Brevet FR2604790A1 — publié le 19880408

La présente invention concerne un dispositif tachymétrique entraîné par un moteur électrique. De façon plus détaillée, la présente invention concerne un dispositif tachymétrique du type équipé d'un moteur électrique, dont un arbre commande un indicateur de vitesse au moyen d'un aimant permanent accouplé à celui-ci ce dispositif étant pourvu de façon analogue d'un transduc- teur magnéto-électrique coopérant avec ledit aimant en vue de produire un signal électrique utilisable comme une contre- réaction pour commander la vitesse de rotation de l'arbre de moteur. Dans des dispositifs connus du type spécifié ci- dessus, le transducteur magnéto-électrique est, en général, constitué par un interrupteur électrique pouvant être actionné magnétiquement, une sonde à effet Hall, etc. Cela introduit différents inconvénients, notamment en cours d'assemblage, pendant lequel il est nécessaire, en particu- lier, de positionner correctement le transducteur par rapport à l'aimant afin d'obtenir, en service, une valeur correcte dudit signal de réaction électrique. L'objet de la présente invention est de créer un dispositif tachymétrique qui permette de remédier aux inconvénients concernant des dispositifs du type connu, décrits ci-dessus. Ledit objet est réalisé par la présente invention qui concerne un dispositif tachymétrique du type comprenant: - un premier générateur de signaux électriques en fonction de la vitesse de rotation du premier arbre; - un moteur électrique pourvu d'un arbre associé - un indicateur de vitesse pouvant être commandé magnéti- quement - un premier aimant monté de façon à tourner avec l'arbre dudit moteur et coopérant magnétiquement avec ledit indi- cateur de vitesse: - un second générateur de signaux électriques produisant des signaux en fonction de la vitesse de rotation de l'arbre dudit moteur; et - un circuit de traitement comportant des première et seconde entrées reliées respectivement à la sortie du premier générateur de signaux et à la sortie du second générateur de signaux; et - ledit dispositif étant caractérisé par le fait que ledit second générateur de signaux comprend: - un second aimant permanent monté de manière à tourner avec l'arbre dudit moteur, - un enroulement électrique accouplé rigidement au corps dudit moteur dans une position dirigée sensiblement vers ledit second aimant permanent et pouvant opérer, en service, comme une source de courant induit par l'effet de la rotation dudit second aimant. D'autres caractéristiques et avantages de l'inven- tion seront mis en évidence dans la suite de la description, donnée à titre d'exemple non limitatif, en référence au dessin annexé dans lequel: la figure 1 est une vue en perspective et en coupe partielle d'une partie mécanique d'un dispositif tachymétrique agencé conformément aux principes de la présente invention; et la figure 2 est un schéma synoptique d'une partie électro- nique du dispositif. En référence en particulier à la figure 1, un dispositif tachymétrique, désigné dans son ensemble par la référence numérique 1, est équipé d'un moteur électrique 2, de préférence du type à courant continu, alimenté électrique- ment par l'intermédiaire de câbles 3, 4. Le moteur 2 est pourvu d'un arbre d'entraînement 6, sortant d'un carter 7 et supportant, respectivement, une vis sans fin 8 et un aimant 9 comportant deux pôles opposés. L'arbre de moteur 6 est relié de façon tournante à un arbre 12 d'un odomètre 13 du type à tambour au moyen d'une ligne de transmission d'entraînement cinématique 14. Cette dernière comprend, en particulier, des arbres 15 et 16 disposés à 90 l'un par rapport à l'autre et pourvus, respec- tivement, à des extrémités opposées de roues tangentes à dentures hélicoïdales 17 et 18 et de vis sans fin 19 et 20. La transmission d'un mouvement d'entraînement de l'arbre 6 à l'arbre 12 est par conséquent assurée par l'intermédiaire de la vis sans fin 8, de la roue à denture hélicoïdale 17 et de la vis sans fin de l'arbre 15, de la roue à denture hélicoï- dale 18 et de la vis sans fin 20 de l'arbre 16, ainsi que d'une roue tangente à denture hélicoïdale 23 de l'arbre 12 qui est accouplée avec la vis sans fin 20. L'aimant permanent 9 commande un indicateur de vitesse, désigné dans son ensemble par 25 et constitué dans l'essentiel par un élément mobile qui fournit, d'une manière connue, une indication de la vitesse de rotation de l'arbre d'entraînement 6. De façon plus détaillée, l'indicateur de vitesse 25 comprend un arbre 