Brevet FR2379852A1 — publié le 19780901

La présente invention concerne les dispositifs de commande de transmission à actionnement manuel, du type comprenant un levier articulé autour d'au moins un axe de rotation et des moyens couplés audit levier pour transmettre des ordres de déplacement à au moins un organe mobile en réponse à la rotation du levier. I1 existe de nombreux domaines techniques dans lesquels la rotation d'un levier autour de plusieurs axes d'articulation permet de transmettre des ordres de déplacement distincts à un organe mobile. Malheureusement le nombre d'ordres distincts que l'on peut transmettre est limité par le nombre de degrés de liberté du levier. Ce problème se trouve encore aggravé si l'on veut réaliser une commande "reflex", c'est-à-dire une commande dans laquelle les déplacements de l'organe mobile sont sensiblement la réplique de ceux conférés au dispositif de commande manuel. C'est ainsi que, par exemple, dans le brevet français n" 2 233 449, on décrit un support articulé de lame pour engin de terrassement dans lequel la lame est articulée en son centre géométrique autour de trois axes perpendiculaires entre eux, à savoir un axe parallèle à l'axe longitudinal de la structure de l'engin, un axe parallèle à une direction transversale à la structure de l'engin, et un axe perpendiculaire aux deux axes précédents.En outre, le support est articulé sur la structure de l'engin autour d'un quatrième axe parallèle à la direction transversale de 11 engin. Bien entendu, les deux premiers axes précités ne sont pas parallèles en toute rigueur aux directions longitudinale et transversale de l'engin puisqu'ils se déplacent dans l'espace avec le support et que celui-ci est déformable, mais on doit considérer qu'ils sont orientés dans l'ensemble suivant les directions précitées et qu'ils sont perçus comme tels par le conducteur de l'engin.Pour commander les quatre mouvements de rotation de la lame, le conducteur dispose d'un levier articulé autour de deux axes commandant un contacteur ou manipulateur à quatre contactes, et d'un sélecteur à deux positions pour passer d'une paire de circuits de commande à autre, ce qui permet d'assurer les quatre mouvements de rotation dans un sens ou dans l'autre. Natiirellement, étant donné la disposition relative des axes de rotation de la lame, il existe au moins une position du sélecteur dans laquelle le levier n'assure pas une commande "reflex" ce qui rend plus complexe pour le conducteur de l'engin la manipulation de la lame. Le but de l'invention est de fournir un dispositif de commande à actionnement manuel qui permette rassurer la transmission d'un plus grand nombre d'ordres distincts que les dispositifs connus du type précité et qui permette, si désiré, d'assurer dans un grand nombre de cas une commande "reflex" de l'organe mobile. A cet effet, la présente irLvention a pour objet un dispositif de commande à actionnement manuel, comprenant un levier articulé autour Qau r.^ S s un axe de rotation et des moyens couplés audit levier pour transmettre des ordres de déplacement à au moins un organe mobile en réponse à la rotation du levier, caractérisé en ce qu'il comprend un organe de manoeuvre articulé sur ledit levier autour d'au moins un second axe et des seconds moyens couplés audit organe de manoeuvre pour transmettre d'autres ordres de déplacement en réponse à la rotation dudit organe de manoeuvre. Selon une caractéristique de l'invention, l'organe de manoeuvre est articulé sur le levier autour d'au moins un troisième axe et coopère avec les seconds moyens pour transmettre des ordres de déplacement distincts en réponse à des rotations autour de ses deux axes d'articulation respectivement. Selon une autre caractéristique de l'invention, les deux axes dw' articulation de 1 'organe de manoeuvre sont perpendiculaires entre