Brevet FR2503896A1 — publié le 19821015

89^ La présente invention concerne des commandes de manche à balai et particulièrement de telles commandes à mouvement pivotant universel pour manoeuvre manuelle. En matière de commandes de manche à balai, il est sou- vent souhaitable de prévoir des moyens propres à signaler 1' inclinaison instantanée du manche à balai dans deux ou plu- sieurs plans orthogonaux. De tels moyens, à usage numérique, sont décrits dans le brevet US 4 161 726 (Burson et al.). Toutefois, il est souvent souhaitable que le manche à balai revienne en position verticale lorsqu'il cesse d'être maintenu à la main. En conséquence, la présente inventiona pour but de pro- poser un manche à balai à manoeuvre manuelle de nature à revenir en position de point mort lorsqu'il cesse d'être maintenu à la main. L'invention a encore pour but de proposer un manche à balai tel que décrit ci-dessus et comportant des moyens pour la production manuelle de signaux en position verticale. Sur les dessins annexés: la figure 1 est -une vue en élévation avec coupe trans- versale d'une réalisation de l'invention; la figure 2 est une vue de détail en coupe transver- sale montrant certaines pièces du dispositif représenté sur la figure 1 dans une position différente; la figure 3 est une vue de détail avec coupe transver- sale illustrant un autre mode de réalisation d'une partie du dispositif représenté sur la figure 1; la figure 4 est une vue en perspective éclatée retour- née, à plus petite échelle, d'une partie du dispositif repré- senté sur la figure 1; et la figure 5 est une vue en perspective éclatée retour- née (à l'échelle de la figure 4) d'une autre partie du dis- positif représenté sur la figure 1. En se référant maintenant aux dessins et notamment aux fiaures 1 à 4, on voit une poignée 11 de manche à balai à commande manuelle accouplée par pas de vis à une tige 12 qui est emmanchée à force dans une rotule sensiblement hémi- sphérique 13 suivant l'axe polaire central de celle-ci, la poignée 11 étant située du côté Dolaire de la rotule, c'est- 2503 895 à-dire du côté opposé à la face plate équatoriale 14. Le manche à balai et la rotule sont montés de manière à pouvoir décrire un mouvement pivotant universel dans une gamme d'in- clinaisons donnée, par exemple au moyen d'un palier 16 qui présente une cavité hémisphérique 17 épousant la surface hémisphérique de la rotule 13. La gamme d'inclinaisons du manche à balai est limitée et définie par la surface inté- rieure tronconique 18 d'un trou traversant ménagé dans le palier 16 pour laisser passer le manche à balai, et l'ensemble est monté sur la plaque supérieure 19 d'un châssis, par exem- ple au moyen de boulons 21. Or, il est souhaitable, dans le contexte d'utilisation de la présente invention, que le manche à balai 11 reprenne automatiquement la position neutre verticale indiquée en trait plein sur la figure 1 chaquefois qu'il cesse d'être maintenu à la main. A cette fin, un ressort de compression à boudin héli- coidal 22 est agencé pour porter en compression contre la face plate équatoriale 14 de la rotule 13. Si le ressort est de plus faible diamètre aue la rotule 13, il peut porter di- rectement contre la face 14 de celle-ci, mais on obtient un meilleur effet de levier en utilisant un ressort de plus grand diamètre que la rotule 13 et en le faisant porter con- tre celle-ci par l'intermédiaire d'une plaque circulaire interposée 23. Ainsi, chaque fois que le manche à balai quitte en s'inclinant la position neutre, comme illustré en traits in- terrompus sur la figure 1 et, pour plus de clarté, en trait plein sur la figure 2, la plaque agit en fait en levier à point d'appui situé en 24, là o le bord de la plaque est con- tigu au palier 16 et porte contre lui, et exerce un moment de rappel sur le point diamétralement opposé 26, auquel la face plate équatoriale 14 de la rotule 13 qui ressort de la cavité 17 entre en contact avec la plaque 23. Ce moment de rappel agit sur la rotule 13 et sur le manche à balai dans le sens de rotation voulu pour ramener le manche à balai au point mort chaque fois qu'il cesse d'être maintenu à la main. Les détails mécaniques de l'assemblage sont les sui- vants: 2503 896 Le ressort 22 est maintenu sous contrainte au moyen d'une coupelle de retenue 27, fixée au palier 16 comme par des boulons 28, et d'autres parties du dispositif (qu'on décrira plus loin) sont montées sur une enveloppe du genre boîte 