26 pouvant tourner autour de son axe en opposition à l'action élastique exercée par un ressort antagoniste 27, ainsi qu'un index 28 et un élément en forme de cloche 29, respectivement reliés aux extrémités opposées de l'arbre 26 proprement dit. Conformément à la présente invention, l'arbre 6 du moteur 2 entraîne en rotation un aimant permanent 31 qui est entouré par un enroulement électrique 32 supporté de façon fixe par le carter 7 du moteur 2. De façon plus détaillée, l'aimant 31 a une structure en forme de disque, comportant de façon appropriée quatre pôles magnétiques situés sensiblement dans un plan perpendiculaire à l'axe de l'arbre d'entraînement 6; l'enroulement 32 est pourvu d'une pluralité de spires circulaires placées dans le même plan que les pôles magnéti- ques de manière à entourer l'aimant 31 périphériquement et il est pourvu de deux bornes 33 et 34 qui font saillie du carter 7. En particulier en référence à la figure 2, un générateur d'impulsions 40 comporte une borne reliée à la terre et une autre sortie de laquelle apparaissent des impul- sions avec une fréquence fonction de la vitesse de rotation d'un arbre ( non représenté) qui est relié,par l'intermé- diaire d'un multivibrateur monostable 41, à une entrée d'excitation 42 d'un circuit logique 43, de préférence agencé sous forme d'un multivibrateur bistable. Une sortie du circuit 43, à laquelle apparaît un signal au niveau logique "1" après chaque instant o un signal est reçu à l'entrée 42, est connectée, par l'intermédiaire d'un amplificateur 45, au conducteur 3 du moteur 2, dont le conducteur 4 est relié à la terre. Le moteur 2 produit, par l'intermédiaire de l'aimant 31, un signal électrique dans l'enroulement 32, dont les bornes 33, 34 sont respectivement connectées à l'entrée d'un circuit de mise au carré 46 et à la terre. Le circuit de mise au carré 46 comporte une sortie, reliée par l'intermédiaire d'un circuit monostable 48 à une entrée de remise à zéro 49 du circuit de combinaison 43. En parti- culier, la présence d'un signal à cette entrée fait en sorte que la sortie du circuit logique 43 revienne au niveau logique "O", si cette sortie se trouvait au niveau logique Itl À. Le dispositif 1 fonctionne de la manière suivante. En premier lieu, on va supposer que l'arbre, dont la vitesse angulaire doit être mesurée, est stationnaire de sorte que le générateur d'impulsions 40 associé à cet arbre n'émet aucun signal à sa sortie. En conséquence, la sortie du circuit 43 est au niveau logique "O" et il en résulte que le moteur 2 n'est pas excité et reste immobile et que de la même manière l'odomètre 13 et l'index 28 de l'indicateur 25 ne sont pas activés. Une rotation de l'arbre associé au générateur d'impulsions 40 produit une émission, à la sortie de ce dernier, d'un train d'impulsions dont la fréquence est proportionnelle à la vitesse de rotation de l'arbre propre- ment dit. Ces impulsions, appliquées par l'intermédiaire du circuit monostable 41 à l'entrée 42 du circuit logique 43, font passer la sortie de ce circuit au niveau logique "1" et produisent ainsi, par l'intermédiaire de l'amplificateur , l'application d'un courant au moteur 2. L'arbre 6 de ce dernier commence à tourner et il en résulte la génération, par l'intermédiaire de l'aimant permanent 31, d'un courant électrique alternatif dans l'enroulement 32. Le circuit de mise au carré 46 transforme ce courant en un signal de forme d'onde carrée qui est transmis au circuit monostable 48 dont la sortie envoie une impulsion à l'entrée 4.9 du circuit logique 43, en faisant en sorte que la sortie de ce circuit 43 revienne au niveau logique "O" et coupe par conséquent l'alimentation en courant du moteur 2. Le moteur 2 effectue encore une petite rotation sous l'effet de son inertie puis il s'arrête; cependant puisque l'arbre associé au générateur d'impulsions 40 est soumis à une rotation, il arrive presque instantanément à l'entrée 42 du circuit logique 43, par l'intermédiaire du circuit monostable 41, une nouvelle impulsion de validation à la suite de laquelle la sortie du circuit logique 43 revient au niveau logique "1" de sorte que le moteur électri- que 2 est à nouveau alimenté et qu'un cycle semblable à celui décrit ci-dessus est par conséquent répété. En parti- culier, jusqu'à ce que les impulsions reçues à l'entrée 42 du circuit 43 aient une fréquence supérieure à celles reçues à l'entrée 49 du circuit 43 proprement dit, au cours du déroulement d'un cycle complet entre deux activations succes- sives du moteur 