Brevet FR2773863A1 — publié le 19990723

Dispositif de têlécoininande, notamment manipulateur hydraulique. La présente invention concerne des perfectionnements apportés aux dispositifs de télécommande, et notamment aux dispositifs de télécommande à actionnement manuel tels que ceux dit manipulateurs hydrauliques, comportant - un corps renfermant au moins deux organes mobiles généra teurs de signaux respectifs lorsqu'ils sont déplacés, notamment linéairement parallèlement à l'axe du corps, entre deux positions extrêmes ; - au moins deux poussoirs associés respectivement auxdits organes générateurs et saillant sur le dessus du corps, ces poussoirs étant guidés pour être mobiles sensiblement axialement - une came oscillante fixée sur le dessus du corps et apte à coopérer avec l'extrémité saillante des poussoirs pour commander sélectivement le déplacement de ceux-ci - les deux organes générateurs étant disposés respectivement sur deux axes sensiblement orthogonaux et la came osil lante étant disposée sensiblement à l'intersection desdits deux axes - des moyens de blocage propres à retenir la came dans sa position de basculement maximum pour maintenir l'un correspondant des susdits organes générateurs dans sa position extrême correspondant à son enfoncement axial maximum, lesdits moyens de blocage comprenant un organe aimanté ou respectivement une armature supporté de façon fixe latéralement par le corps et une armature ou respec tivement un organe aimanté solidaire de façon excentrée de la came de manière telle que, la came étant en position de basculement maximum selon l'axe du susdit organe généra teur, l'armature ou respectivement l'organe aimanté qui est solidaire de ladite came coopère avec l'organe aimanté ou respectivement l'armature supporté par le corps. On connaît de nombreux exemples de réalisation de moyens de blocage, soit mécaniques, soit magnétiques, permettant de retenir la came dans sa position de basculement maximum en correspondance avec un des organes générateurs de signal. Toutefois, des difficultés se présentent avec des moyens magnétiques de blocage qui comprennent un organe aimanté et une armature amenés au contact l'un de l'autre pour bloquer la came, car il est nécessaire que, tout en étant bloquée en position de basculement maximum en correspondance avec un des organes générateurs de signal, la came puisse simultanément être actionnée pour assurer la commande, notamment proportionnelle, de l'autre ou d'un autre organe générateur de signal. Or, il est possible qu'en actionnant la came pour assurer cette double commande simultanée, d'une part, les faces coopérantes de l'armature et de l'organe aimanté ne soient pas présentées parallèlement l'une à l'autre, ce qui risque de ne pas ou de mal réaliser le verrouillage magnétique et/ou de faire frotter les deux pièces l'une sur l'autre avant qu'elles ne s'appliquent l'une contre l'autre et, d'autre part, l'armature et l'organe aimanté étant appliqués l'un contre l'autre, la manoeuvre de la came pour la commande de l'autre organe générateur de signal risque de provoquer de faibles déplacements l'un par rapport à l'autre de l'armature et de l'organe aimanté appliqués l'un sur l'autre. Dans tous les cas, le contact frottant de l'armature et de l'organe aimanté engendre une usure des surfaces coopérantes et génère un débris poudreux qui risque de pénétrer, par les guides des poussoirs, à l'intérieur du dispositif de télécommande et de perturber son fonctionnement correct (encrassement des guides de poussoirs, encrassement des conduits hydrauliques, ...). En outre, ce phénomène d'usure (couramment dénommé "fretting" dans la technique) provoque la formation d'une couche mince de matière sur les surfaces coopérantes de l'armature et/ou de l'organe aimanté, lesquelles couches constituent un entrefer perturbant le fonctionnement correct. L'invention a essentiellement pour but de remédier aux problèmes exposés, et de proposer un agencement perfectionné de dispositif de télécommande qui assure un positionnement correct et sans déplacement mutuel de l'armature et de l'organe aimanté quelle que soit la position de la came, et y compris lorsque la came est simultanément en situation de verrouillage