Brevet FR2487092A1 — publié le 19820122

La présente invention concerne un dispositif électro-mécanique de commande, destiné à la correction de position de mécanismes divers, notamment applicable à la correction dtinclinaison des projecteurs de véhicules automobiles. L'originalité de ce systeme, tient en ce qu'il est l'application directe de la transformation d'un mouvement rectiligne en un mouvement orthogonal par un systeme à came-cage. Dans les systemes existants, on ne trouve jusqu'alors, que des mécanismes utilisant des techniques pneumatiques ou hydrauliques, à circuits paralleles scellés, qui par conception, d'une part, ne garantissent pas l'irréver sibilité, ni la correction synchronisée de deux ou plusieurs correcteurs, et d'autre part sont d'un montage délicat et dont la réparation est pratiquement impossible, Le principe de transmission de mouvement par fluide, appliqué aux mécanismes existants, à par ailleurs, l'inconvénient d'être tres sensible aux conditions et ambiances d'utilisation, plus particulièrement aux différences de températures et aux vibrations, ce qui"exclue une bonne fidélite et nuit au synchrônisme, dans le cas de corrections multiples. Selon l'invention, le systeme de correction proposé apporte une solution - A l'irréversibilité, par le montage tandem came-cage, - Au synchrônisme, par l'attelage série même en cas de corrections multiples, - A la fidélité par les transmissions positives, montées en boucle, donc synchrônes, peu influancées par les différences de températures et insensibles aux vibrations. Par' ailleurs, le principe appliqué permet de déplacer la ou les cames menantes, soit directement par câbles de traction, soit par l'intermédiaire d'un couple vis-écrou et d'une transmission rotative ou par tout autre dispositif d'un mouvement de traction ou de rotation. Ces systemes de correction peuvent être à loisir et chacun - Comnandé manuellement à distance. - Motorisé électriquement avec affichage de correction. - Motorisé électriquement avec présélection affichée de la correction. - Voire motorisé et asservi à des parametres extérieurs tels que l'état de charge notamment dans le cas de véhicules automobiles. Selon l'invention, découlant directement de la conception, le système de visualisation, contrairement aux procédés existants, traduit exactement et en continu l'amplitude des corrections effectuées, ceci dû aux éléments de transmissions positifs, sans glissement possible. Tels que succintement décrit ci-avant, nous nous trouvons en résume, devant un système de correction original, comprenant les sous-ensembles suivants : - Le ou les mécanismes de correction proprement dit. - Les organes de commande, manuels et l'affichage de correction. - Les organes de commande, motorisés et l'affichage de correction. - Les organes de commande, motorisés, présélection affichee de la correction. - Les éléments de liaison agissant en traction ou en rotation. Il est à noter également que rien ne s'oppose à envisager un asservissement complet du système, notamment en ce qui concerne les applications diverses se rapportant à la correction d'inclinaison des projecteurs t'automobiles,le système proposé à commande électrique pouvant être asservi par un dispositif capteur et analyseur des positions relatives de la carrosserie et de l'horizon artificiel de la route. Selon l'invention, il est également à remarquer que les sous-ensembles énnoncés ci-dessus, sont dans une conception modulaire, susceptibles par com binaisonsdiverses de former des ensembles de corrections spécifiques à leurs utilisations, depuis la composition manuelle simplifiée et économique jusqu'à la composition électrique présélectionnable, voire entièrement automatique comme entrevu ci-dessus. Suivant les figures annexées, les différents sous-ensembles précités se décomposent comme suit La figure 1 représente la mécanisme de correction proprement dit. Dans un carter par exemple en deux demie-coquilles (I), servant de support à I'ensemblc, coulissent un tiroir (2) porteur de la csme-nâle et un piston poussoir (3) comportant une came-cage femelle emprisonnant la came du tiroir(2) te tiroir reçoit un mouvement de translation d'une commande extérieure qu'il transmet par le jeu de cames au piston (3) porteur des éléments U astiques de liaison, au mécanisme à corriger. -Les extrémités du carter (I) assemblé sont fermées par des bouchons (4) en ce qui concerne les orifices