Brevet FR2468154A1 — publié le 19810430

Dispositif de commande électrique comportant un levier de commande. La présente invention concerne un dispositif de commande électrique comprenant un levier de commande muni frontalement d'une tête susceptible de basculer autour d'un axe perpendiculaire à l'axe du levier et déplaçable d'intervalles angulaires limités à partir d'une position neutre dans les deux sens à l'encontre de forces de rap- pel, et un générateur de signaux actionné par la tête et qui délivre en fonction du sens de déplacement un signal de commande électrique, notamment pour commander des élec- trovalves. Dans un dispositif de commande connu de ce genre le levier de commande peut être amené à basculer à partir de sa position verticale neutre dans un premier plan des deux c8téÉ de façon à actionner respectivement un potentiomètre de commande, et dans un second plan également dans les deux sens de façon à actionner respectivement un potentio- mètre de commande additionnel. la tête que l'on peut faire basculer avec le pouce porte deux ressorts capables chacun d'actionner un commutateur miniature monté fixe dans le le- vier de commande. Ainsi peuvent être commandées six valves différentes qui permettent par exemple dans un appareil hydraulique d'effectuer le mouvement vers la gauche et vers la droite, le mouvement en avant et en arrière et le mou- vement ascendant et descendant. Dans ce cas les commuta- teurs miniatures ne peuvent cependant délivrer que des si- gnaux de commande constants. Souvent il est cependant dé- sirable de pouvoir faire varier en continu toutes les fonc- tions de commande. Or la présente invention crée un dispositif de com- mande du genre décrit plus haut mais dans lequel le géné- rateur de signaux actionné par la tête susceptible de bas- culer est capable de délivrer des signaux de commande va- riables de manière continue. La solution apportée à ce problème suivant la pré- sente invention consiste en ce que le générateur de si- gnaux est un capteur différentiel dépendant d'un champ ma- gnétique et comprenant deux organes détecteurs montés fi- xes dans le levier de commande de manière à être décalés l'un par rapport à l'autre dans la direction de bascule- ment de la tête et un organe excitateur déplaçable à l'aide de la tête et influençant le champ magnétique des organes détecteurs et en ce qu'un ressort-lame est fixé avec au moins une branche au levier de commande à proximité des or- ganes détecteurs, en étant monté avec son côté frontal op- posé sur la tête, et porte l'organe excitateur sur une lan- guette s'étendant à côté de ladite branche. Un capteur différentiel ainsi agencé permet, en dé- pit de la place limitée disponible dans la poignée d'un le- vier de commande, de produire un signal de commande dépen- dant de l'angle de basculement de la tête et donc variable en continu. Dans ces conditions le ressort-lame sert d'or- gane transmettant le mouvement dans un certain rapport et qui adapte la déviation à communiquer à l'organe excitateur pour produire une grandeur de signal déterminée au mouve- ment de basculement réel de la tête. En tant qu'organe ex- citateur peut être utilisé par exemple un aimant permanent ou, si la tension magnétique est produite à un autre en- droit, également une simple pièce en fer doux. De préférence, le ressort-lame comporte deux bran- ches entre lesquelles est disposée la languette. On ob- tient ainsi une construction symétrique fonctionnant de façon très précise. la languette est avantageusement plus courte que la branche. Cela permet de démultiplier le mouvement de bascu- lement de la tête de façon à autoriser des angles de bas- culement relativement importants de celle-ci, qui facili- tent une commande très sensible, tandis que le déplacement de l'organe excitateur correspond néanmoins aux dimensions habituelles d'un capteur différentiel utilisable dans ce but. De plus, la longueur des branches doit etre au maxi- mum égale à 75 %, de préférence à environ 60 %, de la lon- gueur du ressort-lame. Il reste par conséquent entre les branches ou la languette,d'une part, et le bord frontal op- posé, d'autre part, une partie de ressort-lame relative- ment longue qui ne présente pas d'interruption et est donc relativement rigide. Ainsi le rapport de transmission du mouvement peut être fixé