FR2692042A1

FR2692042A1 - Test appts. for deformable or displaceable structure e.g. distance moved by brake pedal under applied force - has mobile carrier movable between rest position in contact with DUT and active force-imparting position, carrier driver, force meter and DUT displacement sensor

Info

Publication number: FR2692042A1
Application number: FR9206778A
Authority: FR
Inventors: Diard Daniel
Original assignee: BRIERE IND GROUPE
Current assignee: BRIERE IND GROUPE
Priority date: 1992-06-04
Filing date: 1992-06-04
Publication date: 1993-12-10
Anticipated expiration: 2012-06-04
Also published as: FR2692042B1

Abstract

The test appts. comprises a fixed carrier (1) adjacent the device under test (DUT) (4) and a mobile carrier (5) which can be displaced laterally to a rest position making contact with the surface of the DUT (4) without applying force. In the working position the mobile carrier (5) is driven by a mechanism to exert a force on the DUT. Transducers (7,8) measure the applied force and the displacement of the DUT. USE/ADVANTAGE - Simple precise testing of deformable structures and materials.

Description

"Dispositif pour tester une structure déformable ou déplaçable sous l'action d'un effort
La présente invention concerne un dispositif pour tester une structure déformable ou déplaçable sous l'action d'un effort."Device for testing a deformable or movable structure under the action of a force
The present invention relates to a device for testing a deformable or displaceable structure under the action of a force.

Il n1 existe pas actuellement de dispositif simple et précis pour tester des structures déformables ou déplaçables sous l'action d'un effort. There is currently no simple and precise device for testing deformable or movable structures under the action of an effort.

La présente invention se propose précisément de remédier à cette lacune et, pour ce faire, elle a pour objet un dispositif pour tester une structure, qui se caractérise en ce qu'il comprend un corps fixe adjacent à la structure, un corps mobile déplaçable en translation par rapport au corps fixe entre une position de repos dans laquelle il est au contact de la structure mais n1 exerce pas d'effort sur cette dernière et une position active dans laquelle il exerce un effort sur la structure, des moyens d'entrainement pour déplacer le corps mobile de sa position de repos à sa position active, des moyens pour mesurer l'effort exercé sur la structure par le corps mobile pendant que celuici se déplace de sa position de repos à sa position active, et des moyens pour mesurer la déformation ou le déplacement de la structure qui résulte de cet effort. The present invention specifically proposes to remedy this gap and, to do this, it relates to a device for testing a structure, which is characterized in that it comprises a fixed body adjacent to the structure, a movable body displaceable in translation relative to the fixed body between a rest position in which it is in contact with the structure but does not exert any force on the latter and an active position in which it exerts a force on the structure, drive means for move the movable body from its rest position to its active position, means for measuring the force exerted on the structure by the movable body while it is moving from its rest position to its active position, and means for measuring the deformation or displacement of the structure that results from this effort.

Grâce à ce dispositif, il est possible maintenant de mesurer facilement la déformation ou le déplacement d'une structure en fonction de l'effort exercé sur cette dernière, et inversement. Thanks to this device, it is now possible to easily measure the deformation or displacement of a structure as a function of the force exerted on the latter, and vice versa.

Selon un mode de réalisation préféré de l'invention, le corps mobile comprend un manchon déplaçable axialement dans un alésage ménagé dans le corps fixe, ce manchon ayant une extrémité antérieure faisant saillie sur le corps fixe, du côté de la structure, et une extrémité postérieure reliée aux moyens d'entraînement, une plaquette fixée à l'extrémité antérieure du manchon, perpendiculairement à ce dernier, deux barrettes de guidage parallèles fixées aux extrémités de la plaquette et montées coulissantes dans des rainures opposées ménagées longitudinalement dans la paroi du corps fixe, et un embout de contact prévu sur la plaquette, les moyens de mesure d'effort étant disposés entre l'embout de contact et la plaquette. According to a preferred embodiment of the invention, the movable body comprises a sleeve movable axially in a bore formed in the fixed body, this sleeve having a front end projecting from the fixed body, on the side of the structure, and one end posterior connected to the drive means, a plate fixed to the front end of the sleeve, perpendicular to the latter, two parallel guide bars fixed to the ends of the plate and slidably mounted in opposite grooves formed longitudinally in the wall of the fixed body , and a contact tip provided on the wafer, the force measurement means being arranged between the contact tip and the wafer.