eux et à l'axe longitudinal du levier. Selon une autre caractéristique de l'invention, le levier est articulé autour de son axe longitudinal et autour d'un quatrième axe parallèle à l'un des axes d'articulation de organe de manoeuvre et coopère avec les premiers moyens pour transmettre des ordres de déplacement distincts en réponse à des rotations autour de ses deux axes d'articulation respectivement. Selon encore une autre caractéristique de l'invention, ledit organe mobile étant monté rotatif autour de quatre axes distincts dont trois formentuntrièdre trirectangLe et dont le quatrième est parallèle à l'un des trois autres, les axes de rotation et les axes d'articulation sont sensiblement parallèles deux à deux, les premiers et seconds moyens étant adaptés pour transmettre un ordre de déplacement de I'oegane mobile autour de l'un quelconque de ses axes de rotation en réponse à la rotation du levier ou de l'organe de manoeuvre autour d' un axe d'articulation parallèle audit quelconque axe de rotation. D'autres caractéristiques et avantages de l'invention ressortiront de la description qui va suivre, faite en se référant aux dessins annexés donnés uniquement à titre d'exemple et sur lesquels - la Fig. I est une vue schématique en perspective montrant un dispositif de commande à actionnement manuel suivant 1' invention et une lame rotative autour de quatre axes montée sur un support d'un engin de terrassement - la Fig. 2 est une vue en coupe axiale du dispositif de commande de l'invention; - la Fig. 3 est une vue en coupe prise suivant la ligne 3-3 de la Fig. 2; - la Fig. 4 est une vue en coupe prise suivant la ligne 4-4 de la Fig. 2 ; et - la Fig. 5 est une vue de détail en coupe prise suivant la ligne 5-5 de la Fig. 2. En se référant à la Fig. 1, on voit une représentation schématique d'un ensemble tel que décrit au brevet français n" 2 233 449 précité et comprenant une lame 1 montée à l'avant d'un engin de terrassement 2 par l'intermédiaire d'un support articulé 3. Cet ensemble ne sera pas décrit en détail dans le présent mémoire et on pourra se reporter au brevet fran çais mentionné ci-dessus qui en décrit les différents organes. La lame 1 est articulée au'voisinage de son centre géométrique autour de trois axes perpendiculaires entre eux, à savoir un axe Olxl sensiblement parallèle à l'axe longitudinal de la structure de l'engin, un axe Olyl sensiblement parallèle à une direction transversale à la structure de engin, et un axe Olzl perpendiculaire aux axes Olxl et Olyl. D'autre part, le support 3 est articulé sur la structure de l'engin 2 autour d'un axe 'lY'l parallèle à l'axe Oîyî. Les différents mouvements de la lame 1 autour des axes précités lui sont communiqués, par exemple, par des vérins (non représentés) alimentés par un circuit hydraulique (également non représenté) qui reçoit des ordres de déplacement de premiers et seconds moyens de transmission qui seront décrits plus en détail dans la suite de la description. Ces premiers et seconds moyens sont actionnés par un dispositif de commande manuel 4 comprenant un levier 5 articulé autour d'un axe O'y' parallèle à l'axe O'ly'I et de son axe longitudinal Q'z parallèle à î1axe Olzl, et un organe de manoeuvre 6 articulé sur le levier 5 autour d'un axe Ox parallèle à l'axe Olxl et d'un axe Oy parallèle à l'axe Olyl. Gracie à cet agencement, la rotation du levier 5 ou de l'organe de manoeuvre 6 autour de l'un de leurs axes entrante un mouvement de rotation correspondant de la lame 1 autour d'un axe parallèle. On réalise ainsi une commande "réflex1, c'est-à-dire que les déplacements de la lame 1 sont la réplique des déplacements du dispositif de commande 4. On se reportera maintenant aux Fig. 2 à 5 sur lesquelles ce dispositif de commande 4 est représenté de façon plus détaillée. Le levier 5 est creux et il est réalisé en deux