très facilement. Suivant une forme de réalisation préférée les orga- nes détecteurs du capteur différentiel dépendant d'un champ magnétique sont des plaques de champ. Cela permet une construction très compacte. Il est alors recommandable que l'organe excitateur soit une pièce en fer doux et que les plaques de champ soient réunies avec un aimant permanent. lia pièce en fer doux peut être relativement petite de sorte que sa fixa- tion à la languette ne pose pas de problème. L'aimant per- manent qui est relativement grand en comparaison de l'or- gane excitateur est monté fixe dans le levier de commande de sorte qu'il ne pose pas de problèmes d'encombrement. Suivant une forme de réalisation économiquement très avantageuse les organes détecteurs du capteur diffé- rentiel dérendant d'un champ magnétique sont des généra- teurs à effet Hall. Une autre variante consiste en ce que les organes détecteurs du capteur différentiel dépendant d'un champ magnétique sont des bobines d'induction. L'invention est expliquée plus en détail ci-dessous à l'aide d'un exemple de réalisation illustré au dessin annexé dans lequel: la figure 1 est une vue latérale d'un dispositif de commande électrique auquel l'invention est applicable la figure 2 est une coupe verticale à plus grande échelle de la poignée du levier de commande de la fig. 1; la figure 3 est une vue latérale d'un ressort-lame utilisé dans la poignée du levier de commande de la figu- re 2; la figure 4 est une vue latérale de la partie infé- rieure d'un capteur différentiel utilisé dans la poignée du levier de commande de la figure 2; et la figure 5 est une vue de dessus de la figure 4. Le dispositif de commande électrique 1 de la figure 1 comporte un levier de commande 3 muni d'une poignée 2. On peut faire basculer le levier de commande 3 autour d'un point 4 tant dans le plan du dessin que perpendicu- lairement à celui-ci. Dans le cas du mouvement de bascule- ment cité en premier peuvent être actionnés par exemple deux potentiomètres pour le mouvement avant et arrière d'un appareil hydraulique. Dans le cas du second mouvement de basculement cité peuvent par exemple être actionnés deux potentiomètres pour le mouvement de cet appareil vers la gauche et vers la droite. Sur le côté frontal du levier de commande se trouve une tête 6 susceptible de basculer autour d'un axe 5 et dont le mouvement de basculement per- met de produire d'autres signaux de commande variables en continu, par exemple pour le mouvement de l'appareil vers le haut et vers le bas. La tete 6 présente un prolongement 7 s'étendant vers l'intérieur au-delà de l'axe de bascule- ment 5 et sur le côté extérieur duquel sont montés deux ressorts-lames de rappel 8 et 9. Ceux-ci prennent appui sur des butées 10 et 1t qui sont montées fixes dans le le- vier de commande 3. Ainsi se trouve assurée la position neutre de la tête 6. Le prolongement présente en outre un support à couteau 12 dans lequel s'engage un bord frontal 13 d'un ressort-lame 14. Ce dernier présente deux branches 15 et 16 dont les extrémités inférieures 17 et 18 sont serrées de manière fixe dans le levier de commande 3. En- tre ces branches se trouve une languette 19 qui porte à son extrémité de chaque côté un organe excitateur 20 en fer doux. Cet organe excitateur fait partie d'un capteur différentiel à plaques de champ 21 dont la partie inférieu-- re 22 est montée fixe dans le levier de commande 3. Le mon- tage se réalise à l'aide d'un élément porteur 23 qui reçoit la partie inférieure 22, porte les butées.10 et 11 et pré- sente l'équipement de serrage pour lesbranches 15 et 16 du ressort-lame 14. Les figures 4 et 5 montrent la partie inférieure 22 d'un capteur différentiel à plaques de champ connu pou- vant être utilisé dans le cadre de la présente invention. Deux organes détecteurs 24 et 25 réalisés en tant que pla- -ques de champ sont disposés c8te à côte de manière décalée dans la direction de basculement de la tête 6. Les organes détecteurs 24 et 25 sont chacun constitués par un élément semiconducteur dont la résistance nhmique varie sous l'in- fluence d'un champ magnétique. Normalement ces plaques de champ sont traversées par des flux magnétiques égaux pro- duits à l'aide d'un aimant permanent 26. Ces flux magnéti- ques varient de manière inverse lorsque l'organe excita- teur 20 