29, les enfermant, fixée à la rotule 14 comme par des vis 31. Des moyens du type anse et de signalisation sont aussi prévus pour être positionnés par le manche à balai en vue de fournir des signaux représentatifs des inclinaisons du manche à balai dans deux plans orthogonaux entre eux et au plan (par exemple horizontal) dans lequel s'étend la plaque supérieure 19. On peut considérer que l'un (le premier) des plans dans lesquels l'inclinaison est à déceler est le plan du papier sur la figure 1 et que le secondplan est normal au premier et parallèle au manche à balai occupant la position (verticale de point mort représentée. Pour déceler les inclinaisons dans les premier et se- cond plans, on fait en sorte qu'un prolongement 41 du manche à balai fasse pivoter deux anses à courbure semi-circulaire 42 et 43, articulées sur des axes passant par leurs extrémités et s'étendant respectivement dans les premier et second plans. Particulièrement, l'anse 42 est articulée à une extrémité sur une pièce d'articulation 44 montée dans une paroi latérale de la boite 29 et portant un tourillon 46 qui pénètre dans un trou d'articulation correspondant 47, tandis que son autre extrémité est clavetée sur l'arbre 48 d'un potentiomètre tournant 49, cet arbre présentant un méplat de clavetage 51 et l'anse un trou 52 dont un côté plat épouse ce méplat de l'arbre. Le potentiomètre est fixé à la-boîte 29 au niveau d'une ouverture 53 au moyen de deux écrous 54 et d'une ron- delle d'arrêt 56, et comporte des conducteurs électriques 57 pour la transmission d'un signal représentatif de la position angulaire de son arbre 48. Un second potentiomètre 59 est fixé de manière correspondante à la boite dans le second plan décrit plus haut et similairement accouplé à l'autre anse 43, laquelle est articulée de manière analogue au moyen d'éléments similaires 44,46,47,48,51,52,53,54, 56 et 57. Cha- que anse présenteune fente oblongue 61 dans laquelle le pro- longement 41 du manche à balai glisse librement pour tous les 2503 896 mouvements pivotants décrits dans le plan de l'anse, de sorte que chaque anse décèle seulement les mouvements intervenant dans le plan orthogonal au sien propre. Pour certains usages, il est avantageux de pouvoir obtenir un signal au point mort et, à cette fin, on peut mon- ter un interrupteur à dôme isolé 62 sur l'axe du prolongement de manche à balai 41, mais à distance de l'extrémité de ce der- nier. Lorsqu'on souhaite obtenir un signal, on peut enfoncer manuellement le manche à balai 11 suivant son axe pour action- ner l'interrupteur 62, et le ressort 22 ramène le manche à balai absolument au point mort lorsqu'on cesse de le maintenir manuellement. La figure 3 représente une autre réalisation de manche à balai destiné à coopérer avec l'interrupteur 62 sans qu'on ait à écarter la rotule 13 de son siège ménagé dans le palier 16. Selon cette-variante, une enveloppe tubulaire 66 est emmanchée à force dans la rotule 13a. Cette enveloppe comporte une paroi d'extrémité 67 présentant un trou 68 dans lequel coulisse le prolongement de manche à balai 41, et une butée 69, fixée au prolongement 41, rencontre la face intérieure de la paroi d'extrémité 67 pour limiter le mouvement vers le haut du manche à balai. Un ressort hélicoidal 71 sollicite le man- che à balai vers le haut et est retenu par un chapeau terminal 72 vissé sur l'extrémité inférieure de l'enveloppe 66. Le chapeau terminal 72 présente aussi un trou 73 dans lequel glisse le prolongement de manche à balai 41. Pour le bon fonctionnement du dispositif selon la figure 3, il est avantageux que le ressort 71 soit beaucoup plus faible que le ressort 22, de façon que seul le ressort 71 se déforme appréciablement lorsqu'on enfonce le manche à balai pour actionner l'interrrupteur. 62. 2503 895 REVENDICATIONS 1. Commande de manche à balai du type comportant une pièce rotule à surface sphérique (13; 13a) et une pièce palier (16), le manche à balai (11) étant fixé à l'une de ces pièces aux fins de mouvement pivotant universel et de posi- tionnement manuel, dans une gamme d'inclinaisons souhaitées, dans au moins deux plans orthogonaux, et des moyens de type anse et de signalisation positionnés par le mouvement pivotant du manche à balai pour indiquer les inclinaisons du manche à balai au moins dans les deux susdits plans orthogonaux, caractérisée en ce que: des moyens déplaçables en fait, moyens de rappel sont prévus pour être déplacés par le manche à balai, lorsqu'on fait pivoter manuellement celui-ci, de positions de point mort à des positions déplacées respective- ment correspondantes, ces moyens déplaçables étant sollicités vers leurs positions neutres susdites, et étant accouplés au manche à balai afin que celui-ci reprenne simultanément sa position de point mort lorsqu'il cesse d'être retenu manuel- lement. 