FR3076609A1 - Angular sensor - Google Patents
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Abstract
Un capteur angulaire comprend : un corps de capteur (10), un levier de commande (20) comprenant un arbre (23) inséré de façon à pouvoir tourner dans une cavité de logement (12) du corps de capteur (10), et portant à une extrémité un élément émetteur de signal (25), un élément récepteur de signal (30) disposé sur le corps de capteur (10), et une douille (40) appliquée en correspondance avec une surface latérale (13a) de la cavité de logement (12). Une surface latérale (24) de l'arbre (23) comprend une zone évasée circulaire (24a) et une embouchure (24b). Une zone latérale intérieure (47) de la douille (40) comprend une zone évasée circulaire (47a) et des dents d'accrochage (47c) disposées entre la zone évasée circulaire (47a) et une zone cylindrique circulaire (47b) de la surface latérale intérieure (47) de la douille (40). Les dents d'accrochage (47c) de la douille (40) sont élastiquement accouplées à l'embouchure (24b) de l'arbre (23). Figure pour l’abrégé : Fig. 2An angular sensor comprises: a sensor body (10), a control lever (20) comprising a shaft (23) rotatably inserted into a housing cavity (12) of the sensor body (10), and bearing at one end a signal transmitter element (25), a signal receiver element (30) disposed on the sensor body (10), and a socket (40) applied in correspondence with a lateral surface (13a) of the sensor cavity (10). housing (12). A side surface (24) of the shaft (23) includes a circular flared zone (24a) and a mouth (24b). An inner side region (47) of the bushing (40) comprises a circular flared zone (47a) and hooking teeth (47c) disposed between the circular flared zone (47a) and a circular cylindrical zone (47b) of the surface inner side (47) of the sleeve (40). The hooking teeth (47c) of the sleeve (40) are elastically coupled to the mouth (24b) of the shaft (23). Figure for the abstract: Fig. 2
Description
DescriptionDescription
Titre de l'invention : Capteur angulaire [0001] La présente invention concerne de façon générale un capteur angulaire, en particulier pour détecter la hauteur des suspensions d'un véhicule.Title of the invention: Angular sensor The present invention relates generally to an angular sensor, in particular for detecting the height of the suspensions of a vehicle.
[0002] De façon plus spécifique, la présente invention concerne un capteur angulaire du type comprenant : [0003] un corps de capteur dans lequel est réalisée une cavité de logement, [0004] un levier de commande comprenant un arbre solidaire en rotation du levier de commande, et inséré de façon à pouvoir tourner dans la cavité de logement du corps de capteur, ledit arbre portant à une extrémité un élément émetteur de signal, [0005] un élément récepteur de signal disposé sur le corps de capteur et séparé de l'élément émetteur de signal par une paroi de matériau, et [0006] une douille solidaire en rotation du corps de capteur, et appliquée en correspondance avec une surface latérale de la cavité de logement, la surface latérale intérieure de la douille et la surface latérale de l'arbre du levier de commande étant configurées de telle sorte que l'arbre soit inséré et introduit dans la douille pour une déformation élastique de la douille, [0007] dans lequel une surface latérale de l'arbre comprend une zone cylindrique circulaire portant contre une zone cylindrique circulaire d'une surface latérale intérieure de la douille.More specifically, the present invention relates to an angular sensor of the type comprising: [0003] a sensor body in which a housing cavity is produced, [0004] a control lever comprising a shaft integral in rotation with the lever control, and inserted so as to be able to rotate in the housing cavity of the sensor body, said shaft carrying at one end a signal transmitting element, a signal receiving element disposed on the sensor body and separated from the signal emitting element by a wall of material, and a sleeve integral in rotation with the sensor body, and applied in correspondence with a lateral surface of the housing cavity, the internal lateral surface of the sleeve and the lateral surface of the shaft of the control lever being configured so that the shaft is inserted and introduced into the bush for elastic deformation of the bush, in the equel a lateral surface of the shaft comprises a circular cylindrical zone bearing against a circular cylindrical zone of an internal lateral surface of the bush.