tiroir, et par un bouchon (5) à l'opposé du piston poussoir (3) qui est porteur d'un soufflet (6) assurant une protection parfaite aux conditions atmosphériques notamment en présence de glace... Toutes les pièces de ce sous ensemble sont construites de manière à pouvoir être montées avec les deux liaisons possibles, motorisées ou manuelles, avec ou sans présélection, et ceci sans modification, par simple substitution de pièces spécifiques. La figure 2 représente la commande manuelle à cables de traction. Dans un boitier (7) est articulé un levier à deux secteurs indexables (8) componant un bouton de manoeuvre (9). Les cables de traction (10) sont accrochés tendus et guides la périphérie des secteurs du levier (8). Les deux gaines (11) assurent la liaison et le raccordement entre le boitier (7) du système de commande et le ou les correcteurs à commander. Les extrémités libres des cables (10) de commande sont fixées au tiroir (2) par l'intermédiaire du clip (12) et dans le cas de deux ou plusieurs correcteurs accou plés, la liaison des tiroirs entre eux est assurée par une section de cable (13) à une longueur appropriée,'coulissant dans une portion de gaine (14) assurant la liaison correcteur-correcteur.En principe, on pourrait monter un seul cable en boucle qui assurerait le bouclage et la commande série des correcteurs, mais le montage serait plus difficile à realiser et le règlage beaucoup plus délicat. La fixation des extrémités de gaines est assurée sur le boitier (17) comme sur les bouchons (4), par des écrous (15) à lèvre intérieure de serrage assurant une liaison mécanique efficace et permettant une juste repartition des jeux pour un bon fonctionnement. Pour effectuer une correction de position il suffit d'agir sur le bouton (9) pour le déplacer angulairement vers le haut ou vers le bas , ce mouvement angulaire entraine un mouvement en translation de la boucle de cable et par construction et transformations de mouvements synchrônesJ le déplacement du ou des pistons des correcteurs en avant ou en arrière.Les positions extrêmes de correction sont obtenues par simples butées mécaniques et les positions intermédiaires par un système de crantage approprié faisant partie du levier à deux secteurs (8) et du boitier (7). La manoeuvre de cet ensemble est aisée car il n'y a que les frottements à vaincre et aucun ressort ni tension parasite ne viennent perturber et gêner la manoeuvre. De manière à pouvoir contrôler visuellement la position de correction le bouton de manoeuvre (9) est conçu pour servir également d'index circulant sur la façade du boitier (7) comportant un reperage chiffré ou symbolisé. La figure 3 représente la commande manuelle à transmission rotative. Dans un boitier (16) est- articulé et indexé, un levier (17) comportant un bouton de manoeuvre (9). Ce levier est également porteur d'un pignon (18) engrainant sur une portion de crémaillère d'angle faisant partie du boitier (16). Le pignon (18) reçoit en son alèsage carré l'extrémité du cable de transmission rotative (19) qui assure la transmission de mouvement à un tiroir (2) de correc teur. Le cable (19) est guidé et protégé par une gaine (20) qui assure également la liaison mécanique entre mécanisme de commande et correcteur. Dans le cas de deux ou plusieurs correcteurs la liaison série est assurée par une ou plusieurs sections de cables à extrémités carrées et la liaison mécanique Par une ou plusieurs portions de gaines de longueurs appropriées. Comme pour le sous-ensemble décrit par la figure (2) la fixation des extrémités de gaine est assurée par des écrous à lèvre intérieure de serrage garantissant une tenue mécanique convenable et assurant au montage une juste repartition des jeux de fonctionnement.Pour réaliser une correction de position il suffit de manoeuvrer le levier (17) par l'intermédiaire de son bouton (9), vers le haut ou vers le bas. Cette manoeuvre a pour effet d'entrainer le pignon (18) en rotation par engrainement sur la crémaillère fixe solidaire du boitier (16) ; le pignon (18) entraine à son tour par la transmission (19) la vis (21) qui arrêtée en translation, transforme le mouvement et le transmet au tiroir par l'intermédiaire d'un écrou (22) prisonnier de ce dernier. Le déplacement du piston est alors obtenu par le jeu de cames décrit dans la figure 1. Les transmissions séries décrites ci-dessus assurent la ou les liaisons synchrônes aux autres mécanismes de correction. Le