîg. 14) entre le capteur 3 et le goujon 8. Dans le cas d'un capteur 3 présentant un pion fileté de fixation {Fig.20, 21), ie goujon 8 est monté dans la rondelle 14 afin que la première partie filetée 9 puisse être accessible à partir de la première face 15 de ia rondelle 14 de manière que le pion fileté de fixation 6 du capteur puisse être vissé dans ia première partie filetée 9 du goujon.
Seion une variante préférée de réalisation, le serrage est réalisé jusqu'à ia position de butée c'est-à-dire jusqu'à ce que i'organe mâle 31 vienne en contact avec la butée 35 (Fig. 16).
Le procédé consiste ensuite à assurer ia mise en place sur ie support 2, du capteur 3 équipé du goujon 8 et de ia rondelie 14. Il est à noter qu'en position montée, ia deuxième partie filetée li s'étend en saillie par rapport à la rondeiie 14 fixée sur ie capteur (Fig. 14).
Tel que œia ressort pîus précisément de la Fig. 15, l'ensemble capteur 3, goujon 8 et rondelle 14 est vissé sur ie support 2 par îa coopération de ia deuxième partie filetée 11 avec ie trou taraudé 12 du support 2. Cet ensemble est vissé (flèche F Fig. 15) jusqu'à ce que la face de contact 16 de ia rondelle 14 vienne en appui sur le support 2 (Fig, 16). Dans cette position, le capteur 3 est vissé dans un état de serrage prédéterminé qui ne correspond pas nécessairement à l'état final de serrage. Cet état de serrage prédéterminé est tel que la rondeiie 14 est en appui sur ie support 2 et avec le capteur 3.
Dans cette position illustrée à la Fîg. 16, le capteur 3 est monté sur le support à l'aide du dispositif d'assemblage 1 conforme à l'invention de manière que ia première partie filetée 9 du goujon 8 se trouve vissée dans le trou taraudé borgne de fixation 6 (ou avec le pion fileté de fixation 6) du capteur 3 tandis que ia deuxième partie filetée 11 est vissée dans le trou taraudé 12 du support 2. Dans cette position de montage, ia rondeiie 14 se trouve interposée entre le capteur 3 et le support 2, avec le capteur 3 en contact avec ia face d'appui 15 dans un état de serrage prédéterminé et avec le support 2 en contact avec ia face de contact 16 de la rondelle. Cependant, le capteur 3 ne se trouve pas forcément positionné selon sa bonne orientation de sorte qu'éventuellement est réalisée ia phase de réglage de l'orientation du capteur.
Cette phase de réglage de l'orientation du capteur consiste à mettre en évidence ie décalage angulaire entre l'orientation prise par le capteur 3 et l'orientation souhaitée pour le capteur 3. A titre d'exemple, il est considéré que le capteur 3 est décalé anguiairement d'un angle 8c par rapport à la direction souhaitée T (Fîg. 9).
Le procédé consiste à desserrer ie capteur 3 tout en immobilisant en rotation la rondelle 14. Ainsi, tel que cela ressort de la Fig. 17, la rondelle 14 est immobilisée (flèches Fi) tandis que le capteur 3 est tourné (flèche F) pour obtenir le positionnement du capteur selon son orientation souhaitée. Cette opération conduit au décollement du capteur par rapport à ia face d'appui 15 de la rondelle. Le capteur 3 est tourné de manière que son orientation Ox se trouve positionné dans la direction du trait T schématisé sur ie support 2 (Fig. 18). Une fois que le capteur 3 est orienté convenablement par rapport au support 2, alors le capteur 3 est maintenu immobile (flèches F, Fig. 18) alors que la rondelle 14 est tournée (flèche Fl) jusqu'à obtenir l'état final de serrage c'est à dire pour lequel ie capteur 3 est assemblé au support 2 selon le couple de serrage préconisé. Le vissage de la rondelle permet ainsi de remettre en contact la surface d'appui 15 avec le capteur 3 qui se trouve par ailleurs correctement orienté. Il est à noter que i'angîe nécessaire de rotation de la rondelle est égal à l'angle de rotation du capteur nécessaire pour l'orienter dans la direction souhaitée multiplié par un facteur égal à i/(l-R), plus le sur-angle nécessaire pour assurer le bon couple de serrage,
Le dispositif d'assemblage seion l'invention permet ainsi d'assembler facilement selon une orientation déterminée, par rapport à un support, un capteur à caractère universel pourvu d'un trou taraudé borgne. Le dispositif d'assemblage selon l'invention garantit un assemblage rigide et efficace entre le capteur et le support. Le capteur 3 fixé sur un support 2 à l'aide du dispositif d'assemblage 1 forment ensemble un équipement pouvant relever de divers domaines techniques.