[0008] Un capteur angulaire de ce type est connu à partir du document DE 10 2011 118 775, dans lequel l'arbre comporte une zone sphérique, et, par conséquent, la surface latérale intérieure de la douille comporte une zone en forme de calotte sphérique. Cette solution peut être affectée par une certaine complexité de réalisation.An angular sensor of this type is known from document DE 10 2011 118 775, in which the shaft has a spherical area, and, consequently, the inner lateral surface of the bushing includes a cap-shaped area. spherical. This solution can be affected by a certain complexity of implementation.
[0009] Un but de la présente invention est de rendre disponible une alternative aux capteurs angulaires connus, qui puisse être réalisée d'une manière relativement simple.An object of the present invention is to make available an alternative to known angular sensors, which can be carried out in a relatively simple manner.
[0010] Ce but, ainsi que d'autres, sont atteints, selon l'invention, par un capteur du type défini initialement, caractérisé en ce que : [0011] la surface latérale de l'arbre comprend une zone évasée circulaire et une embouchure réalisée entre la zone évasée circulaire et la zone cylindrique circulaire de la surface latérale de l'arbre, et [0012] la surface latérale intérieure de la douille comprend une zone évasée circulaire et des moyens d'accrochage disposés entre la zone évasée circulaire et la zone cylindrique circulaire de la surface latérale intérieure de la douille, les moyens d'accrochage de la douille étant élastiquement accouplés à l'embouchure de l'arbre.This object, as well as others, are achieved, according to the invention, by a sensor of the type defined initially, characterized in that: the lateral surface of the shaft comprises a circular flared area and a mouth formed between the circular flared zone and the circular cylindrical zone of the lateral surface of the shaft, and the internal lateral surface of the bushing comprises a circular flared zone and hooking means arranged between the circular flared zone and the circular cylindrical zone of the inner lateral surface of the sleeve, the means for hooking the sleeve being elastically coupled to the mouth of the shaft.
[0013] La géométrie de la douille est par conséquent réalisée de façon à permettre l'accouplement avec le levier par l'intermédiaire d'une déformation élastique de la douille elle-même par l'application d'une charge axiale entre le levier et la douille ; les géométries de réalisation de la douille et du corps de capteur étant telles qu'une fois ceux-ci rendus solidaires, elles limitent la possibilité pour que la douille se déforme élastiquement sous la charge, et que, par conséquent, elles rendent impossible le démontage non destructif de l'ensemble.The geometry of the sleeve is therefore produced so as to allow coupling with the lever by means of an elastic deformation of the sleeve itself by the application of an axial load between the lever and the socket ; the geometries of production of the sleeve and of the sensor body being such that once these are made integral, they limit the possibility for the sleeve to deform elastically under load, and that, consequently, they make disassembly impossible non-destructive of the whole.
[0014] Une fois achevé l'assemblage du système, dans le cas où le levier devient retiré en force de la douille, le système ne peut pas être réutilisé, du fait qu'il se sera produit la rupture d'au moins un composant. La douille intègre par conséquent les fonctions de maintien des composants de levier et de corps, de lubrification des surfaces de frottement et d'anti-violation du système.Once the assembly of the system has been completed, in the event that the lever becomes forcibly removed from the socket, the system cannot be reused, since at least one component has broken. . The socket therefore incorporates the functions of holding the lever and body components, lubricating the friction surfaces and anti-violation of the system.
[0015] Ce qui est indiqué ci-dessus est obtenu à l'aide d'une douille réalisée de façon simple, sans l'utilisation de géométries de construction particulièrement complexes.What is indicated above is obtained using a socket produced in a simple manner, without the use of particularly complex construction geometries.
[0016] Selon un mode de réalisation, les moyens d'accrochage sont réalisés sous la forme d'une pluralité de dents disposées dans la direction circonférentielle de la douille, et, en particulier, séparées les unes des autres dans la direction circonférentielle de fentes réalisées dans la douille.According to one embodiment, the attachment means are made in the form of a plurality of teeth arranged in the circumferential direction of the sleeve, and, in particular, separated from each other in the circumferential direction of slots made in the socket.
[0017] En particulier, les dents d'accrochage comportent un épaulement dirigé vers la zone cylindrique circulaire de la surface latérale intérieure de la douille.In particular, the hooking teeth have a shoulder directed towards the circular cylindrical zone of the inner lateral surface of the sleeve.
