Brevet FR2637668A1 — publié le 19900413

Dispositif linéaire ritducteur/multiplicateur bi-directionnel de course et d'effort L'invention concerne un dispositif réducteur/multiplicateur de course et d'effort, destiné à s'interposer entre une première et une seconde commandes linéaire, de sorte qu'une course ou un effort sur la première commande se trsduise par une course multipliée et un effort réduit sur la seconde commande, ou inversement, qu'une course ou un effort sur la seconde commande se traduise par une course réduite et un effort multiplié sur la première commande. De nombreux dispositifs de ce genre sont connus, dont les plus élaborés peuvent mettre en jeu l'électronique ou des circuits fluidiques. Le but de l'invention est de proposer un dispositif de conception particulièrement simple et robuste. L'invention propose à cet effet un dispositif qui comporte vne première crémaillère fixe logée dans un boîtier, .une seconde crémaillère coulissante solidaire de l'extrémité de la seconde commande, la seconde crémaillère étant agencée pour coulisser parallèlement å et vis-à-vis de la première crémaillère, .une roulette dentée libre portée par un élément relié a la première commande et agencée pour engrener simultanément dans les deux crémaillères en vis-è-vis, moyennant quoi un déplacement et un effort de l'élément relié à la première commande, imposent un déplacement double et un effort moitié sur la seconde commande, ou inversement, un déplacement et un effort de la seconde commande, imposent un déplacement moitie et un effort double sur la première commande. Dans sa version la plus simple du dispositif de l'invention, l'élément qui porte la roulette est directement solidaire de la première commande. Le dispositif est donc un réducteur/multiplicateur direct de rapport 2. Dans une autre version, la première commande est double et se compose de deux commandes simples parallèles. L'élément portant la roulette dentée est relié à le commande double au travers d'un dispositif différentiel, qui permet d'agir indifféremment sur l'une ou l'autre des commandes simples parallèles pour piloter la seconde commande. Avantageusement, le dispositif différentiel comporte deux crémaillères coulissantes en vis-å-vis et solidaires de chaque commande simple respective et une seconde roulette dentée libre engrenant simultanément dans les deux crémaillères coulissantes et montée sur l'élément portant la première roulette. Il est intéressant que le dispositif différentiel comporte des moyens pour empêcher la manoeuvre d'une des commandes simples parallèles lorsque l'autre est manoeuvrée. Ces moyens consistent avantageusement en butées bloquant le mouvement des roulettes et des crémaillères. L'invention s'applique à de nombreux secteurs utilisant les commandes linéaires, et notamment les commandes souples à billes. Elle s'applique de manière privilégiée aux avions et aux bateaux. D'autres caractéristiques et avantages de l'invention ressortiront de la description suivante, faisant référence aux dessins annexés sur lesquels la figure 1 est une vue en coupe d'un premier mode de réalisation d'un dispositif conforme à l'invention, la figure 2 est une vue en coupe d'un second mode de réalisation d'un dispositif conforme à l'invention, incorporant un montage différentiel, . la figure 3 est un schéma montrant une installation de commande à deux postes, utilisant le dispositif de la figure 2, .la figure 4 est une vue analogue à celle de la figure 2, lorsqu'un des deux postes des commandes de l'installation est actionné . la figure 5 est un schéma analogue à celui de la figure 3 lorsque l'un des postes de commandes est actionné. On voit sur la figure 1, le dispositif réducteur/multiplicateur linéaire 1, composé d'un boîtier 2, par exemple parallélépipédique destiné à être fixé à un chassis, par des moyens classiques non représentes. A l'intérieur d'une face latérale du boîtier 2, une crémaillère fixe 3 est tenue par des vis 4. A l'intérieur de la face latérale opposée, une crémaillère mobile 5 