d'un des organes générateurs de signal et en position de commande d'un autre organe générateur de signal situé sur un axe perpendiculaire. A cette fin, un dispositif de télécommande tel que mentionné au préambule, étant agencé conformément à l'invention, se caractérise en ce que l'armature ou respectivement l'organe aimanté est fixé à la came de façon à pouvoir tourner autour d'un arbre dont l'axe est situé dans un plan défini par l'axe du corps et l'axe sur lequel est situé l'organe générateur considéré ; des moyens de guidage sont prévus sur le corps et sur la came pour, par coopération mutuelle, maintenir les faces en regard de l'armature et de l'organe aimanté sensiblement parallèles l'une à l'autre lorsqu'elles sont au voisinage immédiat l'une de l'autre et sensiblement coaxiales quand elles sont au voisinage immédiat ou au contact l'une de l'autre même lorsque la came oscillante est inclinée dans une direction intermédiaire propre à commander simultanément l'autre organe générateur; et des moyens de montage pivotant dudit arbre de l'armature ou respectivement de l'organe aimanté sur la came propres à autoriser le mouvement d'inclinaison de la came dans une position intermédiaire tout en maintenant l'axe dudit arbre dans le susdit plan. Grâce aux dispositions qui viennent d'être indiquées, on est assuré que l'armature et l'organe aimanté sont présentés l'un à l'autre avec leurs faces en regard sensiblement parallèles et sensiblement coaxiales l'une à l'autre: l'effort magnétique de retenue est ainsi optimum et il n'y a aucun frottement des faces l'une contre l'autre au moment de la venue en contact. En outre, une fois la came verrouillée en position de déviation maximale sur un des organes générateurs de signal de commande hydraulique, il est possible de continuer à commander de façon proportionnelle un autre organe générateur situé sur un axe perpendiculaire au précédent sans qu'il en résulte un quelconque déplacement relatif de l'armature et de l'organe aimanté magnétiquement accolés, grâce à la fixation de l'un de ceux-ci sur la came par l'intermédiaire d'une bague tournante folle. On élimine ainsi la production de poudre métallique résultant de l'usure de pièces frottantes et l'on s'affranchit d'une cause possible de fonctionnement défectueux du dispositif de télécommande. Dans un mode de réalisation préféré, de mise en oeuvre simple et peu onéreuse, les moyens de guidage comprennent au moins une pièce de guidage fixe solidaire du corps et s'étendant selon un arc de cercle centré sur le centre de pivotement de la came oscillante et une pièce d'appui portée par l'armature ou respectivement l'organe aimanté et propre à coopérer fonctionnellement, à glissement, avec ladite pièce de guidage ; avantageusement alors, les moyens de guidage comprennent deux pièces de guidage en arc de cercle, parallèles l'une à l'autre et écartées l'une de l'autre, et la pièce d'appui est une terminaison saillante de l'armature ou respectivement de l'organe aimanté présentant deux faces planes opposées et parallèles, qui est engagée entre les deux susdites pièces de guidage et qui est en appui glissant sur celles-ci par ses deux faces planes opposées. Dans un mode de réalisation particulier, les moyens de montage de l'arbre de support de l'armature ou respectivement de l'organe aimanté sur la came comprennent une bague entourant coaxialement la came et supportée à libre rotation par celle-ci, et sur laquelle est monté ledit arbre en position radiale. Dans le cas où le dispositif de télécommande comporte des moyens de blocage propres à retenir la came dans sa position de basculement maximum qui sont associés respectivement aux deux organes générateurs de signaux, on prévoit que les moyens de blocage associés au second organe générateur de signal sont constitués comme indiqué ci-dessus et que l'arbre de support de l'armature ou de l'organe aimanté correspondant soit solidaire d'une seconde bague entourant coaxialement la came et supportée par celle-ci à libre rotation indépendante de celle de la susdite première bague. Dans un exemple pratique de réalisation, l'organe aimanté, de façon typique un électro-aimant, est porté par le corps et l'armature est portée par la came. De