[0018] Selon un mode de réalisation, ladite paroi de matériau est disposée dans le corps de capteur, la douille comportant au moins une formation terminale faisant saillie axialement insérée de manière occlusive dans une ouverture traversante respective réalisée dans la paroi de matériau.According to one embodiment, said wall of material is arranged in the sensor body, the sleeve comprising at least one terminal formation projecting axially inserted in an occlusive manner in a respective through opening made in the wall of material.
[0019] De plus, la douille peut comprendre un collier de montage par l'intermédiaire duquel la douille est fixée au corps de capteur.In addition, the socket may include a mounting collar by means of which the socket is fixed to the sensor body.
[0020] D'autres caractéristiques et avantages de l'invention apparaîtront de façon évidente à partir de la description détallée qui suit, effectuée à simple titre d'exemple non limitatif, en référence aux dessins joints, dans lesquels : [0021] [fig.l] est une vue éclatée d'un capteur angulaire selon l'invention ; [0022] [fig.2] est une vue en coupe du capteur selon la figure 1 ; [0023] [fig.3a] la figure 3a est une vue en coupe d'un levier de commande du capteur de la figure 1 ; [0024] [fig.3b] est une vue en perspective d'un levier de commande du capteur de la figure 1 ; [0025] [fig.4] est une vue écorchée d'une douille du capteur de la figure 1 ; [0026] [fig.5] est une vue en plan d'un corps de capteur du capteur de la figure 1 ; [0027] [fig.6a] est une vue en coupe qui représentent l'assemblage du levier de commande et de la douille ; [0028] [fig.6b] est une vue en coupe qui représentent l'assemblage du levier de commande et de la douille ; [0029] [fig.7] est une vue en coupe qui représente l'assemblage du groupe levier-douille avec le corps de capteur ; et [0030] [fig.8] est une vue en perspective du capteur de la figure 1, du côté d'un élément de transducteur.Other features and advantages of the invention will become apparent from the detailed description which follows, which is given by way of nonlimiting example, with reference to the accompanying drawings, in which: .l] is an exploded view of an angular sensor according to the invention; [Fig.2] is a sectional view of the sensor according to Figure 1; [Fig.3a] Figure 3a is a sectional view of a control lever of the sensor of Figure 1; [Fig.3b] is a perspective view of a control lever of the sensor of Figure 1; [Fig.4] is a cutaway view of a socket of the sensor of Figure 1; [Fig.5] is a plan view of a sensor body of the sensor of Figure 1; [Fig.6a] is a sectional view which represents the assembly of the control lever and the socket; [Fig.6b] is a sectional view which represents the assembly of the control lever and the socket; [Fig.7] is a sectional view which represents the assembly of the lever-socket group with the sensor body; and [fig.8] is a perspective view of the sensor of Figure 1, from the side of a transducer element.
[0031] Si l'on se réfère aux figures 1 et 2, un capteur angulaire selon l'invention comprend un corps de capteur 10, constitué par exemple par une pièce de matière plastique unique. Le corps de capteur 10 est muni de moyens de fixation 11, par exemple des sièges pour des vis, pour la fixation du corps de capteur 10 à l'une des deux parties dont le déplacement angulaire réciproque doit être détecté par le capteur ici décrit.Referring to Figures 1 and 2, an angular sensor according to the invention comprises a sensor body 10, for example constituted by a single piece of plastic. The sensor body 10 is provided with fixing means 11, for example seats for screws, for fixing the sensor body 10 to one of the two parts whose reciprocal angular displacement must be detected by the sensor described here.
[0032] Dans le corps de capteur 10 est réalisée une cavité de logement 12, délimitée par une surface latérale 13a et une surface de fond 13b. En correspondance avec l'extrémité opposée à la surface de fond 13b, la cavité de logement 12 est ouverte vers l'extérieur, et la surface latérale 13a comporte une zone évasée 13c. Cette zone évasée 13c de la cavité de logement 12 est entourée par une partie en collier 14 du corps de capteur 10.In the sensor body 10 is formed a housing cavity 12, delimited by a lateral surface 13a and a bottom surface 13b. In correspondence with the opposite end to the bottom surface 13b, the housing cavity 12 is open towards the outside, and the lateral surface 13a has a flared area 13c. This flared area 13c of the housing cavity 12 is surrounded by a collar portion 14 of the sensor body 10.
