Brevet FR2182597A1 — publié le 19731214

on peut avoir besoin, dans de nombreuses applications, d'assurer un guidage précis d'une pièce susceptible de petits mouvements linéaires de part et d'autre d'une position moyenne. Ceci est notamment le cas des appareils destinés à détecter et mesurer avec précision un déplacement comme celui d'une masse en vibrations, On utilise couramment à cet effet des capteurs de déplacement à transformateur différentiel du commerce et dont le noyau plongeurt mobile dans l'axe d'une bobine, est assujetti en un emplacement judicieusement choisi de ladite masse, par l'in- termédiaire d'une tige de fixation adéquate, les mouvements de ce noyau se traduisant par des signaux électriques de mesure émis par la bobine. Bien entendu, l'équipage mobile du capteur doit être guidé dans son déplacement et l'on a recours pour remplir cette fonction à toutes sortes de dispositifs de guidage qui présentent souvent les inconvénients cumulés autre onéreux dès lors qufune certaine précision est exigée, grevant lourdement le prix du capteur, de requérir un montage délicat, de nécessiter un nettoyage fréquent et un entretien régulier et d'avoir enfin une durée limitée du fait de l'usure des parties en contact frottant. La présente invention se propose d'éliminer ces inconvénients et a pour objet un dispositif mécanique de guidage du noyau plongeur d'un capteur de déplacement ou de toute autre pièce animée de mouvements linéaires de faible amplitude, ce dispositif étant à la fois d'une conception simple et d'une grande efficacité. te dispositif conforme à la présente invention comporte une pluralité de lamelles élastiques spirales imbriquées partant plus ou moins radialement d'une zone centrale commune destinée à autre fixée sur la pièce mobile à guider pour se terminer par des extrémités espacées angulairement les unes des autres et destinées à être fixées sur un bâtis les diverses lamelles formant un ensemble monobloc et étant au repos dans un rneme plan. Cet ensemble constitue donc une sorte de diaphragme ajouré qui peut être aisément obtenu par découpage en spirales multiples d'un disque métallique mince, par exemple en acier à ressort, une réserve non découpée étant ménagée au centre du dispositif. Dans un mode de réalisation préféré de la présente invention, les lamelles spirales imbriquées sont de pas identique et ont meme décalage angulaire mutuel. La présente invention s'étend également aux capteurs de déplacement et autres appareils à pièce mobile guidée linéairement par un tel dispositif de lamelles élastiques. La description qui va suivre en regard des dessins annexés, donnée à titre d'exemple non limitatif, fera bien comprendre comment l'invention peut être réalisée. La figure 1 est une vue en plan d'un dispositif de guidage selon la présente invention. La figure 2 en est une coupe transversale selon la ligne II-II de la figure 1. La figure 3 est une coupe schématique axiale d'un capteur de déplacement équipé de tels dispositifs de guidage. La figure 4 en est un schéma de la caractéristique force/déplacement. le dispositif de guidage 1 illustré sur la figure 1 comporte quatre lamelles spirales imbriquées A, B, C, D partant à 900 les unes des autres d'une zone centrale commune 2 percée d'un trou 3 au centre et se terminant par des pattes de fixation 4 également à 900 les unes des autres et percées d'un trou 5, chaque spire s'étendant sur environ 2700. l'ensemble est au repos dans un même plan comme on peut le voir sur la figure 2. Il est fixé dans ce plan sur un btti fixe 6, par exemple par des vis traversant les trous 5, tandis qu'orthogonalement à ce plan et au centre 3 du dispositif est fixée la tige 7 soumise aux déplacements à mesurer. On voit clairement que cette tige 7 sera guidée linéairement dans l'axe orthogonal au plan de repos du dispositif 1 et passant par son centre 3, le dispositif fléchissant élastiquement de part et d'autre de ce plan pour suivre les mouvements imposés à la tige 7. La figure 3 représente un capteur de déplacement à transformateur différentiel 8 dont le noyau plongeur est porté par la tige 7 qui dépasse de part et d'autre du corps du capteur et qui est reliée à la pièce en mouvement (non représentée) par l'intermédiaire d'une tige de fixation 9 spécialement étudiée pour autre rigide dans le sens de la mesure et souple dans tous les autres sens. le corps du capteur 8 est fixé, par exemple par huit bras radiaux 10 sous forme de vis, dans l'axe du bati cylindrique 6 servant de bottier support. Sur cette tige 7 du noyau plongeur, sont fixés, confor mément à la présente invention, trois dispositifs élastiques de guidage tels que celui qui a été décrit en regard des figures précédentes : - deux dispositifs lA et 13 à l'entrée du capteur, qui permettent de ne considérer que la composante longitudinale du mouvement de l'extrémité de la tige de fixation 9, - un dispositif 1O à la sortie du capteur, qui est destiné à éviter un porte-à-faux du noyau plongeur 7. La caractéristique de raideur de chacun de ces dispositifs élastiques est schématisée sur la figure 4. On voit qu'au voisinage du zéro, ils développent des forces négligeables et en tout cas beaucoup plus faibles que celles obtenues par un guidage classique à glissières à billes. On ne perturbe pas le mouvement du spécimen aux environs du zéro. REVENDICAXIONS 10 Dispositif mécanique conçu pour assurer le guidage d'une pièce animée de déplacements linéaires de faible amplitude, caractérisé en ce qu'il comporte une pluralité de lamelles élastiques spirales imbriquées partant plus ou-moins radialement d'une zone centrale commune destinée à entre fixée sur la pièce mobile à guider, pour se terminer par des extrémités espacées angulairement les unes des autres et destinées à titre fixées sur un bati, les diverses lamelles formant un ensemble monobloc et étant au repos dans un mdme plan. 2. Dispositif selon la revendication 1, dans lequel-ledit ensemble constitue un diaphragme ajouré obtenu par découpage en spirales multiples d'un disque métallique mince, par exemple en acier à ressort, une réserve non découpée étant ménagée au centre du disque0 30 Dispositif selon la revendication 1 ou 2, dans lequel lesdites lamelles spirales imbriquées sont de pas identique et ont meme décalage angulaire m#tuel. 4. Dispositif selon la revendication 3, dans lequel lesdites lamelles sont au nombre de quatre et décalées de 900 les unes par rapport aux autres0 50 Dispositif selon la revendication 3 ou 4, dans lequel chacune desdites lamelles spirales imbriquées s'étend sur environ 2700. 6. Dispositif selon l'une des revendications précédentes présentant une caractéristique de raideur telle qu'il développe des forces pratiquement négligeables au voisinage d'une valeur de déplacement nulle, comme le montre la courbe de la force en fonction du déplacement, qui est représentée sur la figure 4 des dessins annexés, 7o Un capteur de déplacement ou appareil analogue dont le noyau plongeur ou tige est guidé linéairement par un ou de préférence plusieurs dispositifs selon l'une des revendications pré cédantes0 8.Un appareil selon la revendication 7, dans lequel ledit noyau plongeur ou tige est monté sur au moins deux dispositifs situés dans des plans parallèles écartés l'un de l'autre dans le sens longitudinal de guidage du mouvement, 9. Un appareil selon la revendication 8s dans lequel lesdits dispositifs sont disposés de part et d'autre du noyau plongeur ou tige, afin d'éviter son porte-à-faux.