est agencée dans des moyens de coulissement longitudinal classiques non représentés (coulisseaux, rails ou gouttières de guidage, etc.). La longueur utile de la crémaillère mobile 5 est au moins le double de la longueur utile de la crémaillère fixe 3, et sa position neutre est celle représentée fig.1, en vis-à-vis symétrique de la crémaillère fixe 3. L'espace entre les dentures en vis-à-vis des crémaillères 3 et 5 est tel qu'on peut y loger une roulette dentée 6 qui engrène simultanément avec les deux crémaillères. Cette roulette 6 est montée en rotation libre grâce à un axe 7 tournant dans un palier logé dans un embout 8 vissé (ou autrement solidarisé) à l'extrémité d'une première commande 9 coulissant dans une gaine 10 sertie dans un orifice frontal 11 du boîtier 2 parallèle aux crémaillères. La roulette 6 peut, en alternative, être montée libre sur un axe fixe. La crémaillère mobile 5 reçoit par vissage l'extrémité de la seconde commande 12 coulissant dans une gaine 13 sertie dans un orifice frontal 14, sur la face opposée à celle qui porte l'orifice il, et également parallèle aux crémaillères. Le fonctionnement du dispositif est le suivant. Lorsque la première commande 9 se déplace d'une distance d, elle entratne la roulette 6 dans ce meme déplacement linéaire d. Simultanément, la roulette 6 a été contrainte de rouler sur la crémaillère fixe 3, sur un arc mesurant à sa périphérie cette même longueur d. Par conséquent, et toujours simultanément, la crémaillère mobile 5 a été entraînée d'une part sur la distance d par le déplacement linéaire de la roulette, et sur une distance d supplémentaire par le déplacement périphérique de la roulette E, soit 2d. Autrement dit, une course d de la première commande se traduit par une course double 2d sur la seconde commande, l'effort sur la première commande étant naturellement réduit à sa moitié sur la seconde, aux pertes par frottements près. Pour réduire ces frottements, on peut prévoir que les éléments coulissants seront revêtus d'un matériau anti-friction. Le dispositif de l'invention trouve des applications dans toutes les installations où l'on souhaite multiplier les courses linéaires ou les efforts par un moyen fiable et robuste. On notera qu'inversement, un déplacement d de la seconde commande 12 se traduit par une course moitié d12 sur la première commande, l'effort sur la seconde commande étant naturellement doublé sur la première, aux pertes par frottements près. Le dispositif est de ce fait bi-directionnel. La figure 2 représente une variante 101 du dispositif de la figure 1, adapté à une double commande. Le boîtier 102 comporte encore une crémaillère fixe 103, une crémaillère mobile 105 liée à une seconde commande 112, et une roulette dentée libre 106 engrenant entre les deux crémaillères 103 et 105. La roulette 106 est montée à une extrémité d'une tringle 120, comportant à son autre extrémité une seconde roulette dentée libre 121. Cette dernière engrène les dentures de deux crémaillères coulissantes 122A et 1223 (montées par des doyens semblables à ceux de la crémaillère 105) dans lesquelles sont fixées les extrémités de deux commandes parallèles 109A et 109B, coulissant dans leur gaine ilOA et 1108. Le dispositif comporte en outre des butées 123A et 1233 portées à l'avant des crémaillères 122A et 122B, ainsi que ds butées 124 et 125 destinées respectivement aux roulettes 106 et 121, au niveau de l'avant de la crémaillère fixe 103 et de l'arrière des crémaillères mobiles 122A, 122B en position neutre. Le dispositif 101 est destiné à prendre place dans une installation (fig.3) comportant deux postes de commande en parallèle 126A et 1263, destinés à piloter un organe commandé 127. Il peut s'agir, notamment, dans un bateau de deux postes de commande pilotant un gouvernail, un embrayage ou une commande de moteur. L'organe commandé 127 peut être mis, grâce à la commande 112, dans l'une de ses trois positions : avant (AV), neutre (N), ou arrière (AR). Les postes 126A et 126B comportent un levier de manoeuvre 128A et 128B