Brevet FR2012208A1 — publié le 19700313

19fr5Q 2012208 Dans la pratique, la nécessité se fait souvent sentir d'un dispositif de régulation dans lequel une grandeur C doit être automatiquement fournie en fonction de deux autres grandeurs physiques variables A et B; en outre, ces deux grandeurs physi-5 ques A et B sont fréquemment indépendantes l'une de l'autre et la grandeur physique C ne peut être exprimée mathématiquement comme une fonction de ces grandeurs A et B. Dans le cas des moteurs à explosion, les grandeurs A et B peuvent correspondre par exemple respectivement au nombre de tours du moteur et à l'ouverture 10 angulaire du papillon du carburateur. On connaît des régulateurs qui dans un tel cas fournissent automatiquement la valeur de la grandeur physique C et qui sont basés sur l'utilisation d'une came à trois dimensions qui, par rapport à un élément palpeur, subit des déplacements pro-15 portionnels aux grandeurs A et B, tandis que le palpeur fournit la grandeur physique de régulation C sous forme de déplacements dans une direction normale à celles des deux déplacements précédents et fonction des dimensions de la came, ceci exactement dans une direction normale à celles des déplacements que cette 20 came subit du fait des variations des grandeurs A et B. Il est évident que les déplacements du palpeur, et par conséquent les cotes de la came, doivent être de dimensions très inférieures par rapport aux déplacements effectués en fonction des variations des deux grandeurs A et B, et par conséquent 25 en fonction des deux dimensions de la came normales aux déplacements du palpeur; on doit en fait éviter des perdances excessives qui peuvent provoquer des chocs ou butées du palpeur ou faire en sorte que des charges excessives soient nécessitées pour les déplacements en fonction des variations des 30 deux grandeurs A et B. Compte tenu de ceci, la technologie relative à la réalisation, surtout pour une production en série, du profil à trois dimensions de la came doit être très précise étant donné que les tolérances d'usinage sur les cotes se traduisent par des erreurs de régulation proportionnelles. 35 II est évident que, surtout dans le cas de surfaces à trois dimensions assez complexes, il est exclu dans une production en série d'obtenir ces surfaces en les usinant avec des machines-outils, ceci spécialement en raison de la lenteur du procédé et du prix de revient. La came devra être coulée par le 40 procédé de micro-fusion ou s'obtenir par estampage, étampage, 69 19650 2 2012208 etc.., de sorte qu'un, usinage mécanique ultérieur ne s'avère pas nécessaire. Sur des pièces de ce genre, les erreurs sur les dimensions sont dues essentiellement aux retraits de nature thermique, élastique., etc..; l'ensemble en valeur absolue de ces 5 retraits est généralement proportionnel à la dimension de la pièce suivant la direction de la mesure ; on peut ensuite avoir des erreurs encore plus grandes dans le cas où la pièce présente une forme susceptible de permettre des distorsions et des flexions par suite des retraits mentionnés plus haut. 10 Toujours en ce qui concerne les faibles dimensions des cotes, on doit ajouter aux erreurs de dimensions de la came qui viennent d'être indiquées les erreurs dues aux imperfections et aux jeux correspondant aux liaisons aussi bien de la came que du palpeur, aux jeux correspondants à de telles liaisons et enfin 15 aux erreurs de positionnement relatif des liaisons entre elles et par rapport au dispositif commandé par le palpeur. Ainsi, l'importance de ces erreurs, de même que celle des erreurs de dimensions de la came, peut être telle qu'elle ne permette pas une production en série économique et sûre. 20 Dans le but précis de réduire ces dernières erreurs, le dispositif objet de la présente invention, tout en étant du genre indiqué qui comprend une came en relief soumise à des déplacements qui sont fonction de grandeurs A et B, prévoit l'utilisation d'une came à trois dimensions en forme de plaque 25 et à épaisseur variable, insérée entre les points de contact de deux éléments palpeurs accouplés entre eux grâce à un pivot commun comme le sont les deux bras d'une pince. Le déplacement relatif d'un bras par rapport à