L'invention n'est pas limitée aux exemples décrits et représentés car diverses modifications peuvent y être apportées sans sortir de son cadre.

Claims

REVENDICATIONS
1 - Dispositif pour assembler seion une orientation déterminée, un capteur (3) pourvu d'un filetage (6), avec un support (2) muni d'un trou taraudé (12), le dispositif comportant un élément d'assemblage (8) présentant un axe longitudinal (A) et comportant d'une part, à partir d'une extrémité, une première partie filetée (9) adaptée pour coopérer avec îe filetage (6) du capteur et d'autre part, à partir de l'extrémité opposée, une deuxième partie filetée (11) adaptée pour coopérer avec le trou taraudé du support (12), les première (9) et deuxième (11) parties filetées possédant des pas de filetage tels que le rapport du pas de la deuxième partie sur le pas de la première partie soit différent de 1, caractérisé en ce qu'il comporte une rondelle (14) présentant d'un côté, une face d'appui (15) pour le capteur et de l'autre côté une face de contact (16) avec le support, la rondelle (14) étant pourvue d'un alésage traversant (25) pour le montage de l'élément d'assemblage dont la première partie filetée (9) est accessible à partir de la face d'appui (15) et dont la deuxième partie filetée (11) s'étend en saillie à partir de la face de contact (16), ia rondelle (14) et l'élément d'assemblage (8) étant aménagés pour comporter entre eux un assemblage (30) assurant d'une part la liaison en rotation autour de l'axe longitudinal entre l'élément d'assemblage (8) et la rondelle (14), et d'autre part, une libre translation selon l'axe longitudinal (A) entre l'élément d'assemblage (8) et la rondelle (14), la rondelle (14) comportant des moyens de préhension pour permettre, lorsque la rondelle est interposée entre le capteur (3) et le support (2), d'une part, d'immobiliser la rondelle (14) pendant la rotation du capteur par rapport à la rondelle, et d'autre part, de faire tourner la rondelle (14) avec sa face de contact (16) en contact avec ie support (2) pendant que le capteur (3) est immobilisé,
2 - Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce que l'assemblage (30) entre la rondelle (14) et l'élément d'assemblage (8) comporte un organe mâle (31) aménagé sur ia rondelle (14) ou sur l'élément d'assemblage et un organe femelle complémentaire (33), aménagé respectivement sur l'élément d'assemblage (8) ou la rondelle (14). 3 - Dispositif seion la revendication 2 caractérisé en ce que ies organes mâle (31) et femelle (33) sont aménagés entre une zone de l'alésage de la rondelle et une zone intermédiaire (32) de l'élément d'assemblage située entre les première et deuxième parties filetées.
4 - Dispositif selon i'une des revendications 1 à 3, caractérisé en ce que la rondelle (14) comporte des moyens de préhension, permettant la mise en rotation de la rondelle.
5 - Dispositif selon l'une des revendications 1 à 4, caractérisé en ce qu'il comporte au moins une table exprimant les rapports de conversion entre d'une part la valeur angulaire du décalage (6C) entre l'orientation prise par le capteur (3) dans l'état final de serrage et l'orientation souhaitée pour le capteur et d'autre part la valeur de la rotation de la rondelle par rapport au capteur maintenu immobilisé.
6 - Dispositif selon l'une des revendications 1 à 5, caractérisé en ce que fa rondelle (14) comporte une butée (35) limitant la translation en saillie de la première partie filetée par rapport à la face d'appui de la rondelle.
7 - Dispositif seion Tune des revendications 1 à 6, caractérisé en ce que la rondelle (14) comporte un épaulement (22) de diamètre inférieur au diamètre de ia rondelle, et définissant la face de contact (16) avec le support (2).
8 - Dispositif selon l'une des revendications 1 3 7, caractérisé en ce que le filetage (6) du capteur est présenté par un trou taraudé borgne ou par un pion fileté coopérant avec la première partie filetée (9) de l'élément d'assemblage (8) présentée respectivement par une vis ou un trou taraudé borgne.