repérage de position de correction est comme pour le mécanisme décrit d'après la figure (2) assuré par l'index du bouton de manoeuvre (9) circulant sur la façade repéréé du boitier'(l6). Comme pour la commande par cable de traction, deux butées mécaniques limitent les positions extrèmes de correction, pour les positions intermédiaires un crantage est judicieusement prévu pour matérialiser ces dernières. La figure (4) représente la commande électrique par moto-réducteur. Un moteur électrique classique (23) est monté dans un carter (24) qui l'immobilise. Il entraine en rotation un réducteur composé d'un étage épicy cloidal et d'une réduction finale roue et vis sans fin à train épicycloldal, montés dans le carter (25). le pignon moteur (26) entraine un premier étage de réduction compose de deux trains épicycloidaux engrainant sur une denture solidaire du carter (25). L'étrier final des trains épicycloidaux entraine le couple vis sans fin (27) et roue (28) à l'intérieur de laquelle engraine le pignon de sortie (29). Celui-ci comporte un carré mâle d'entrainement (30) qui permet d'entrainer le système vis/écrou d'un mécanisme de correction. Les flasques (31) et (32) ferment le carter réducteur (25). Le montage particulier du pignon de sortie (29) dans la rondelle-palier (33) montée dans le flasque (32) permet une orientation quelconque du sous ensemble sur un mecanisme suivant les spécifications ou applications. Le raccordement électrique du moteur (23) est réalisé par traversée directe du carter (24) par deux lames contacts (34) et (35) de largeur différente pour repérer la polarité du moteur. Le faisceau (36) non représenté, assure le raccordement électrique avec l'organe de commande. Le moto-réducteur décrit ci-dessus est dans son ensemble et par conception générale de forme susceptible d'être monté dans plusieurs positions et à plusieurs exemplaires suivant les compositions désirées, les spécifications à remplir et les volumes disponibles à son insertion à un ensemble. Mécanismes de mise sous tension et d'affichage de position. Remarque primaire : dans les compositions de correction motorisée, sans pré sélection nous trouvons trois options possibles - la plus simples est constituée par une commande électrique classique par double inverseur, à position zéro stable, incluse aux instruments de bord et manoeuvrable manuelle ment par le conducteur. Cette solution n'est applicable qu'à la correction de position de mécanismes pour lesquels un repère de positionnement extérieur à l'ensemble de correction est apparent, par exemple le pinceau lumineux des projecteurs d'un véhicule automobile. - La seconde est constituée par un afficheur à ruban sim plifié et un double inverseur. - La troisième est constituée par afficheur à fins de course et double inverseur en série. La figure 5 représente un afficheur à ruban simplifié et double inverseur indépendant. Dans un boitier (37) incorporable aux instruments de bord, un ruban affi coeur (38) translucide à symboles ou repérages imprimés, circule et visualise à travers une fenêtre, la position de correction d'un ou plusieurs mécanismes associés. Ce ruban (38) est entrainé synchrône par un écrou (39) duquel il est solidaire, qui reçoit son mouvement par l'intermédiaire d'une transmission simplifiée du type de celles employées pour les accouplements des commandes manuelles ou série décrites plus avant. C'est ainsi que tous les déplacements et changements de position du ou des tiroirs (2) commandant le ou les pistons poussoirs (3) sont répercutés en permanence et sans glissement possible, au ruban de l'afficheur. Cet instrument peut recevoir un éclairage indépendant ou simplement par le truchement d'une section de fibre optique recevant son énergie lumineuse d'un quelconque éclairage d'un autre instrument de bord. La mise sous tension du moteur électrique de moto-réducteur est réalisée dans cette option par un double inverseur du même type que celui utilisé précédemment, indépendant électriquement de l'afficheur. La figure 6 représente un afficheur à ruban à fins de courses et inverseur bipolaire incorporés. Cet instrument est la réplique exacte de l'afficheur simplifié précédemment décrit, à la différence près qu'il est doté dans le même boitier (37) d'un système de deux fins de course électrique et que l'inverseur de mise sous tension est associé électriquement à l'ensemble. Les deux fins de course sont réalisés par un