susceptible de prendre également l'une des trois positions AV, N ou AR, auxquelles correspond une course respective -d, 0, +d de la commande 109A et 1098. La figure 3 représente l'installation en position neutre, les leviers 128A et B ainsi que l'organe 127 étant en position neutre. Si (fig.5) on pousse le levier 128 B en position AR, tandis que le levier 128A reste bloqué en position N, la crémaillère 122B est entraînée dans une course +d tandis que la crémaillère 122A reste bloquée. La roulette 121 est alors entraînée linéairement sur une course d/2 ; il en est donc de même pour la roulette 106, si bien que la crémaillère mobile 105 et donc la commande 112 sont entraînées dans une course linéaire de 2 x d/2 = +d qui place l'organe 127 en position arrière. Dans cette position, les roulettes 106 et 121 viennent pratiquement contre leur butée 124 et 123A. Il s'ensuit que tout mouvement du second poste de commande est impossible : la manoeuvre du levier 128A vers la position AR ferait immédiatement porter la roulette 106 contre se butee 124, tandis que la manoeuvre vers la position AV ferait porter l'une contre l'autre la butée 123A et la roulette 121. Le retour du levier 1288 en position neutre N ramène l'organe 127 également en position neutre N. Si le levier 128B est manoeuvré vers la position AV, la course -d de la commande 109B entraîne de la manière identique à ce qui a été vu ci-dessus, une course -d de la commande 112 et donc la mise de l'organe 127 en position AV. La manoeuvre de l'autre poste de commande reste impossible grâce aux butées 125 et 1238. Inversement, on peut manoeuvrer l'organe 117 à partir du levier 128A, auquel cas les butées interdisent la manoeuvre du levier 128B. REVENDICATIONS 1. Dispositif linéaire réducteur/multiplicateur bi-directionnel de course et d'effort, comportant un boîtier fixe (2;102) et une première (9;109A,i09B) et une seconde (12;112) commandes linéaires pénétrant dans le boîtier, caractérisé en ce qu'il comporte .une première crémaillère fixe (3,103) logée dans le boîtier (2;102), ,une seconde crémaillère (5;105) coulissante solidaire de l extrémité de la seconde commande (12;112), la seconde crémaillère étant agencée pour coulisser parallèlement à et vis-à-vis de la première crémaillère (3;103), ,une roulette dentée libre (6;106) portée par un élément (8;120) relié à la première commande (9;109A,109B) et agencée pour engrener simultanément dans les deux crémaillères (3;10315;;1D5) en vis-à-vis, moyennant quoi un déplacement et un effort de l'élément (8;120) relié à la première commande /9;109A,109B), imposent un déplacement double et un effort moitié sur la seconde commande (12;112), ou inversement, un déplacement et un effort de la seconde commande, imposent un déplacement moitié et un effort double sur la première commande. 2 Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce que l'élément (8) est directement solidaire de la première commande (9). 3. Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce que la première commande (109A,1OO3) est double et se compose de deux commandes simples et l'élément (120) y est relié au travers d'un dispositif différentiel (121,122A,122B). 4. Dispositif selon la revendication 3, caractérisé en ce que le dispositif différentiel comporte deux crémaillères (122A,122B) coulissantes en vis-à-vis et solidaires de chaque commande simple respective (109A,109B), une seconde roulette (121) dentée libre engrenant simultanément dans les deux crémaillères coulissantes (122A,1223) et etant montée sur l'élément (120) portant la première roulette (106). 5. Dispositif selon l'une quelconque des revendications 3 ou 4, caractérisé en ce que le dispositif différentiel (121,122A,122B) comporte des moyens (123A,123B,124,125) pour empêcher la manoeuvre d'une des commandes simples (109A,109B) lorsque autre est manoeuvrée. 6. Dispositif selon la revendication 4 et 5, caractérisé en ce que lesdits moyens consistent en des butées (123A,123B,124,125) bloquant le mouvement des roulettes et des crémaillères.