préférence, pour faciliter l'utilisation du dispositif de télécommande de l'invention et procurer à l'utilisateur la sensation tactile de venue en position verrouillée, les moyens de guidage comprennent en outre un organe élastiquement effaçable disposé de manière à constituer un point dur lorsque la came parvient en fin de sa course de basculement et que l'organe aimanté et l'armature coopèrent mutuellement pour bloquer la came dans sa position de basculement maximum. L'invention sera mieux comprise à la lecture de la description détaillée qui suit de certains modes de réalisation donnés uniquement à titre d'exemples non limitatifs. Dans cette description, on se réfère aux dessins annexés sur lesquels - la figure 1 est une vue en coupe d'un dispositif de télécommande hydraulique agencé conformément à l'invention, montré en position neutre, - la figure 2 est une vue en coupe du dispositif de la figure 1 montré dans une position bloquée en déviation maximum faisant recours aux dispositions de l'invention - la figure 3 est une vue de dessus du dispositif de la figure 2 - la figure 4 est une vue en perspective de dessus du dispositif de la figure 2 - la figure 5 est une vue partielle illustrant, en perspective, une variante de réalisation d'une partie du dispositif de la figure 4 ; et - la figure 6 est une vue partielle de dessus, en coupe, illustrant un détail d'agencement possible du dispositif des figures 1 à 4. Les figures 1 et 2 illustrent plus particulièrement un dispositif de télécommande constitué sous forme d'un manipulateur hydraulique, car il s'agit d'une application intéressante des dispositions de l'invention, étant entendu toutefois que 1 invention peut trouver application dans d'autres domaines de télécommande (télécommande électrique, pneumatique, électro-optique) avec une action autre que manuelle (action au pied par exemple, ou par le genou ou le coude). D'une façon en soi connue (voir par exemple FR 2 507 732, FR 2 749 911), le dispositif du type manipulateur hydraulique illustré à la figure 1, est agencé en tant que distributeur sélectif de liquide hydraulique sous pression comprenant plusieurs réducteurs de pression qui constituent respectivement des générateurs de signal de télécommande (hydraulique dans le cas considéré). Le dispositif comporte un corps 1 (pouvant être constitué par la réunion de plusieurs parties, et notamment d'un couvercle, pour faciliter la mise en place des composants internes) dans lequel sont aménagés au moins deux réducteurs de pression de fluide 2. Chaque réducteur comprend un plongeur 3 apte à se déplacer dans une cavité 4 ménagée dans le corps 1, cette cavité 4 comprenant, d'un côté, un logement élargi 5 dans lequel est disposé un ressort de tarage 6 prenant appui entre un épaulement 7 du plongeur et une coupelle 8 mobile dans le logement 5 au voisinage de l'extrémité libre du plongeur et, de l'autre côté, un alésage 9 dans lequel une partie active 10 du plongeur peut être déplacée pour assurer la fonction de réduction de pression du fluide qui est amené par un orifice d'entrée 11 qui est raccordé à l'alésage 9 par un conduit 12 débouchant radialement dans celui-ci, tandis qu'un orifice de sortie 13 est situé à l'extrémité de l'alésage 9. La partie active ou piston 10 du plongeur présente un évidement axial (non visible) débouchant à la base du piston 10 du côté de l'orifice de sortie 13, et un perçage radial 23 communiquant avec l'évidement axial. Le plongeur 3 comporte en outre une partie de tige 14, surmontant la partie active 10 et s'étendant sensiblement dans la cavité 5 en étant entourée coaxialement par le ressort de tarage 6, qui traverse la coupelle 8 et se termine par une tête élargie 15 définissant un épaulement 16 de retenue de la coupelle. Un ressort de rappel 17, coaxial à la tige 14, est interposé entre la coupelle 8 et un épaulement défini dans le corps 1, pour repousser la coupelle vers le haut, c'està-dire vers sa position définissant un tarage minimum. La coupelle 8 est surmontée d'un poussoir 18 mobile à libre coulissement dans un alésage du corps (pièce de guidage 19) et faisant saillie partiellement hors du corps pour être au contact d'une came 20 apte à osciller multidirectionnellement