[0033] Dans le corps de capteur 10 est de plus réalisé un siège de transducteur 16, qui est séparé de la cavité de logement 12 par une paroi de matériau 17 du corps de capteur 10. A travers la paroi de matériau est réalisée au moins une ouverture traversante 18, visible par exemple en figure 5.In the sensor body 10 is further produced a transducer seat 16, which is separated from the housing cavity 12 by a wall of material 17 of the sensor body 10. Through the wall of material is made at least a through opening 18, visible for example in FIG. 5.
[0034] Le capteur comprend de plus un levier de commande 20, constitué par exemple par une pièce de matière plastique unique. Le levier de commande 20 comprend une partie de levier 21, comprenant des moyens de fixation 22 pour la fixation du levier de commande 20 à une deuxième des deux parties dont le déplacement angulaire réciproque doit être détecté par le capteur, et un arbre 23 solidaire en rotation du levier de commande 20. L'arbre 23 est inséré de façon à pouvoir tourner dans la cavité de logement 12 du corps de capteur 10.The sensor further comprises a control lever 20, for example constituted by a single piece of plastic. The control lever 20 comprises a lever part 21, comprising fixing means 22 for fixing the control lever 20 to a second of the two parts, the reciprocal angular displacement of which must be detected by the sensor, and a shaft 23 integral with rotation of the control lever 20. The shaft 23 is inserted so as to be able to rotate in the housing cavity 12 of the sensor body 10.
[0035] Si l'on se réfère également aux figures 3a et 3b, l'arbre 23 du levier de commande 20 comporte une surface latérale 24, comprenant une zone évasée circulaire 24a reliée à la partie de levier 21, une embouchure circonférentielle 24b reliée à la zone évasée circulaire 24a, et une zone cylindrique circulaire 24c qui s'étend jusqu'à une extrémité de l'arbre 23 éloignée de la partie de levier 21.If one also refers to Figures 3a and 3b, the shaft 23 of the control lever 20 has a lateral surface 24, comprising a circular flared area 24a connected to the lever part 21, a circumferential mouth 24b connected to the circular flared zone 24a, and a circular cylindrical zone 24c which extends to one end of the shaft 23 remote from the lever part 21.
[0036] En correspondance avec cette extrémité éloignée de la partie de levier 21, l'arbre 23 porte un élément émetteur de signal 25 à titre de partie mobile d'un système de détection de position angulaire. L'élément émetteur de signal 25 peut être, par exemple, un aimant co-moulé avec le levier de commande 20.In correspondence with this end remote from the lever part 21, the shaft 23 carries a signal transmitter element 25 as a movable part of an angular position detection system. The signal emitting element 25 can be, for example, a magnet co-molded with the control lever 20.
[0037] Le capteur comprend de plus un élément récepteur de signal 30 à titre de partie fixe du système de détection de position angulaire, celui-ci étant disposé dans le siège de transducteur 16 réalisé dans le corps de capteur 10, et étant par conséquent séparé de l'élément émetteur de signal 25 par la paroi de matériau 17. L'élément récepteur de signal 30 peut être, par exemple, un dispositif à effet Hall. Dans les figures sont également visibles des contacts électriques 31 disposés dans le corps de capteur 10, ceux-ci étant reliés de façon conductrice à l'élément récepteur de signal 30 afin de permettre le raccordement électrique du dispositif à un système de contrôle électronique (non illustré).The sensor further comprises a signal receiving element 30 as a fixed part of the angular position detection system, this being disposed in the transducer seat 16 produced in the sensor body 10, and therefore being separated from the signal emitting element 25 by the wall of material 17. The signal receiving element 30 can be, for example, a Hall effect device. In the figures are also visible electrical contacts 31 arranged in the sensor body 10, these being conductively connected to the signal receiving element 30 in order to allow the electrical connection of the device to an electronic control system (not illustrated).