Selon ce mode de réalisation, les moyens d'entraînement comprennent une tige filetée située en partie dans le manchon avec lequel elle s'étend coaxialement, une douille comportant un filetage interne en prise avec la tige filetée et immobilisée dans le manchon, à proximité de l'extrémité postérieure de celui-ci, un écrou calé sur la tige filetée, à l'extérieur du manchon et ne pouvant se déplacer axialement, et un organe moteur accouplé à l'extrémité de la tige filetée qui est à l'opposé de l'embout de contact. According to this embodiment, the drive means comprise a threaded rod located partly in the sleeve with which it extends coaxially, a bushing having an internal thread engaged with the threaded rod and immobilized in the sleeve, near the rear end of the latter, a nut wedged on the threaded rod, outside the sleeve and which cannot move axially, and a drive member coupled to the end of the threaded rod which is opposite to the contact tip.

Quant aux moyens de mesure, ils comprennent une règle graduée prévue sur le corps et s'étendant parallèlement et à proximité de l'une des barrettes de guidage, et un index prévu sur la barrette adjacente à la règle graduée, l'index étant devant l'origine de la graduation de la règle lorsque le corps mobile est dans sa position de repos. As for the measuring means, they include a graduated rule provided on the body and extending parallel and close to one of the guide bars, and an index provided on the bar adjacent to the graduated rule, the index being in front the origin of the scale of the rule when the movable body is in its rest position.

Afin de limiter la course du corps mobile dans les deux sens, le dispositif conforme à l'invention comporte une came montée sur l'autre barrette de guidage de manière à actionner des contacts de fin de course prévus sur le corps fixe, les contacts de fin de course étant aptes à arrêter les moyens d'entraînement lorsqutils sont actionnés. In order to limit the stroke of the movable body in both directions, the device according to the invention comprises a cam mounted on the other guide bar so as to actuate limit switch contacts provided on the fixed body, the contacts of limit switches being able to stop the drive means when they are actuated.

Un mode d'exécution de la présente invention sera décrit ciaprès à titre d'exemple nullement limitatif en référence aux dessins annexés dans lesquels
- la figure l est une vue de côté schématique d'un dispositif conforme à l'invention, utilisé pour mesurer la course d'une pédale de de frein en fonction de l'effort exercé sur cette pédale
- la figure 2 est une vue en coupe à échelle agrandie du dispositif visible sur la figure i
- la figure 3 est une vue en coupe effectuée selon la ligne III-III de la figure l ; et
- la figure 4 est une vue schématique et partielle selon la flèche A de la figure 3.An embodiment of the present invention will be described below by way of nonlimiting example with reference to the accompanying drawings in which
- Figure l is a schematic side view of a device according to the invention, used to measure the stroke of a brake pedal as a function of the force exerted on this pedal
- Figure 2 is a sectional view on an enlarged scale of the device visible in Figure i
- Figure 3 is a sectional view taken along line III-III of Figure l; and
FIG. 4 is a schematic and partial view according to arrow A in FIG. 3.

Le dispositif que l'on peut voir sur les dessins a été mis au point pour tester une pédale de frein, et plus précisément pour mesurer la distance parcourue par la pédale sous l'action d'un effort exercé sur elle. Il va de soi cependant que l'on ne sortirait pas du cadre de la présente invention si ce dispositif était utilisé pour étudier la déformation ou le déplacement d'un objet ou d'une structure quelconque sous l'action d'un effort. The device that can be seen in the drawings has been developed to test a brake pedal, and more precisely to measure the distance traveled by the pedal under the action of a force exerted on it. It goes without saying, however, that it would not be departing from the scope of the present invention if this device were used to study the deformation or the displacement of any object or structure under the action of a force.