autour d'un point central 21 sous l'action d'un organe d'actionnement tel qu'unie poignée 22. L'invention porte plus particulièrement sur les dispositifs qui comportent au moins deux réducteurs de pression 2 qui sont disposés (voir fig. 3) respectivement sur deux axes 23 et 24 sensiblement perpendiculaire et qui s'intersectent sur l'axe 25 du corps sur lequel est montée coaxialement la came oscillante 20. Bien entendu, un dispositif agencé selon l'invention peut comporter des réducteurs de pression en nombre supérieur à deux (l'exemple illustré aux figures 1 à 3 en comporte trois dont deux diamétralement opposés comme visible sur les figures 1 et 2, ou bien quatre disposés de façon deux à deux diamétralement opposée). Le dispositif comporte en outre des moyens de blocage 26 propres à retenir la came dans sa position de basculement maximum (position illustrée à la figure 2) pour maintenir l'un correspondant des susdits réducteurs de pression dans sa position d'enfoncement maximum. Sur les figures 1 et 2, les deux réducteurs 2 visibles sont équipés chacun de tels moyens de blocage, tandis que sur la figure 3, un troisième réducteur visible en est également équipé. Ces moyens de blocage sont du type magnétique, et comprennent un organe aimanté 27, par exemple solidaire latéralement du corps 1, et une armature 28, par exemple solidaire de façon excentrée de la came 20, ou inversement. L'organe aimanté 27 est de préférence un électro-aimant. L'organe aimanté 27 est fixé de toute façon souhaitable, par exemple par vissage, sur le corps 1, et il est de forme approximativement circulaire. L'armature 28 peut être de forme approximativement discoïdale et est supportée, à libre rotation, par un arbre 29 la traversant diamétralement. Une extrémité de l'arbre 29 est supportée par la came 20 à partir de laquelle l'arbre s'étend radialement, avec une inclinaison plus ou moins prononcée par rapport à l'horizontale en fonction de la conformation géométrique générale du dispositif. En outre, des moyens de guidage prévus sur le corps 1 et sur la came 20 pour maintenir les faces en regard, respectivement 27a pour l'organe aimanté et 28a pour l'armature, d'une part, sensiblement parallèles l'une à l'autre lorsque l'armature est au voisinage immédiat de l'organe aimanté et, d'autre part, sensiblement coaxiales quand elles sont au voisinage immédiat ou au contact l'une de l'autre même lorsque la came est sensiblement inclinée dans une direction intermédiaire comprise entre les axes 23 et 24. Pour constituer ces moyens de guidage, on prévoit que, du côté de l'extrémité libre de l'arbre 29, l'armature 28 est solidaire d'une pièce d'appui 30 (soit monobloc avec l'armature, soit rapportée sur celle-ci) qui est elle aussi librement tournante sur l'arbre 29. La forme de la pièce 30 sera précisée plus loin. De plus, les moyens de guidage comprennent une pièce de guidage 31, fixe, solidaire du corps 1 sur lequel elle peut etre rapportée et fixée à proximité de l'organe aimanté 27, ledit organe aimanté 27 et ladite pièce de guidage 31 étant alignés sur l'axe 23 précité (dans l'exemple du réducteur de pression situé à gauche sur la figure 1). Cette pièce de guidage 31 est allongée et s'étendant selon un arc de cercle centré sur le centre de pivotement 21 de la came 20. Dans l'exemple illustré aux figures 1 à 3, la pièce de guidage est en forme en U à branches parallèles 31a entre lesquelles est engagée la pièce d'appui 30 precitée solidaire de l'armature. Dans cette configuration, la pièce d'appui 30 présente deux faces opposées 30a qui sont planes et qui coopèrent à glissement avec les bords intérieurs, tournés l'un vers l'autre, des branches 31a de la pièce de guidage 31. On obtient ainsi un maintien de l'armature 28 dans une position prédéterminée (en l'occurence perpendiculaire au plan determiné par l'axe 23 et l'axe de l'arbre 29) quelle que soit la position d'inclinaison de la came 20. Le guidage de la pièce d'appui 30 peut être améliorée si les bords intérieurs en vis-à-vis des branches 31a sont réalisés sous forme de face planes parallèles 31b comme illustré sur les figures 1 à 4. Bien entendu la pièce de guidage 31 pourrait être constituée par deux branches 31a indépendantes