[0038] Si l'on se réfère également à la figure 8, l'élément récepteur de signal 30 fait partie d'un SIP (System In Package ; système dans un boîtier). D'une autre façon, il pourrait au contraire être assemblé sur une carte électronique devant être fixée au corps de capteur.If we also refer to Figure 8, the signal receiving element 30 is part of a SIP (System In Package; system in a housing). In another way, it could on the contrary be assembled on an electronic card to be fixed to the sensor body.
[0039] De plus, dans l'exemple représenté, l'élément récepteur de signal 30 est rendu solidaire du corps de capteur 10 et des contacts électriques 31 avant l'assemblage des autres composants au corps de capteur 10. Dans un autre mode de réalisation, l'élément récepteur de signal 30 pourrait être accouplé au corps de capteur 10 après que l'accouplement des parties a été réalisé.In addition, in the example shown, the signal receiving element 30 is made integral with the sensor body 10 and the electrical contacts 31 before the assembly of the other components to the sensor body 10. In another mode of embodiment, the signal receiving element 30 could be coupled to the sensor body 10 after the coupling of the parts has been carried out.
[0040] De plus, dans l'exemple illustré, l'élément récepteur de signal 30 est rendu étanche (puis, ensuite, solidarisé avec le corps de capteur 10) par l'intermédiaire de l'adjonction de matériau isolant (enrobage, par exemple par une résine époxyde, aux silicones, polyuréthane. ..). Dans un autre mode de réalisation, l'élément récepteur de signal 30 pourrait être incorporé dans un corps en matière plastique, sur lequel sera ensuite surmoulée une matière plastique différente, de façon à former le corps de capteur 10.In addition, in the example illustrated, the signal receiving element 30 is made waterproof (then, then secured to the sensor body 10) by means of the addition of insulating material (coating, by example with an epoxy resin, with silicone, polyurethane ...). In another embodiment, the signal receiving element 30 could be incorporated into a plastic body, on which a different plastic material will then be overmolded, so as to form the sensor body 10.
[0041] Le capteur angulaire comprend de plus une douille 40 solidaire en rotation du corps de capteur 10 et appliquée en correspondance avec la surface latérale 13a de la cavité de logement 12. La douille 40 peut être, par exemple, une pièce de matière plastique unique.The angular sensor further comprises a socket 40 integral in rotation with the sensor body 10 and applied in correspondence with the lateral surface 13a of the housing cavity 12. The socket 40 may be, for example, a piece of plastic material unique.
[0042] Si l'on considère la forme complète de la douille 40, il peut être identifié une partie de tête 41 et une partie de tronc 43. Dans la condition assemblée du capteur, la partie de tête 41 est en appui en partie sur la formation en collier 14 du corps de capteur et en partie sur la zone évasée 13c de la cavité de logement 12 du corps de capteur 10, et comporte un collier 44 qui est disposé autour de la formation en collier 14 du corps de capteur 10. Par l'intermédiaire de ce collier 44, la douille 40 est fixée, par exemple soudée ou collée, au corps de capteur 10.If we consider the complete shape of the sleeve 40, it can be identified a head part 41 and a trunk part 43. In the assembled condition of the sensor, the head part 41 is partially supported on the collar formation 14 of the sensor body and partly on the flared region 13c of the housing cavity 12 of the sensor body 10, and comprises a collar 44 which is arranged around the collar formation 14 of the sensor body 10. By means of this collar 44, the sleeve 40 is fixed, for example welded or glued, to the sensor body 10.
[0043] La douille 40 comprend de plus au moins une formation terminale 45 s'étendant axialement à partir de la partie de tronc 43, et qui, dans la condition assemblée du capteur, est insérée de manière occlusive dans l'ouverture traversante respective 18 réalisée dans la paroi de matériau 17 du corps de capteur 10. Selon un autre mode de réalisation, la paroi de matériau pourrait au contraire faire partie de la douille elle-même.The sleeve 40 further comprises at least one terminal formation 45 extending axially from the trunk part 43, and which, in the assembled condition of the sensor, is inserted occlusive in the respective through opening 18 produced in the wall of material 17 of the sensor body 10. According to another embodiment, the wall of material could on the contrary be part of the socket itself.