Le dispositif visible sur les dessins comprend un corps fixe 1 solidaire d'un socle 2 fixé sur un bâti 3 à proximité de la pédale à tester 4, un corps mobile 5 déplaçable en translation dans le corps fixe 1 entre une position de repos (représentée en traits continus sur la figure 1) dans laquelle il est au contact de la pédale 4 mais n'exerce pas d'effort sur cette dernière, et une position active (représentée en pointillés sur la figure i) dans laquelle il exerce un effort sur la pédale, des moyens d'entraînement 6 pour déplacer le corps mobile 5 de sa position de repos à sa position active, un capteur 7 apte à mesurer l'effort exercé sur la pédale 4 par le corps mobile 5 pendant que celui-ci se déplace de sa position de repos à sa position active, et des moyens 8 pour mesurer la distance sur laquelle la pédale se déplace sous l'action de cet effort. The device visible in the drawings comprises a fixed body 1 secured to a base 2 fixed on a frame 3 near the pedal to be tested 4, a mobile body 5 movable in translation in the fixed body 1 between a rest position (shown in solid lines in FIG. 1) in which it is in contact with the pedal 4 but exerts no force on the latter, and an active position (shown in dotted lines in FIG. i) in which it exerts a force on the pedal, drive means 6 for moving the movable body 5 from its rest position to its active position, a sensor 7 capable of measuring the force exerted on the pedal 4 by the movable body 5 while the latter is moves from its rest position to its active position, and means 8 for measuring the distance over which the pedal moves under the action of this force.

Dans l'exemple de réalisation représenté, le corps mobile 5 comprend un manchon 9 qui est déplaçable axialement dans un alésage 10 ménagé dans le corps fixe 1, ltextrémité antérieure de ce manchon faisant saillie hors du corps fixe i, du côté de la pédale 4, tandis que son extrémité postérieure est reliée aux moyens d'entraînement 6 d'une manière qui sera précisée ci-après. In the embodiment shown, the movable body 5 comprises a sleeve 9 which is axially displaceable in a bore 10 formed in the fixed body 1, the anterior end of this sleeve protruding from the fixed body i, on the side of the pedal 4 , while its rear end is connected to the drive means 6 in a manner which will be specified below.

Le corps mobile 5 comprend également une plaquette 11 fixée à l'extrémité antérieure du manchon 9, perpendiculairement à ce dernier, deux barrettes de guidage parallèles 12,13 fixées aux extrémités de la plaquette il et montées coulissantes dans des rainures diamétralement opposées 14,15 ménagées longitudinalement dans le corps fixe 1, et un embout de contact 16 prévu sur la plaquette 11, le capteur 7 étant inséré entre l'embout 16 et la plaquette 11. The movable body 5 also comprises a plate 11 fixed to the front end of the sleeve 9, perpendicularly to the latter, two parallel guide bars 12,13 fixed to the ends of the plate il and mounted sliding in diametrically opposite grooves 14,15 formed longitudinally in the fixed body 1, and a contact end-piece 16 provided on the plate 11, the sensor 7 being inserted between the end-piece 16 and the plate 11.

Quant aux moyens d'entraînement 6, ils comprennent une tige filetée 17 située en partie dans le manchon 9 avec lequel elle s'étend coaxialement, une douille 18 comportant un filetage interne 19 en prise avec la tige filetée 17 et immobilisée dans le manchon 9, à proximité de l'extrémité postérieure de celui-ci, un écrou 20 calé sur la tige filetée, à l'extérieur du manchon, et un organe moteur 21 accouplé d'une manière qui sera précisée ultérieurement à l'extrémité de la tige filetée qui est à l'opposé de l'embout de contact 16. As for the drive means 6, they comprise a threaded rod 17 located partly in the sleeve 9 with which it extends coaxially, a sleeve 18 having an internal thread 19 engaged with the threaded rod 17 and immobilized in the sleeve 9 , near the rear end thereof, a nut 20 wedged on the threaded rod, outside the sleeve, and a drive member 21 coupled in a manner which will be specified later at the end of the rod threaded which is opposite the contact tip 16.

La tige filetée 17 comporte un épaulement 22 situé sensiblement dans le plan de l'extrémité du corps fixe 1 qui est à l'opposé de l'embout 16, et est supportée par un roulement 23 s'étendant entre l'épaulement 22 et l'écrou 20, à l'intérieur d'un manchon 24 fixé sur le corps 1 par des organes de fixation classiques tels que les vis 25. The threaded rod 17 has a shoulder 22 located substantially in the plane of the end of the fixed body 1 which is opposite the end piece 16, and is supported by a bearing 23 extending between the shoulder 22 and l nut 20, inside a sleeve 24 fixed to the body 1 by conventional fixing members such as screws 25.

