Brevet FR2625311A1 — publié le 19890630

L'invention concerne un instrument indicateur à bobinescroisées,en particulier du type à axe traversant, apte à être raccordé à un circuit électrique pour relever et indiquer une grandeur électrique, par exemple une tension ou une intensité. On connaît des instruments indicateurs du type indiqué ci-dessus, comprenant essentiellement deux bobines enroulées l'une sur l'autre, avec des axes perpendiculaires entre eux, un aimant permanent logé à l'intérieur de ces bobines, un petit arbre à axe perpendiculaire aux axes des bobines, solidaire de l'aimant et apte à tourner avec lui sous l'effet de l'interaction entre les champs électromagnétiques engendrés par les bobines et l'aimant permanent, un index solidaire du petit arbre et un ressort de rappel. Les instruments du type décrit sont généralement privés de moyens d'amortissement; les aimants, le petit arbre et le ressort de rappel constituent un système "masse-ressort" tendant à osciller autour des propres positions d'équilibres, avec un inconvénient évident pour la lecture de la grandeur mesurée. Le but de la présente invention est la réalisation d'un instrument indicateur privé de l'inconvénient relatif aux instruments indicateurs connus et indiqué ci- dessus. Le problème ci-dessus est résolu selon la présente invention, en ce qu'elle concerne un instrument indicateur à bobines croiséesdu type comprenant un corps central creux, deux bobines enroulées sur ledit corps central présentant des axes perpendiculaires entre eux et aptes à être reliéesà un circuit à partir duquel on veut mesurer une grandeur électrique, un aimant permanent logé dans une cavité dudit corps central, un petit arbre solidaire dudit aimant permanent, ledit petit arbre présentant un axe perpendiculaire aux axes desdites bobines et étant supporté par le dit corps central, et un index solidaire dudit petit arbre, caractérisé par le fait qu'il comprend des moyens d'amortissement visqueux contenus dans au moins une partie de ladite cavité interne et des moyens excentriques solidaires dudit aimant permanent et au moins partiellement immergés dans lesdits moyens d'amortissement visqueux. Diverses autres caractéristiques et avantages du dispositif l'invention ressortent de la description détaillée qui suit. Un mode de réalisation de l'invention est représenté à titre d'exemple non limitatif aux dessins annexés sur lesquels: La Fig. 1 est une vue de dessus d'un instrument indicateur à'bobines croisées réalisé selon la présente invention; la Fig. 2 est une coupe selon la ligne II-II de la Fig. 1; les Fig. 3 et 4 illustrent à échelle agrandie, respectivement en coupe axiale et en élévation quelques particularités de l'instrument de la Fig. 1, à l'état démonté; la Fig. 5 illustre à échelle agrandie un détail de la Fig. 4; et la Fig. 6 illustre à échelle agrandie un détail de la Fig. 2. En se référant aux Fig. 1 et 2, on désigne dans son ensemble par 1 l'instrument indicateur à bobines croisées. L'instrument 1 comprend d'une manière connue en soi un châssis support 2, réalisé de manière appropriée par estampage dans une matière plastique. Le châssis 2 comprend un corps central 3, extérieurement quadrangulaire et définissant une chambre 4 cylindrique intérieure, et quatre montant 5 ayant leur origine aux coins du corps central 3 et logeant des pivots 6 respectifs en matériau conducteur; ces pivots 6 sont au moins partiellement filetés et ont pour but de réaliser un assemblage mécanique de l'instrument 1 au moyen de supports non représentés, ainsi que de permettre un assemblage à un circuit électrique, également non représenté, ne faisant par partie de l'invention. Partant du centre d'une paroi du fond 7 du corps central 3, un relief 8 sensiblement semisphérique définissant une cavité interne 9 à fond en profil semisphérique ( Fig. 2,3 et 6) s'étend vers l'extérieur de la chambre 4, cavité 9 dans laquelle est logée une sphère 10; la paroi 7 donne lieu en outre vers l'intérieur de la chambre 4 à un relief annulaire 13 définissant à l'intérieur de celui-ci un puits central 14, sensiblement cylindrique et communiquant avec la cavité 9 évoquée. Le corps central 3 est fermé sur le dessus par un couvercle 15 pourvu d'un appendice 16 tubulaire central s'étendant vers l'extérieur de la chambre 4. Un aimant permanent sensible en forme de disque avec deux applatissements 23 opposés est logé à l'intérieur de la chambre 4 et est solidaire d'un moyeu 18 en matière plastique estampé sur un petit arbre 19; ce petit arbre 19 est logé avec une extrémité inférieure dans la cavité 9 et appuie frontalement sur la sphère 10, et en outre supporté dans le sens radial par une partie supérieur 20 de guidage de l'appendice tubulaire 16. L'amplitude de la rotation du petit arbre 19- est limitée par une nervure radiale 21 du corps central 3, et par un relief correspondant 22 du moyen 18, apte à coopérer avec celle- ci. A une extrémité supérieure 24 du petit arbre 19 sortant du corps central 3 est engagé un index, non représenté, apte à se déplacer sur une échelle graduée, non plus représentée, et un ressort de rappel 25- spiral, engagé sur l'un des deux montants 5 du châssis 2. Deux bobines 26,27 en fil de cuivre émaillé sont enroulées sur le corps central 3, respectivement à l'extérieur et à l'intérieur, présentant des axes