tronçons 7, 8 pour permettre son démontage. Le tronçon inférieur 8 s'étend dans un carter 9 dans lequel il est articulé au moyen d'une articulation à rotule 10 lui autorisant des mouvements de rotation autour de son axe longitudinal O'z et, gr ce à une- ouverture 11 ménagée dans la paroi supérieure du carter 9" autour de l'axe O'y' perpendiculaire à l'axe O'z. La partie du tronçon 8 du levier logée dans le carter 9 porte un bras 12 coopérant avec une tige d'actionnement 13 d'un manipulateur électrique 14 pour lui transmettre les mouvements du levier 5.Le manipulateur électrique 14 comporte quatre contacts fixes disposés par paires respectivement suivant deux directions perpendiculaires, les contacts de l'une des paires étant adaptés pour etre fermés par un contact mobile porté par la tige 13 en réponse à des déplacements du levier 5 autour de l'un de ses axes d'articulation, et les contacts de l'autre paire étant adaptés pour store fermés par le meme contact mobile en réponse à des déplacements du levier 5 autour de son autre axe d'articulation. La fermeture de l'un des contacts d'une paire transmet un ordre de déplacement de la lame 1 dans un sens autour de l'axe corres pondant,-et l'autre contact de la même paire un ordre de déplacement en sens inverse.Ce type de manipulateur électrique est classique et est fabriqué, notamment, par la Société Télémécanique. Quatre ressorts 15 disposés à 90" les uns des autres atourduîevier5dans le carter 9 sont accrochés respectivement au carter 9 et à une pièce P solidaire du levier 5 pour rappeler ce dernier en position neutre par rapport à son axe de rotation O'y'. Deux autres ressorts 16 accrochés sur le carter 9 et latéralement sur la pièce P contribuent en outre à rappeler le levier 5 dans sa position neutre autour de son axe longitudinal O'z. D'autre part, la pièce P porte encore un doigt de verrouil lage 17 dont l'extrémité peut se déplacer dans une fente en forme de croix 18 d'un flanc- fixéài'intérieur du carter 9. Cet agencement permet d' interdire toute rotati on du levier 5 autour de l'un de ses axes lorsqu'une rotation autour de son autre axe est amorcée. L'organe de manoeuvre 6 est constitué par une portion de sphère ou boule creusemontée à l'extrémité supérieure du tronçon 7 du levier 5 par une monture à la cardan 20. L'organe 6 peut osciller autour de l'axe Ox grace à son articulation sur le cadre 21 de la monture . et autour de l'axe Oy grâce à l'articulation du cadre 21 sur le tronçon 7 du levier. Dans l'extrémité supérieure du tronçon 7 est fixé al second manipulateur électrique 22 dont la tige d'actionnement 23 fait saillie à l'intérieur de l'organe 6 et est reçue 5 son extrémité dans un logement 24 ménagé dans la face inférieure de la calotte supérieure de la sphère. Ainsi, tout déplacement de l'organe de manoeuvre 6 autour de l'un de ses axes Ox et Oy provoque un déplacement correspondant de la tige 23 qui assure la fermeture des contacts appropriés et la transmission d'un ordre de déplacement de la lame 1 dans le sens et autour de l'axe convenables, de la meme manière que le levier 5 et le manipulateur 14. Un ressort conique 25 est disposé entre la calotte supérieure de la sphère et l'extrémité du levier 5 pour rappeler l'organe de manoeuvre 6 en position neutre par rapport à ses deux axes d'articulation Ox et Oy. D'autrepart,l'organe 6 porte dans sapartie inférieure 26 deux paires de digts de verrouillage 27 disposées respectivement dans- deux pans perpendiculaires à ses axes d'articulation, chaque doigt de verrouillage 27 étant aligné, dans lapositian nerre deltorKne 6, avec un trou 28 ménagé dans le levier 5 pour interdire toute rotation de l'organe 6 autour de l'un de ses axes d'articulation lorsqu'une rotation autour de son autre axe d'articulation est amorcée. Enfin, un soufflet de protection 29 s'étend entre