La tige filetée 17 peut ainsi être entraînée en rotation autour de son axe longitudinal sans pouvoir se déplacer axialement. The threaded rod 17 can thus be rotated about its longitudinal axis without being able to move axially.

L'organe moteur 21, qui peut être un moteur électrique, hydraulique ou pneumatique, est pourvu d'un réducteur 26 relié par l'intermédiaire d'entretoises 27 et de vis 28 traversant ces dernières, à une bague de montage 29 fixée à l'extrémité libre du manchon 24 par des organes de fixation classiques tels que les vis 30. The motor member 21, which can be an electric, hydraulic or pneumatic motor, is provided with a reduction gear 26 connected by means of spacers 27 and screws 28 passing through the latter, to a mounting ring 29 fixed to the the free end of the sleeve 24 by conventional fixing members such as the screws 30.

On précisera par ailleurs que la tige filetée 17 est reliée à l'extrémité libre de l'arbre de sortie 31 du réducteur 26 par un dispositif d'accouplement 32 connu en soi. It should also be noted that the threaded rod 17 is connected to the free end of the output shaft 31 of the reduction gear 26 by a coupling device 32 known per se.

En se référant plus particulièrement à la figure 1, on remarquera que les moyens de mesure 8 comprennent une règle graduée 33 fixée sur le corps 1, parallèlement à la barrette de guidage 12, légèrement au-dessous de celle-ci, ainsi qu'un index 34 fixé sur la barrette de guidage 12 et destiné à se déplacer devant la graduation de la règle 33 lorsque le corps mobile 5 se déplace entre ses positions de repos et active. Referring more particularly to FIG. 1, it will be noted that the measurement means 8 comprise a graduated rule 33 fixed to the body 1, parallel to the guide bar 12, slightly below the latter, as well as a index 34 fixed on the guide bar 12 and intended to move in front of the scale of the rule 33 when the movable body 5 moves between its rest and active positions.

La règle 33 comporte deux fentes oblongues 35 s'étendant parallèlement à la barrette de guidage 12 et grâce auxquelles elle peut être déplacée par rapport à cette dernière pour que l'origine de sa graduation coïncide avec l'index lorsque le corps mobile 5 est dans sa position de repos. The rule 33 has two oblong slots 35 extending parallel to the guide bar 12 and by which it can be moved relative to the latter so that the origin of its graduation coincides with the index when the movable body 5 is in its rest position.

En se référant maintenant à la figure 4, on remarquera que la barrette de guidage 13 porte une came 37 montée de manière à actionner deux contacts de fin de course 38,39 fixés sur le corps 1, ces contacts étant destinés à limiter la course du corps mobile 5 dans les deux sens en arrêtant l'organe moteur 6 lorsqu'ils sont actionnés. Referring now to FIG. 4, it will be noted that the guide bar 13 carries a cam 37 mounted so as to actuate two end-of-travel contacts 38, 39 fixed on the body 1, these contacts being intended to limit the travel of the movable body 5 in both directions by stopping the motor member 6 when they are actuated.

On va maintenant décrire le fonctionnement du dispositif conforme à l'invention en supposant au départ que le corps mobile 5 est dans sa position de repos et que l'on souhaite mesurer le déplacement de la pédale 4 lorsque celle-ci est soumise à un effort ayant une valeur déterminée, laquelle peut avantageusement être affichée sur un appareil de mesure approprié. We will now describe the operation of the device according to the invention, assuming at the outset that the movable body 5 is in its rest position and that it is desired to measure the displacement of the pedal 4 when the latter is subjected to a force. having a determined value, which can advantageously be displayed on an appropriate measuring device.

On commence tout d'abord par amener la règle 33 dans sa position pour laquelle l'index 34 coïncide avec l'origine de sa graduation. Cette opération s'effectue rapidement en desserrant les vis 36, en faisant coulisser judicieusement la règle 33 le long du corps 1 pour l'amener dans la position appropriée, et en resserrant les vis 36. We begin by first bringing the rule 33 into its position for which the index 34 coincides with the origin of its graduation. This operation is carried out quickly by loosening the screws 36, by judiciously sliding the rule 33 along the body 1 to bring it into the appropriate position, and by tightening the screws 36.