perpendiculaires entre eux et par rapport à l'axe du petit arbre 19. Les extrémités des bobines 26,27 sont reliées électriquement à un pivot conducteur 6 respectif. Selon la présente invention ( Fig. 5 et 6), le puits 14 est rempli d'un silicone 28 à l'état pâteux, présentant une consistance et une viscosité adéquates; deux picots 29 tronconiques 29 disposés de manière excentrique et diamétralement opposée par rapport au petit arbre 19 partent axialement du moyeu 18; les distances a,b entre les axes des picots 29 et l'axe du petit arbre 19 sont différentes entre-elles, de manière appropriée. Le fonctionnement de l'instrument est le suivant. En utilisation, les pivots 6 sont reliés au moyen de connecteurs de type conventionnels, et non représentés, à un circuit électrique à partir duquel on veut mesurer une intensité ou une tension, et de ce fait l'instrument 1 constitue un voltmètre ou un ampèremètre; en particulier, une telle intensité ou une telle tension peuvent être produites par un transducteur d'une grandeur physique (par exemple une pression, une température, une vitesse angulaire, un niveau d'un liquide), dans lequel cas l'instrument 1 est un compte-tour, un indicateur de niveau, et ainsi de suite. Les bobines 26,27 produisent des champs électromagnétiques respectifs qui interagissent comme on sait avec le champ magnétique produit par l'aimant permanent 17; une telle interaction, d'un point de vue mécanique, a surtout pour effet de produire un couple agissant sur l'aimant permanent 17, couple produisant une rotation du petit arbre 19 contre l'action du ressort de rappel 25. Au point d'équilibre des forces en jeu, l'index solidaire du petit arbre 19 se place par. conséquent en une position telle qu'il indique, sur l'échelle graduée, la valeur de la grandeur à mesurer. Le fait d'atteindre de telles positions d'équilibre sans oscillations importantes autour de celles-ci est obtenu grâce aux forces d'amortissement à caractère visqueux produites par le silicone 28 sur les picots 29. La position indiquée ci-dessus des picots 29, placés à des excentricités différentes par rapport à l'axe de rotation, évite de produire un déséquilibre dans la distribution du silicone 28, et en particulier évite la formation d'un "sillon" dans le silicone même, dans lequel les deux picots 29 pourraient se déplacer sans rencontrer de résistance visqueuse sensible. D'après un examen des caractéristiques de l'instrument 1, les avantages que celui-ci peut procurer sont évidents. En particulier, le silicone 28 permet un amortissement efficace des oscillations de l'index; -en outre, la position des picots 29 coopérant avec celui-ci permet, comme il a été dit, une distribution sensiblement constante du silicone et donc une régularité des prestations en fonctionnement. Il en résulte clairement en dernier lieu que l'on peut apporter à l'instrument 1 décrit des modifications et des variantes qui ne sortent pas du champ de protection de la présente invention. En particulier, la forme, le nombre et la disposition des picots 29 peuvent varier; le type de fluide d'amortissement utilisé peut changer, pouvant en outre occuper en partie la chambre 4; enfin, la forme du châssis 2, de l'aimant 17 peuvent changer, le raccordement électrique des bobines 26,27 et tout autre particularité de construction ne faisant pas partie de l'invention. 7 2 6 2625311 REVENDICATIONS 1. Instrument indicateur à bobines croisées du type comprenant un corps central creux, deux bobines enroulées sur ledit corps central présentant des axes perpendiculaires entre eux et aptes à être reliées à un circuit à partir duquel on veut mesurer une grandeur électrique, un aimant permanent logé dans une cavité dudit corps central, un petit arbre solidaire dudit aimant permanent, ledit petit arbre présentant un axe perpendiculaire aux axes desdites bobines et étant supporté par le dit corps central, et un index solidaire dudit petit arbre, caractérisé par le fait qu'il comprend des moyens d'amortissement visqueux (28 contenus dans au moins une partie (14) de ladite cavité interne (4) et des moyens excentriques (29) solidaires dudit aimant permanent (17)et au moins partiellement immergés dans lesdits moyens d'amortissement visqueux (28). 2. Instrument selon la revendication 1, caractérisé par le fait que lesdits moyens d'amortissement visqueux comprennent un silicone (28) à l'état pâteux. 3. Instrument selon la revendication 1 ou 2, caractérisé par le fait que lesdits moyens excentriques comprennent au moins deux picots (29) axiaux excentriques par rapport audit petit arbre (19). 4. Instrument selon la revendication 3, caractérisé par le fait que lesdits picots (29) sont disposés à distances différentes (a,b) par rapport audit petit arbre (19). 5. Instrument selon la revendication 3 ou 4, caractérisé par le fait que lesdits picots (29) partent, monobloc, d'un moyeu accouplant angulairement ledit aimant (17) audit petit arbre (19). 6. Instrument selon l'une des revendications 3 à 5, caractérisé par le fait que lesdits picots (29) présentent une forme tronconique. 7. Instrument selon l'une des revendications 3 à 6, carac- térisé par le fait que ledit silicone (28) est contenu dans un puits (14) défini par un relief annulaire (13) d'une pa- roi de fond (7) dudit corps central (3), dans lequel sont immergés lesdits picots (29). -