le carter 9 et la sphère 6 autour du levier 5. En fonctionnement, pour faire tourner la lame 1 autour de l'axe Olxl, on bascule l'organe de manoeuvre 6 autour de son axe Ox sans modifier la position du levier, et le manipulateur 22 transmet l'ordre de déplacement correspondant. De même, pour faire tourner la lame autour de l'axe Olyl, on bascule l'organe de manoeuvre 6 autour de son axe Oy sans modifier la position du levier.Pour assurer la rotation de la lame 1 autour de l'axe O lzl, on fait tourner le levier 5 autour de son axe longitudinal O'z et, enfin, pour basculer le support autour de l'axe O'1 O'ly'l, on imprime un mouvement de lasculement au levier 5 autour de l'axe O'y', sans modifier la position de l'organe de manoeuvre 6 par rapport au levier 5. Grce aux doigts de verrouillage 17 et 27, le déplacement du levier 5 ou de l'organe de manoeuvre 6 autour de l'un de leurs axes interdit leur déplacement autour de leur autre axe.Cependant, comme il peut se produire une interférence entre les rotations de l'organe de maneouvre 6 autour de l'axe Oy et du levier a autour de l'axe O'y', il peut être prévu un dispositif électrique de priorité pour inhiber l'un des manipulateurs lorsque l'autre manipulateur a déjà été excité. Ainsi, Si le conducteur saisit convenablement l'organe de manoeuvre 6 pour le faire basculer autour de l'axe Oy, un faible dép lacement ultérieur du levier 5 autour de l'axe O'y' n'entraSnera pas de rotation du support autour de Ollyll, et inversement. De cette manière, les différentes rotations de la lame ne peuvent être exécutées que successivement, et non pas simultanément. Bien entendu, l'invention n'est pas limitée à l'application décrite de la commande d'une lame d'un engin de terrassement. De plus, il n' est pas indispensable que la commande soit "réflex", bien que cette application soit particulièrement intéressante. D'autre part, on pourrait remplacer les manipulateurs électriques par d'autres moyens équivalents appropriés permettant de transmettre des ordres de déplacement ou analogue, et les doigts de verrouillage peuvent être supprimés si nécessaire. Enfin, le levier pourrait présenter un ou trois degrés de liberté au lieu de deux, et de même pour l'organe d e m a n o e u v r e. Naturellement, cette énumération n'est pas limitative et d'autres modifications pourraient encore être apportées au dispositif de commande sans sortir du cadre de l'invention. REVENDICATIONS 1. - Dispositif de commande à actionnement manuel, comprenant un levier articulé autour d'au moins un axe de rotation et des moyens couplés audit levier pour transmettre des ordres de déplacement à au moins un organe mobile en réponse à la rotation du levier, caractérisé en ce qu'il comprend un organe de manoeuvre (6) articulé sur ledit levier autour d'au moins un second axe (Ox, Oy) et des seconds moyens (22) couplés audit organe de manoeuvre (6) pour transmettre d'autres ordres de déplacement en réponse à la rotation dudit organe de manoeuvre (6). 2. - Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce que l'organe de manoeuvre (6) est articulé sur le levier autour d'au moins un troisième axe (Ox, Oy) et coopère avec les seconds moyens (22) pour transmettre des ordres de déplacement distincts en réponse à des rotations autour de ses deux axes d'articulation (Ox, Oy) respectivement. 3. - Dispositif selon la revendication 2, caractérisé en ce que les deux axes d'articulation (Ox, Oy) de l'organe de manoeuvre (6) sont perpendiculaires entre eux et à l'axe longitudinal (O'z) du levier (5). 4. - Dispositif selon la revendication 3, caractérise en ce que l'organe de manoeuvre (6) est articulé sur le levier (5) par une monture à la cardan (20). 