[0044] La douille 40 comporte de plus une surface latérale intérieure 47, comprenant une zone évasée circulaire 47a disposée en correspondance avec la partie de tête 41 et une zone cylindrique circulaire 47b disposée en correspondance avec la partie de tronc 43 de la douille 40. Entre la zone évasée circulaire 47a et la zone cylindrique circulaire 47b sont disposés des moyens d'accrochage 47c, qui, dans la condition assemblée du capteur, sont accouplés à l'embouchure 24b de l'arbre 23 du levier de commande 20. De plus, dans la condition assemblée du capteur, la zone cylindrique circulaire 24c de la surface latérale 24 de l'arbre 23 porte contre la zone cylindrique circulaire 47b de la surface latérale intérieure 47 de la douille 40.The socket 40 further comprises an inner lateral surface 47, comprising a circular flared area 47a arranged in correspondence with the head portion 41 and a circular cylindrical area 47b arranged in correspondence with the trunk portion 43 of the socket 40. Between the flared circular area 47a and the circular cylindrical area 47b are arranged hooking means 47c, which, in the assembled condition of the sensor, are coupled to the mouth 24b of the shaft 23 of the control lever 20. In addition , in the assembled condition of the sensor, the circular cylindrical zone 24c of the lateral surface 24 of the shaft 23 bears against the circular cylindrical zone 47b of the internal lateral surface 47 of the bush 40.
[0045] La surface latérale intérieure 47 de la douille 40 et la surface latérale 24 de l'arbre 23 du levier de commande 20 sont par conséquent configurées de telle sorte que l'arbre 23 soit inséré et introduit dans la douille 40 par déformation élastique de la douille 40.The inner side surface 47 of the sleeve 40 and the side surface 24 of the shaft 23 of the control lever 20 are therefore configured so that the shaft 23 is inserted and introduced into the socket 40 by elastic deformation of socket 40.
[0046] De façon plus spécifique, les moyens d'accrochage 47c sont réalisés sous la forme d'une pluralité de dents disposées dans la direction circonférentielle de la douille 40 (comme on le voit en particulier en figure 4), et séparées les unes des autres dans la direction circonférentielle par des fentes 48 réalisées dans la douille 40. Chacune des dents d'accrochage 47c comporte un épaulement 49 dirigé vers la zone cylindrique circulaire 47b de la surface latérale intérieure 47 de la douille 40. Ceci permet d'avoir une géométrie de maintien axial du levier de commande 20 qui laisse une liberté de rotation.More specifically, the hooking means 47c are made in the form of a plurality of teeth arranged in the circumferential direction of the sleeve 40 (as seen in particular in Figure 4), and separated from each other others in the circumferential direction by slots 48 made in the socket 40. Each of the hooking teeth 47c has a shoulder 49 directed towards the circular cylindrical area 47b of the inner lateral surface 47 of the socket 40. This makes it possible to have an axial holding geometry of the control lever 20 which allows freedom of rotation.
[0047] Si l'on se réfère aux figures 6a et 6b, le levier de commande 20 est tout d'abord accouplé axialement à la douille 40, opération pendant laquelle le profil de l'arbre du levier de commande 20 force les dents d'accrochage 47c de la douille 40 à être déformées élastiquement de façon à permettre le passage de l'arbre 23. Une fois en position, les dents d'accrochage 47c de la douille 40 reviennent dans la configuration non sollicitée, bloquant axialement les deux composants. Une garniture 50 sert à éviter l'intrusion de poussière entre les surfaces de cheminement levier-douille.Referring to Figures 6a and 6b, the control lever 20 is first of all axially coupled to the bush 40, an operation during which the profile of the shaft of the control lever 20 forces the teeth d hook 47c of the bush 40 to be elastically deformed so as to allow the passage of the shaft 23. Once in position, the hooking teeth 47c of the bush 40 return to the non-stressed configuration, axially blocking the two components . A gasket 50 serves to prevent the intrusion of dust between the lever-socket routing surfaces.
[0048] Si l'on se réfère à la figure 7, le sous-groupe levier-douille est par conséquent assemblé avec le corps de capteur 10 sur lequel est positionnée la partie fixe 30 du système de détection de position. La douille 40, dans cette position, est ensuite rendueReferring to Figure 7, the lever-socket subgroup is therefore assembled with the sensor body 10 on which is positioned the fixed part 30 of the position detection system. The sleeve 40, in this position, is then returned
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