l'une de l'autre, fixées séparément sur le corps 1. A la figure 5 est représentée une variante de réalisation des moyens de guidage. La pièce de guidage 31 comporte ici une branche unique 31a incurvée en arc de cercle qui est représentée avec des faces opposées planes parallèles 3lob. La pièce d'appui 30 solidaire de l'armature 28 est en forme de fourche en U et enserre la branche 31a à libre glissement par les faces intérieures planes 30a de ses deux branches. Enfin, pour que la came 20 puisse être inclinée transversalement pour actionner un des réducteurs de pression situés sur l'axe 24 tout en étant inclinée dans la position de blocage représentée à la figure 2, on prévoit que l'arbre 29 n'est pas monté directement sur le corps de la came 20, mais est fixé sur une bague 32 supportée par ledit corps de came de façon coaxiale à l'axe 25 et à libre rotation. Pour que l'utilisateur éprouve la sensation tactile de venue en fin de course de la came et de venue en butée de l'armature 28 contre l'organe aimanté 27, on peut prévoir des moyens formant point dur, par exemple sous forme d'une bille 33 (ou deux billes face à face comme illustré à la figure 6) effaçable élastiquement dans une douille 34 fixée (par exemple vissée) sur une branche 31a et propre à coopérer avec la pièce d'appui 30. Sur les figures 1 à 4, seul un ensemble de guidage de l'armature a été représenté de façon complète et détaillée, afin de ne pas surcharger les dessins et d'en faciliter la lecture. Mais il doit être compris que de tels ensembles doivent être prévus en association avec chacun des moyens de blocage permettant de retenir la came dans une position d'inclinaison maximale. En particulier, sur les figures 1 et 2, au réducteur de pression 2 situé à droite auquel sont associés une armature 28 et un organe aimanté 27, il faut adjoindre une pièce de guidage 31 analogue à celle illustrée à gauche. Les deux réducteurs 2 montrés sur les figures 1 et 2, étant situés sur le même axe 23 et diamétralement opposés, sont supportés par la même bague 32. Par contre, pour le troisième réducteur de pression 2 disposé sur l'axe 24 perpendiculaire au précédent (voir figures 3 et 4), l'arbre supportant l'armature correspondante doit être monté sur une bague 35 analogue à la bague 32, mais indépendante de celle-ci du point de vue de sa rotation libre sur le corps de came 20. Les deux bagues 32 et 35 peuvent avantageusement posséder des conformations géométriques imbriquées de manière à ne pas accroître inconsidérément la hauteur de la came. REVENDICATIONS 1. Dispositif de télécommande, notamment manipulateur hydraulique, comportant - un corps (1) renfermant au moins deux organes mobiles (2) générateurs de signaux respectifs lorsqu'ils sont dépla cés, notamment linéairement parallèlement à l'axe du corps, entre deux positions extrêmes ; - au moins deux poussoirs (18) associés respectivement auxdits organes générateurs (2) et saillant sur le dessus du corps, ces poussoirs étant guidés pour être mobiles sensiblement axialement - une came oscillante (25) fixée sur le dessus du corps et apte à coopérer avec l'extrémité saillante des poussoirs (18) pour commander sélectivement le déplacement de ceux ci - les deux organes générateurs (2) étant disposés respecti vement sur deux axes sensiblement orthogonaux (23, 24) et la came osillante (26) étant disposée sensiblement à l'intersection (25) desdits deux axes (23, 24) - des moyens de blocage (26) propres à retenir la came dans sa position de basculement maximum pour maintenir l'un correspondant des susdits organes générateurs (2) dans sa position extrême correspondant à son enfoncement axial maximum, lesdits moyens de blocage (26) comprenant un organe aimanté (27) ou respectivement une armature (28) supporté de façon fixe latéralement par le corps (1) et une armature (28) ou respectivement un organe aimanté (27) solidaire de façon excentrée de la came (20) de manière telle que, la came étant en position de basculement maximum selon l'axe du susdit organe générateur, l'arma ture ou respectivement l'organe aimanté qui est solidaire de ladite came coopère avec l'organe aimanté ou respecti vement l'armature supporté par le corps caractérisé en outre en ce