5. - Dispositif selon la revendication 4, caractérisé en ce que le levier (5) est articulé autour de son axe longitudinal (O'z) et autour d'un quatrième axe (O 'y') parallèle à l'un (Oy) des axes d'articulation de l'organe de manoeuvre (6) et coopère avec les premiers moyens (14) pour transrnettre des ordres de déplacement distincts en réponse à des rotations autour de ses deux axes d'articulation (O'z, O'y') respectivement. 6. - Dispositif selon la revendication 5, dans lequel ledit organe mobile est monté rotatif autour de quatre axes distincts dont trois forment un trièdre tri-rectangle et dont le quatrième estparailèle àl'undes trais autres, caractérisé en ce que les axes de rotation et les axes d'articulation (Ox, Oy, O'y', O'z)sont sensiblement parallèles deux à deux, les premiers (14)et se conds (22)moyens étant adaptés pour transmettre un ordre de déplacement à l'organend)ite(î)autour del'unq!lelcalquede ses axes derotstion en réponse à la rotaton deranoeiivre(6) autour d'un axe d'articulation parallèle audit quelconque axe de rotation. 7. - Dispositif selon la revendication 6, caractérisé en ce que lesdits premiers (14) et seconds (22) moyens de transmission- sont consti tués respectivement par deux manipulateurs électriques à quatre contacts. 8. - Dispositif selon la revendication 7, caractérisé en ce que 1! organe de manoeuvre (G) est une portion de sphère creuse, l'un (22) desdits manipulateurs électriques étant fixé dans la partie supérieure du levier (5) et comportant une tige d'actionnement (23) faisant saillie dans ladite sphère (6) et reçu à son extrémité dans un logement intérieur (24) de la sphère (6). 9. - Dispositif selon la revendication 7, caractérisé en ce que ladite sphère (6)comporte à sa partie inférieure (26)deux paires de doigts de ver rouillage (27)disposées respectivement dans deux plans perpendiculaires aux deux axes d'articulation (Ox, Oy)de la sphère, , chaque doigt de verrouillage (27)étant aligné dans la position neutre de la sphère, avec un trou (28) ména gé dans le levier (5)pour interdire toute rotation de la sphère (6) autour de 1' un de ses axes d'articulation (Ox, Oy) lorsqu'une rotation autour de son autre axe d'articulation (Oy, Ox) est amorcée. 10. Dispositif selon la revendication 9, caractérisé en ce qu'un ressort de rappel (25) est disposé dans la sphère (6) entre la face intérieure de sa calotte supérieure et le sommet du levier (5) pour le rappeler en position neutre par rapport à ses deux axes d'articulation. 11. - Dispositif selon l'une quelconque des revendications 5 à 10, caractérisé en ce que le levier (5) est monté dans un carter (9) au moyen d'une articulation à rotule (10). 12. - Dispositif selon la revendication 11 lorsqu'elle dépend de la revendication 8, caractérisé en ce que le levier (5) porte à l'intérieur du carter un bras (12) coopérant avec une tige d'actionnement (13) de l'autre manipulateur électrique (14) pour lui transmettre les mouvements du levier (5). 13. - Dispositif selon l'une quelconque des revendications 11 et 12, caractérisé en ce qu'il comprend quatre ressorts de rappel (15) disposés à 900 les uns des autres dans le carter (9) et accrochés respectivement au levier (5) et au carter (9) pour rappeler le levier (5) dans sa position neutre par rapport audit quatrième axe (O'y'). 14. - Dispositif selon la revendication 13 caractérisé en ce qu'il comprend deux autres ressorts (16) disposés dans le carter (9) et accrochés latéralement au levier (5) et au carter (9) pour rappeler le levier (5) dans sa position neutre autour de son axe longitudinal (O'z). 15. - Dispositif selon l'une quelconque des revendications 11 à 14, caractérisé en ce que le levier (5) porte à l'intérieur du carter (9) un doigt de verrouillage (17) adapté pour se déplacer dans une fente en forme de croix (18) d'une pièce (19) fixée dans le carter (9) pour interdire toute rotation du levier (5) autour de l'un de ses axes lorsqu'une rotation autour de son autre axe est amorcée.