l'autre lorsque la plaque se déplace entre les deux points ne se trouve de cette façon déter-30 miné que par la variation d'épaisseur de cette plaque. Par conséquent d'un côté les tolérances sur les épaisseurs réelles de la plaque par rapport aux cotes idéales sont réduites pour les raisons technologiques mentionnées plus haut; de l'autre côté n'influent sur leurs déplacements relatifs ni les jeux dans 35 l'accouplement des deux bras avec le pivot et entre eux, étant donnée la présence d'un ressort -qui récupère toujours de tels jeux, ni les faibles erreurs éventuelles de déplacement dans l'espace de la came par rapport au pivot des deux éléments palpeurs. L'angle variable formé par les deux palpeurs entre eux 40 constitue la grandeur de régulation C du régulateur, grandeur 19650 2012208 qui peut être relevée pour être utilisée par exemple sous forme d'une résistance électrique variable si cette résistance électrique est fixée à l'extrémité de l'un des deux bras et; un contact à l'extrémité de l'autre bras, ce contact glissant sur cette ré-5 sistance de façon à déterminer la longueur du trajet utile qui se trouve inséré dans le circuit électrique prévu à cet effet; de cette façon, la résistance correspondant à ce trajet utile constitue la grandeur C de régulation. L'invention a ainsi pour objet un dispositif suscep-10 tible de fournir un déplacement proportionnel à une grandeur fonction de deux variables, comprenant deux éléments palpeurs mobiles suivant la direction du déplacement proportionnel et maintenus au contact contre les deux faces opposées d'un troisième élément, des mouvements relatifs de ce troisième élément étant 15 possibles par rapport aux deux palpeurs suivant deux directions différentes normales audit déplacement proportionnel, ces mouvements relatifs étant chacun fonction de l'une desdites variables, la dimension de ce troisième élément suivant la diréction du déplacement proportionnel étant variable, le déplacement de l'un 20 des deux palpeurs par rapport à l'autre étant ainsi fonction de l'une et l'autre variable. La description qui va suivre, en regard des dessins annexés et à titre d'exemple non limitatif, fera bien comprendre comment la présente invention peut être mise en pratique. 25 La figure 1 représente une vue d'un dispositif confor me à l'invention en coupe suivant la ligne I-I de la figure 2. La figure 2 représente une vue en coupe" axiale de ce dispositif. Comme le montrent les deux vues en coupe prises suivant 30 des plans normaux qui sont représentées par les figures, le dispositif de régulation est contenu dans un carter 1. L'information relative à l'une des deux grandeurs physiques variables, par exemple à la grandeur A, se trouve fournie au dispositif sous la forme d'une position angulaire, ou encore d'un angleà partir 35 d'une position initiale, d'un levier 2 qui fait saillie à l'extérieur du carter 1. Du moyeu 3 de ce levier 2, monté à pivotement dans la paroi du carter, est solidaire à l'intérieur de ce carter un second levier 4 qui effectue par conséquent à l'intérieur les mêmes déplacements que le levier'2 effectue à l'extérieur du 40 carter. Une tige 5, d'axe parallèle à l'axe du pivot 3, est BAD ORIGINAL' 69 19650 4 2012208 solidaire de 1'extrémité.dê oe levier 4. L'information relative à la seconde des deux grandeurs physiques variables, par exemple à la grandeur B, se trouve fournie au dispositif sous la forme d'une position angulaire, ou encore d'un angle & à partir d'une 5 position initiale, de l'extrémité extérieure 6 d'un arbre 7 dont l'axe coïncide avec l'axe du pivot 3 du levier 2; l'arbre. J présente à son tour des appuis d'extrémité 8 dans la paroi du carter et 9 dans un perçage du pivot 3 du levier 2. Sur la partie centrale filetée de l'arbre 7 est engagé ion moyeu 10 qui est 10 percé et également fileté et dont est solidaire par l'intermédiaire d'un bras 11 une came-plaque 12 d'épaisseur variable enroulée suivant un cylindre d'axe coïncidant avec celui du moyeu 10 et par conséquent de l'arbre 7. Dans la partie extérieure du bras 11 est pratiquée une rainure 13 dans laquelle est engagée la 15 tige 5 solidaire comme il a été déjà dit du levier 4. En ce qui concerne le mécanisme qui vient d'être