s'éloigne de la position médiane entre les organes détecteurs. Si les organes détecteurs sont montés dans deux branches d'un pont ohmique, on peut en fonction du mouvement de l'organe excitateur 20 prélever une tension de commande sinusoïdale qui évolue des deux côtés de la po- sition neutre à peu près proportionnellement à l'angle de basculement. Des cosses 27, 28 et 29 servent au raccorde- ment de conducteurs nécessaires. Le dessus des organes dé- tecteurs est recouvert d'une couche protectrice. Lorsqu'en cours de fonctionnement la tête 6 est amenée à basculer dans le sens des aiguilles d'une montre, le couteau 12 se déplace dans le cas de la figure 2 vers la gauche, faisant ainsi fléchir le ressort-lame 14. Le fléchissement se produit en majeure partie dans les bran- ches 15 et 16. Etant donné que la languette 19 ne partici- pe pas à ce fléchissement, elle fait saillie du c8té droit en dehors du ressort-lame 14. Dans les conditions dimension- nelles illustrées l'organe excitateur 20 se déplace donc vers la droite. Ainsi, par exemple, un déplacement du sup- port à couteau 12 de 4 m=-conduit à une déviation opposée de l'organe excitateur 20 d'environ 0,6 mm. Cette commande est très précise puisque l'organe excitateur 20 est monté fixe sur la languette et qu'il ne se produit pas de jeu perturbateur en un endroit quelconque du système. Le rapport de transmission du mouvement peut être modifié de manière simple en faisant varier les fentes entre les branches 15, 16 et la languette 19. On obtient des conditions analogues en utilisant en tant qu'organes détecteurs 24 et 25 non pas des plaques de champ mais des générateurs à effet Hall ou des bobines d'induction. REVENDICATIONS 1 - Dispositif de commande électrique comprenant un levier de commande muni frontalement d'une tête suscep- tible de basculer autour d'un axe perpendiculaire à l'axe du levier et déplaçable d'intervalles angulaires limités à partir d'une position neutre dans les deux sens à l'encon- tre de forces de rappel, et un générateur de signaux ac- tionné par la tête et qui délivre en fonction du sens de déplacement un signal de commande électrique, notamment pour commander des électrovalves, caractérisé en ce que le générateur de signaux est un capteur différentiel (21) dé- pendant d'un champ magnétique et comprenant deux organes détecteurs (24, 25) montés fixes dans le levier de commande (3) de manière à être décalés l'un par rapport à l'autre dans la direction de basculement de la tête (6) et un or- gane excitateur (20) déplaçable à l'aide de la tête et in- fluençant le champ magnétique des organes détecteurs et en ce qu'un ressort-lame (14) est fixé avec au moins une bran- che (15, 16) au levier de commande à. proximité des organes détecteurs, en étant monté avec son côté frontal opposé (13) sur la tête, et porte l'organe excitateur (20) sur une languette (19) s'étendant à côté de ladite branche. 2 - Dispositif de commande suivant la revendica- tion 1, caractérisé en ce que le ressort-lame (14) présente deux branches (15, 16) entre lesquelles est disposée la languette (19). 3 - Dispositif de commande suivant la revendica- tion 1 ou 2, caractérisé en ce que la languette (19) est plus courte que les branches (15, 16). 4 - Dispositif de commande suivant l'une quelconque des revendications 1 à 3, caractérisé en ce que la lon- gueur des branches (15, 16) est au maximum égale à 75 %, de préférence à environ 60 %, de la longueur du ressort-lame. --Dispositif de commande suivant l'une quelconque des revendications 1 à 4, caractérisé en ce que les organes détecteurs (24, 25) du capteur différentiel (21) dépendant d'un champ magnétique sont des plaques de champ. 6 - Dispositif de commande suivant la revendication , caractérisé en ce que l'organe excitateur (20) est une pièce en fer doux et les plaques de champ sont réunies avec un aimant permanent (26). 7 - Dispositif de commande suivant l'une quelconque des revendications 1 à 4, caractérisé en ce que les organes détecteurs (24, 25) du capteur différentiel (21) dépendant d'un champ magnétique sont des générateurs à effet Hall. 8 - Dispositif de commande suivant l'une quelconque des revendications 1 à 4, caractérisé en ce que les organes détecteurs (24, 25) du capteur différentiel (21) dépendant d'un champ magnétique sont des bobines d'induction.