9 - Procédé pour assembler selon une orientation déterminée, un capteur pourvu d'un filetage (6), avec un support (2) muni d'un trou taraudé (12), caractérisé en ce qu'il comporte les étapes suivantes :
- monter le capteur (3) sur le support (2) à l'aide d'un dispositif d'assemblage (1) comportant une rondelle (14) traversée de part en part par un élément d'assemblage (8) d'axe longitudinal (A) présentant d'une part, une première partie filetée (9) accessible par rapport à une face d'appui (15) de la rondelle et vissée dans !e filetage (6) du capteur et d'autre part, une deuxième partie filetée (11) s'étendant en saiiiie par rapport à une face de contact (16) de ia rondelle (14) et vissée dans le trou taraudé (12) du support(2), la rondelle (14) et l'élément d'assemblage étant par un assemblage (30), liés entre eux en rotation autour de j'axe longitudinal (A) et en translation libre selon i'axe longitudinal (A) ;
- assurer ie vissage du capteur (3) dans un état de serrage prédéterminé, avec les faces (15, 16) de ia rondelle en contact avec respectivement le capteur (3) et ie support (2) ;
- mettre en évidence le décalage angulaire entre l'orientation prise par ie capteur et l'orientation souhaitée pour ie capteur ;
- dévisser ie capteur (3) en maintenant ia rondelle (14) immobilisée ; ~ assurer le pivotement reiatif entre la rondelle (14) et le capteur (3), en faisant tourner la rondelle ou ie capteur et en immobilisant respectivement ie capteur ou la rondelle, seion une valeur angulaire pour obtenir le positionnement du capteur selon son orientation souhaitée ;
- et assurer un serrage relatif entre le capteur (3) et ia rondeiie (14), en faisant tourner ia rondeiie ou îe capteur et en immobilisant respectivement le capteur ou la rondeiie, jusqu'à ce que ie capteur occupe sa position finale d'assemblage.
10 - Procédé selon la revendication 9, caractérisé en ce qu'il consiste à assurer le pivotement reiatif entre ia rondelle (14) et le capteur (3), en maintenant le capteur (3) immobilisé et en tournant la rondeiie (14) d'un angie correspondant au décalage d'orientation (9C) affecté d'un facteur dépendant du rapport entre les pas des parties filetées de i'éiément d'assemblage, et en ce qu'il consiste ensuite à maintenir ia rondeiie (14) immobilisée tout en vissant le capteur (3) jusqu'à son état final de serrage.
11 - Procédé selon la revendication 9, caractérisé en ce qu'il consiste à assurer le pivotement reiatif entre la rondelle (14) et le capteur (3), en maintenant ia rondelle immobilisée et en dévissant le capteur jusqu'à ce qu'il occupe l'orientation souhaitée et en ce qu'il consiste ensuite à maintenir immobilisé ie capteur seion cette orientation tout en vissant ia rondelle jusqu'à obtenir l'état final de serrage du capteur.
12 - Procédé seion ia revendication 10, caractérisé en ce qu'il consiste à tourner la rondelle (14) dans un sens dépendant du rapport entre les pas des parties filetées.
13 - Procédé seion la revendication 10, caractérisé en ce qu'il consiste à tourner ia rondelle (14) d'un angle correspondant au décalage d'orientation multiplié par un facteur égal à 1/(1-R), avec R égal au rapport du pas de la deuxième partie filetée (11) sur !e pas de la première partie filetée (9).
14 - Procédé selon la revendication 9, caractérisé en ce qu'il consiste pour monter le capteur (3) sur le support (2), a visser dans le trou taraudé (12) du support (2), la deuxième partie filetée (11) de l'élément d'assemblage (8) et à monter la rondelle (14) sur réiément d'assemblage (8) jusqu'à ce que la face de contact (16) vienne en appui plan sur le support (2), avec la première partie filetée (11) de l'élément d'assemblage accessible à partir de la face d'appui (15) de ia rondelle (14) afin de permettre le vissage du capteur.
15 - Procédé selon la revendication 9, caractérisé en ce qu'ii consiste pour monter le capteur (3) sur te support (2), à d'abord monter i'éiément d'assemblage (8) dans la rondelle (14) afin que la première partie fiietée (9) soit accessible à partir de la première face (15) de la rondelle (14) de manière à permettre ie vissage du filetage (6) du capteur (3) avec cette première partie filetée (9), et ensuite, à visser la deuxième partie filetée (11) de l'élément d'assemblage (8) avec le trou taraudé (12) du support (2) jusqu'à ce que la face de contact (16) de la rondelle (14) vienne en appui sur le support (2).
16 - Equipement caractérisé en ce qu'il comporte un capteur (3) assemblé seion une orientation déterminée à un support (2) à l'aide d'un dispositif (1) conforme à i'une des revendications 1 à 8.
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