2. Commande de manche à balai selon la revendication 1, caractérisée en outre en ce que: ladite pièce rotule (13; 13a) est une pièce hémisphérique convexe, le manche à balai partant de son pôle central, et la pièce palier (16) présente une cavité de forme hémisphérique concave et définit une ouverture traversante polaire à paroi tronconique (18) pour permettre au manche à balai de prendre à pivotement la- dite gamme d'inclinaisons. 3. Commande selon la revendication 2, caractérisée en ce que lesdits moyens déplaçables comportent: une plaque (23) présentant une position de point mort dans laquelle elle bute contre les faces plates équatoriales desdites pièce rotule et pièce palier quand le manche à balai est au point mort; et un ressort (22) portant contre ladite plaque et tendant à la maintenir élastiquement contre lesdites pièce rotule et pièce palier; de sorte que, quand le manche à balai et la pièce rotule hémisphérique sont écartés manuellement à pivotement de leurs positions de point mort, ladite plaque est sollicitée par ledit ressort de manière à repousser la partie de bord équatorial de la pièce rotule qui dépasse hors 2503 896 de la pièce palier, afin d'engendrer un moment de rappel ten- dant à faire reprendre à la pièce rotule et au manche à balai leurs positions de point mort. 4. Commande selon la revendication 3, caractérisée en ce que ledit ressort est un ressort de compression à boudin hélicoïdal disposé à peu près normalement à ladite plaqueet retenu sous charge de compression contre cette plaque au moyen d'une coupelle (27) présentant des parois latérales en con- tact avec ladite pièce palier (16) et fixées à celle-ci, et une paroi d'extrémité en contact avec l'extrémité dudit ressort hélicoïdal opposée à l'extrémité en contact avec la- dite plaque. 5. Commande selon la revendication 4, caractérisée en ce que le manche à balai présente un prolongement oblong (41) situé à l'opposé de la face plate de ladite pièce rotule (13) pour porter contre lesdits moyens du type anse (42,43), ladite plaque et ladite paroi d'extrémité de coupelle présen- tant des ouvertures centrales destinées à permettre audit prolongement de pivoter dans toute la gamme d'inclinaisons du manche à balai. 6. Commande selon les revendications 2 et 5, caracté- risé en ce qu'une enveloppe du genre boîte (29) est prévue pour être fixée contre ladite pièce rotule en vue du montage desdits moyens du type anse et de signalisation; lesdits moyens de signalisation étant deux montages de potentiomètre rotatif (49,59) montés sur les parois latérales de ladite enveloppe de manière à être en relation axiale d'orthogonalité l'un par rapport à l'autre et par rapport audit prolongement de manche à balai en position de point mort; et en ce que lesdits moyens du type anse sont deux pièces oblongues ar- quées en demi-cercle (42,43) présentant chacune deux extré- mités diamétralement opposées dont l'uneest fixée à la partie rotative de l'un desdits potentiomètres et dont l'autre est articulée sur une partie de paroi latérale de ladite enveloppe diamétralement opposée au potentiomètre correspondant; cha- cune desdites pièces arquées présentant une fente médiane (61) le long de son tronçon arqué faisant face à ladite pièce rotule, ledit prolongement de manche à balai traversant l'une et l'autre de ces fentes. 2503 896 7. Commande selon la revendication 6, caractérisée en ce qu'un interrupteur à dôme isolé (62) est monté sur une paroi intérieure de ladite enveloppe sur l'axe du prolongement de manche à balai en position de point mort; et en ce que le manche à balai et son prolongement sont réalisés sous la forme d'un élément unique monté de manière à décrire un mou- vement glissant, provoqué manuellement, à travers ladite pièce rotule pour rencontrer et actionner ledit interrupteur à dôme, dans la position de point mort du manche à balai, le manche à balai étant sollicité par un ressort (22; 71) vers une posi- tion de point mort distante de l'interrupteur à dôme afin de s'écarter de ce dernier quand l'effet de retenue manuel cesse de s'exercer.