2, le rapport entre la présence et l'absence d'une alimentation au moteur est considérablement supérieur à un. Dans ces conditions, le moteur 2 augmente progressive- ment sa vitesse angulaire jusqu'à ce qu'il atteigne une condition d'équilibre o la tension d'alimentation qui lui est appliquée sert seulement à vaincre le frottement produit au cours de la rotation du moteur, tandis que l'arbre 6 de ce dernier tourne sensiblement à la même vitesse que l'arbre associé au générateur d'impulsions 40. En conséquence l'odomètre 13 entraîné par l'arbre 6 par l'intermédiaire de la chaîne cinématique 14 et l'indi- cateur 25 commandé par l'aimant 9 fournissent une indication du nombre de tours effectués, et respectivement de la vitesse de rotation de l'arbre afin d'être commandé. Une variation de cette dernière vitesse par rapport à une valeur de référence correspond à une variation du rapport précité entre la présence et l'absence d'une alimentation au moteur 2 et, en conséquence, une adaptation de la vitesse angulaire de rotation du moteur 2 en direction d'une nouvelle valeur de consigne. Un examen des caractéristiques du dispositif agencé conformément à la présente invention met en évidence les avantages qu'il permet d'obtenir. En premier lieu, on obtient une simplification considérable des opérations d'assemblage, essentiellement par le fait qu'on dispose dans le commerce de moteurs électriques qui sont équipés de ce qu'on appelle une sortie "tachymétri- que ", c'est-à-dire qu'ils contiennent un aimant et un enrou- lement tout à fait semblable à l'aimant 31 et à l'enroulement 32 décrits ci-dessus. En conséquence, tous les problèmes indiqués ci-dessus en ce qui concerne le positionnement correct du transducteur par rapport à l'aimant sont résolus et il est tout à fait possible d'effectuer la totalité de l'assemblage du dispositif au moyen de machines automatiques, sans qu'il soit nécessaire de réaliser aucun contrôle manuel ultérieur. Cela se traduit également par une forte réduction du coût de production sans aucune diminution de la fiabilité du dispositif. Enfin il est clair que le dispositif 1 décrit ci- dessus peut faire l'objet de modifications et variantes à condition qu'elles restent dans le cadre de la présente invention. REVENDICATIONS 1. Dispositif tachymétrique du type comprenant: - un premier générateur de signaux électriques en fonction de la vitesse de rotation du premier arbre; - un moteur électrique pourvu d'un arbre associé; - un indicateur de vitesse pouvant être commandé magnétique- ment; - un premier aimant monté de façon à tourner avec l'arbre dudit moteur et coopérant magnétiquement avec ledit indica- teur de vitesse; - un second générateur de signaux électriques produisant des signaux en fonction de la vitesse de rotation de l'arbre dudit moteur; et - un circuit de traitement comportant des première et seconde entrées reliées respectivement à la sortie du premier générateur de signaux et à la sortie du second générateur de signaux; et - ledit dispositif étant caractérisé par le fait que ledit second générateur de signaux comprend: un second aimant permanent (31) monté de manière à tourner avec l'arbre (6) du moteur (2), - un enroulement électrique (32) accouplé rigidement au corps dudit moteur (2) dans une position dirigée sensiblement vers ledit second aimant permanent (31) et pouvant opérer, en service, comme une source de courant induit par l'effet de la rotation dudit second aimant permanent (31). 2. Dispositif tachymétrique selon la revendication 1, caractérisé par le fait que ledit second aimant permanent (31) comporte une pluralité de p8les magnétiques situés sensiblement dans un plan perpendiculaire à l'axe de l'arbre dudit moteur. 3. Dispositif tachymétrique selon une des revendica- tions 1 ou 2, caractérisé par le fait que ledit enroulement électrique (32) est pourvu d'une pluralités de spires circu- laires situées sensiblement dans un plan perpendiculaire à l'axe de l'arbre dudit moteur. 4. Dispositif tachymétrique selon une des revendica- tions 2 ou 3, caractérisé par le fait que les plans dans lesquels sont situés lesdits pôles magnétiques et lesdites spires sont sensiblement en coïncidence. 5. Dispositif tachymétrique selon une quelconque des revendications 1 à 4, caractérisé par le fait que ledit second générateur de signaux comprend un circuit de mise au carré (46) pourvu d'une entrée connectée audit enroulement électrique (32) et d'une sortie connectée à ladite seconde entrée dudit circuit de traitement.