On fait ensuite fonctionner l'organe moteur 21 pour qu'il fasse tourner la tige filetée 17 dans le sens pour lequel le manchon 9 sort du corps fixe 1 et fait pivoter la pédale 4 dans le sens de la flèche F sur la figure 1. The motor member 21 is then operated so that it rotates the threaded rod 17 in the direction for which the sleeve 9 leaves the fixed body 1 and makes the pedal 4 pivot in the direction of the arrow F in FIG. 1.

On arrête l'organe moteur 21 lorsque la pédale 4 oppose une résistance dont la valeur devient égale à la valeur prédéterminée de l'effort et l'on note l'indication fournie par l'index 34 sur la règle graduée 33. The motor member 21 is stopped when the pedal 4 opposes a resistance whose value becomes equal to the predetermined value of the force and the indication provided by the index 34 is noted on the graduated rule 33.

Il va de soi que l'on ne sortirait pas du cadre de la présente invention si les mesures du déplacement de la pédale étaient affichées ou enregistrées à l'aide d'appareils appropriés. It goes without saying that it would not be departing from the scope of the present invention if the measurements of the displacement of the pedal were displayed or recorded using appropriate devices.

Dans ce qui précède, on a mesuré le déplacement de la pédale sous l'action d'un effort déterminé. Rien ne s'oppose cependant à ce que l'on mesure l'effort exercé sur la pédale lorsque l'on impose à celle-ci de se déplacer sur une distance prédéterminée. In the foregoing, the displacement of the pedal was measured under the action of a determined force. However, there is nothing to prevent the force exerted on the pedal from being measured when it is required to move it over a predetermined distance.

Claims

1. Device for testing a structure (4) deformable or displaceable under the action of a force, characterized in that it comprises a fixed body (1) adjacent to the structure, a mobile body (5) displaceable in translation on the fixed body between a rest position in which it is in contact with the structure but exerts no force on the latter and an active position in which it exerts a force on the structure, drive means (6) to move the movable body from its rest position to its active position, means (7) for measuring the force exerted on the structure by the movable body while the latter is moving from its rest position to its active position, and means (8) for measuring the deformation or displacement of the structure which results from this effort.

2. Device according to claim 1, characterized in that the movable body (5) comprises a sleeve (9) axially displaceable in a bore (10) formed in the fixed body (1), this sleeve having a front end projecting from the fixed body, on the side of the structure (4), and a rear end connected to the drive means (6), a plate (11) fixed to the front end of the sleeve, perpendicular to the latter, two guide bars parallels (12,13) fixed at the ends of the plate and mounted sliding in opposite grooves (14,15) formed longitudinally in the wall of the fixed body, and a contact tip (15) provided on the plate, the measuring means force (7) being arranged between the contact end piece (16) and the plate (11).

3. Device according to claim 2, characterized in that the drive means (6) comprise a threaded rod (17) located partly in the sleeve (9) with which it extends coaxially, a socket (18) comprising an internal thread (19) in engagement with the threaded rod and immobilized in the sleeve (9), near the rear end of the latter, a nut (20) wedged on the threaded rod, outside the sleeve and which cannot move axially, and a motor member (21) coupled to the end of the threaded rod which is opposite the contact end piece (16).

4. Device according to claim 2, characterized in that the measuring means (8) comprise a graduated rule (33) provided on the body (1) and extending parallel and close to one (12) of the bars guide, and an index (34) provided on the bar adjacent to the graduated rule, the index being in front of the origin of the graduation of the rule when the movable body (5) is in its rest position.

5. Device according to claim 4, characterized in that the graduated rule (33) is movable on the fixed body (1) parallel to the guide bar (12) which is adjacent to it.

6. Device according to any one of claims 2 to 4, characterized in that it comprises a cam (37) mounted on the other guide bar (13) so as to actuate limit switch contacts (38, 39) provided on the fixed body (1), the limit switches being able to stop the drive means (6) when they are actuated.