que l'armature (28) ou respectivement l'organe aimanté (27) est fixé à la came (20) de façon à pouvoir tourner autour d'un arbre (29) dont l'axe est situé dans un plan défini par l'axe (25) du corps (1) et l'axe (23) sur lequel est disposé l'organe générateur considéré des moyens de guidage (30, 31) sont prévus sur le corps (1) et sur la came (20) pour, par coopération mutuelle, maintenir les faces (28a, 27a) en regard de l'armature (28) et de l'organe aimanté (27) sensiblement parallèles l'une à l'autre lorsqu'elles sont au voisinage immédiat l'une de l'autre et sensiblement coaxiales quand elles sont au voisinage immédiat ou au contact l'une de l'autre même lorsque la came oscillante (20) est inclinée dans une direction intermédiaire propre à commander simultanément l'autre organe générateur et des moyens (32) de montage pivotant dudit arbre (29) de l'armature (28) ou respectivement de l'organe aimanté (27) sur la came (20) propres à autoriser le mouvement d'inclinaison de la came dans une position intermédiaire tout en maintenant l'axe dudit arbre (29) dans le susdit plan. 2. Dispositif de télécommande selon la revendication 1, caractérisé en ce que les moyens de guidage comprennent au moins une pièce de guidage fixe (31) solidaire du corps (1) et s'étendant selon un arc de cercle centré sur le centre (21) de pivotement de la came oscillante (20) et une pièce d'appui (30) portée par l'armature (28) ou respectivement l'organe aimanté (27) et propre à coopérer fonctionnellement, à glissement, avec ladite pièce de guidage (31). 3. Dispositif de télécommande selon la revendication 2, caractérisé en ce que les moyens de guidage comprennent deux pièces de guidage (31) en arc de cercle, parallèles l'une à l'autre et écartées l'une de l'autre, et en ce que la pièce d'appui (30) est une terminaison saillante de l'armature (28) ou respectivement de l'organe aimanté (27) présentant deux faces planes (30a) opposées et parallèles, qui est engagée entre les deux susdites pièces de guidage (31) et qui est en appui glissant sur celles-ci par ses deux faces planes opposées (30a). 4. Dispositif de télécommande selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que les moyens (32) de montage de l'arbre (29) de support de l'armature (28) ou respectivement de l'organe aimanté (27) sur la came (20) comprennent une bague (32) entourant coaxialement la came (20) et supportée à libre rotation par celle-ci, et sur laquelle est monté ledit arbre (29) en position radiale. 5. Dispositif de télécommande selon la revendication 4, dans lequel des moyens de blocage propres à retenir la came dans sa position de basculement maximum sont associés respectivement aux deux organes générateurs de signaux (2), caractérisé en ce que les moyens de blocage associés au second organe générateur de signal sont constitués selon l'une quelconque des revendications 1 à 4 et en ce que l'arbre (29) de support de l'armature (28) ou respectivement de l'organe aimanté (27) correspondant est solidaire d'une seconde bague (35) entourant coaxialement la came (20) et supportée par celle-ci à libre rotation indépendante de celle de la susdite première bague (32). 6. Dispositif de télécommande selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que l'armature (28) ou respectivement l'organe aimanté (27) porte par la came (20) est une pièce de forme générale discoïdale par rapport à laquelle l'axe de son arbre (29) de support s'étend sensiblement diamétralement. 7. Dispositif de télécommande selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que l'organe aimanté (27) comprend au moins un électro-aimant. 8. Dispositif de télécommande selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que l'organe aimanté (27) est porté par le corps (1) et l'armature (28) est portée par la came (20). 9. Dispositif de télécommande selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que les moyens de guidage comprennent en outre un organe (33) élastiquement effaçable disposé de manière à constituer un point dur lorsque la came (20) parvient en fin de sa course de basculement et que l'organe aimanté (27) et l'armature (28) coopèrent mutuellement pour bloquer la came (20) dans sa position de basculement maximum.