décrit, des variations de la grandeur physique A et par conséquent des rotations angulaires du levier 2 entraînent des rotations identiques de la plaque cylindrique 12 autour de son axe; elles entraînent également le 20 long de ce même axe des translations que l'on peut négliger dans la présente discussion. Des variations de la grandeur physique B, et par conséquent des rotations de l'arbre J, entraînent des translations de la plaque cylindrique 12 le long de son axe, étant donné que l'arbre 7 ne peut que tourner et non se déplacer 25 axialement du fait de l'existence de butées convenables, tandis que la plaque 12 est empêchée de tourner autour de son axe par la tige 5 Qui est engagée dans la rainure 13. Dans la partie supérieure du carter 1, les extrémités d'un pivot transversal 14 sont solidaires des parois de ce carter. A l'intérieur du carter 30 et sur ce pivot sont simultanément engagés un levier supérieur 15 et un levier inférieur 16 dont sont solidaires des éléments palpeurs 17 et 18. Ces derniers sont maintenus au contact respectivement de la surface extérieure et de la surface intérieure de la plaque cylindrique 12 sous l'effet d'un ressort en épingle 35 19 convenablement bandé. A l'extrémité du levier 16 est fixée une résistance électrique 20 et à l'extrémité 15 un contact 21 qui peut glisser le long de cette résistancé électrique. Deux câbles électriques souples 22 et 23 permettent l'insertion dans un circuit électri-40 que extérieur, de la portion utile de la résistance électrique 20 69 19650 5 2012208 déterminée par la position relative du contact 21 par rapport à cette résistance; cette position relative est évidemment déterminée par l'épaisseur de la plaque cylindrique en correspondance avec les points de contact des deux éléments palpeurs; l'épais- 5 seur de la plaque, qui varie de point en point dans la zone que peuvent explorer les palpeurs, permet au dispositif de fournir, sous forme de résistance électrique, les valeurs de la grandeur de régulation C en fonction des deux grandeurs physiques variables A et B. 10 Le dispositif décrit ci-dessus trouve une application particulière dans la régulation de l'alimentation en combustible des moteurs à explosion, mais il peut évidemment en trouver dans d'autres domaines. 69 19650 6 2012208 - BEVEHPICATIONS - 1.- Dispositif susceptible de fournir un déplacement proportionnel à une grandeur fonction de deux variables, caractérisé par le fait qu'il comprend deux éléments palpeurs mobiles 5 suivant la direction du déplacement proportionnel et maintenus au contact contre les deux faces opposées d'un troisième élément, des mouvements relatifs de ce troisième élément étant possibles par rapport aux deux palpeurs suivant deux directions différentes normales audit déplacement proportionnel, ces mouvements relatifs 10 étant chacun fonction de l'une desdites variables, la dimension de ce troisième élément suivant la direction du déplacement proportionnel étant variable, le déplacement de l'un des deux palpeurs par rapport à l'autre étant ainsi fonction de l'une et l'autre variable. 15 2.- Dispositif selon la revendication 1, comprenant une came qui peut tourner et se déplacer en translation axiale et dont l'angle de rotation est fonction de'l'une des variables et la translation fonction de l'autre des variables, caractérisé par le fait que cette came présente la forme d'un secteur d'anneau 20 cylindrique d'épaisseur variable'sur les deux faces duquel s'appuient deux palpeurs liés respectivement à deux éléments mobiles l'un par rapport à l'autre, le déplacement de l'un de ces éléments par rapport à l'autre étant ainsi proportionnel à ladite grandeur. 3.- Dispositif selon la revendication 1, caractérisé 25 par le fait qu'aux palpeurs sont liés deux éléments d'un cireuit électrique dont la caractéristique dépend de la position de l'un des éléments par rapport à l'autre. 4.- Dispositif selon la revendication 2, caractérisé par le fait que la came cylindrique est portée par un arbre fileté 30 vissé dans celle-ci et commandé en rotation en fonction de l'une des variables et qu'elle est commandée à se déplacer angulairement autour de cet arbre par un organe déplaçable en fonction de l'autre variable.