sandwich constitué de deux lames de laiton (40) et (41) pour chaque fin de course, et d'une lame commune (42) isolée des deux premières par un pontet plastique de positionnement (43). La lame commune est reliée électriquement par contact forcé à une double lame souple (44) jouant le rôle d'interrupteur de position à chaque extrémité de la course de l'afficheur. La lame double (44) est actionnée par l'écrou meneur de ruban et ceci grâce -à deux plages inclinées prévues sur ce dernier jouant le rôle de came. Lors du montage du double fin de course deux diodes sont judicieusement intercalées pour permettre la logique de fin de course. Comme pour la version simplifiée précédemment décrite ci-dessus, un éclairage de la fenêtrede visualisation peut être réalisé de la morne façon que celle précédemment exposée. La figure 7 représente un double inverseur électro-nécanique pré-sélectionnable. Dans un carter (45) se montant en lieu et place d'un bouchon (5) de correcteur, un étrier (46) porteur de deux doigts (47) à poussoir (48) (49) vient coulisser dans des rainures prévues à cet effet Les poussoirs élastiques en se déplaçant entrainent deux contacts basculants (50) en pression constante, chacun sur une lame d'alimentation positive (51) et négative (52). Côté prise d'information, c'est-à-dire côté correcteur, une came (53) est fixée directement en bout dans l'axe du piston poussoir (3). Côté opposé c' est-a-dire côté.éttier (46) est fixée l'extrémité du cable de la commande manuelle de pré-sélection (voir figure 8). Nous nous trouvons donc devant un dispositif pouvant être déplacé manuellement, ensemble des pièces (46) (47) (48) (49) et (50) et une came (53) entrainée en translation par le piston poussoir de correction. La came (53) est une came à trois plages correspondant chacune à un état électro-mécanique de l'ensemble moto-réducteur-correcteur. Dans une position quelconque du mécanisme de correction, à l'arrêt, a la came (53) intro- duite entre les doigts (47), maintient ces derniers dans une position telle que les contacts basculants (50) sont à leurs tour, maintenus dans une position d'équilibre, que nous appellerons la position zéro, qui correspond au moteur hors tension. Si l'on déplace l'ensemble mobile (46) (47) (48) (49) et (50) vers l'arrière du carter (45) les deux doigts (47) se referment car il vient de quitter la plage moyenne de la came (53). La fermeture des doigts provoque le changement d'état des deux contacts basculants, qui assurent de ce fait chacun, le contact électrique entre leur lame d'alimentation respective et les lames doubles (54) (55) de raccordement moteur assurant la polarisation et la mise sous tension de ce dernier. Le moteur, mis sous tension, entraine le correcteur et le mouvement transmis au piston (3) déplace la came (53) qui rattrapera l'ensemble mobile déplacé précédemment, c'est-à-dire presélectionne et viendra elle-meme s' in- serrer entre les doigts (47) et de ce fait changera l'état provoqué par la présélection. La manoeuvre inverse à celle exécutée précédemment c' est-a-dire vers l'avant du carter (45) provoque une ouverture plus importante des doigts (47) et entraine le changement d'état inverse, polarisant le moteur et établissant sa mise sous tension. La came entrainée recule alors jusqu'à la position présélectionnée qui remet l'ensemble en position zéro. Comme pour l'ensemble moto-réducteur le raccordement électrique est interne au carter, la fermeture du circuit, double inverseur électromécanique moto-réducteur est assuréepar des lames contacts (56) inclues elles aussi, dans le carter de correcteur (1) ; pour les deux sous ensembles précités ci dessus,- le contact physique entre les jeux de lames conductrices internes est assuré par les ressorts (57) qui encaissent les jeux et décalages innérants à la construction simplifiée et aux technologies appliquées. La figure 8 représente une commande manuelle du double inverseur électro- mécanique présélectionnable. Inséré au tableau de bord, un boitier (58) muni d'un couvercle (59) sert de support et de palier à un bouton came à symboles de positions (60). Ce bouton manoeuvré par le conducteur, entraine par sa came un coulisseau (61) auquel est reliéel'extrémité d'un cable mono-brin (62). Le cable précité coulisse dans une gaine (63) reliant la commande manuelle de présélection en question au double inverseur détaillé sur la figure 6. Les extrémités de la gaine (63) sont maintenues, comme pour les autres sous ensembles où elles sont montées, par des écrous à lèvre intérieure de serrage (15) au boitier (58), côté commande et au bouchon arrière (64) du côté carter de double inverseur.Les positions extrêmes d'amplitude de correction sont ,arrêtées par butées positives, les positions intermédiaires elles, sont stabilisées par un double crantage m le-femelle faisant partie du bouton de manoeuvre (60) et du boitier (58). En résumé l'accouplement synchronisé des deux mécanismes décrits par les figures 6 et 7 réalise un dispositif électro-mécanique à présélection qui analyse en permanence les positions relatives de deux éléments mobiles. Le principe employé a la particularité et l'avantage d'être fiable, fidèle et ne peut pas être endommagé ; en effet toute fausse manoeuvre peut être instantannément corrigée sans risque de -déterioration de l'un ou l'autre des deux mécanismes. Comme ébauché dans les généralités de la présente demande de brevet, il est clair que la ligne de conception suivie pour la construction des différents sous ensembles précisés, permet de constituer une famille de correcteurs de position, dont chacune des compositions résdlte de l'assemblage d'une majorité d'éléments communs et d'éléments spécifiques à la destination de ces compositions. Cette conception associée aux technologies utilisées procédant du moulage, pliage, emboutissage, pour la réalisation à l'exclusion de tout usinage et d'un assemblage sans vis, rivet, ni soudure mais par simples emboitements et "clippages", permet d'obtenir un rapport prix de revient-services rendus des produits finis très compétitif. Dans le meme ordte d'idées, le côté évolutif du produit est également appréciable car il permet, à partir de compositions manuelles installées et en service, d'ajouter les sous ensembles spécifiques à la motorisation avec ou sans présélection en conservant un maximum d'éléments de base et d'obtenir ainsi des ensembles plus élaborés. REVENDICATIONS 1 - Dispositif de correction applicable à divers mécanismes notamment aux projecteurs de véhicules automobiles. 2 - Dispositif de correction caractérisé par son système de transformation de mouvement rectiligne en mouvement orthogonal par interaction d'un jeu de came-cage. 3 - Dispositif de correction caractérisé par la liaison des différents sous ensembles par transmissions en série, en traction comme en rotation. 4 - Dispositif de correction caractérisé par la conception modulaire des composants, aptes à constituer des ensembles évolutifs plus ou moins élaborés. 5 - Dispositif de correction caractérisé, selon revendication 4, en ce que l'évolution se fait à partir des mêmes éléments de base, par addition de sous ensembles spécifiques. 6 - Dispositif de correction caractérisé par une évolution en quatre types de correcteurs : 1) - Correcteurs à commande manuelle en traction ou en rotation, 2) - Correcteurs à commande électrique en traction ou en rotation, avec visualisation-synchrnisée, avec ou sans fins de course. 3) - Correcteurs à commande électrique asservie par capteurs et déco deur de positions relatives extérieures, notamment pour l'appli cation automobile, la comparaison de la position de la carrosserie par rapport à l'horizon artificiel de la route. 7 - Dispositif de correction caractérisé par la réalisation de toutes les pièces composantes, au travers de techniques de moulage, découpage, pliage, emboutissage, à l'exclusion de toute reprise ou usinage. 8 - Dispositif de correction caractérisé par des procédés d'assemblage sans additif ni procédé tels que : vis, écrous, rivets, collages, soudures. 9 - Dispositif de correction caractérisé par son fonctionnement sans aucun lubrifiant. 10 - Dispositif de correction caractérisé en ce les fausses manoeuvres peu vent être corrigées sans dommage pour les mécanismes. Il - Dispositif de correction caractérisé en ce qu'il conserve la propriété d'être démontable, règlable et dépannable et que chaque sous ensemble composant est interchangeable. 12 - Dispositif de correction caractérisé en ce que les conditions et ambian ces d'utilisation les plus dures n'altèrent en rien le fonctionnement correct des mécanismes. 13 - Dispositif de correction caractérisé en ce qu'il est applicable dans ses principes de conception- chaque fois qu'il s'agit de modifier ou corriger la position de tout ou partie d'un quelconque mécanisme et ceci dans tous les domaines.