Brevet FR2807159A1 — publié le 20011005

La présente invention concerne un actionneur du type comportant un corps et une tige d'actionnement déplaçable à coulissement par rapport corps, le corps comportant des moyens de mise en mouvement en transla tion de ladite tige d'actionnement, l'actionneur comportant en outre un poten- tiometre dont la résistance varie en fonction de la position de la tige d'actionnement. Un actionneur comporte généralement un boîtier formant corps par rapport auquel une tige d'actionnement est montée mobile. La tige est dépla cée translation sous la commande d'un moteur électrique contenu dans le boîtier. Le déplacement de la tige d'actionnement est assuré par exemple par un agencement à vis/écrou entraîné par le moteur électrique. Dans des actionneurs dits à crémaillère, la tige déplaçable en tran station est munie d'une crémaillère coopérant avec un pignon tournant autour d'un axe fixe par rapport au boîtier, lequel pignon est entraîné en rotation le moteur de l'actionneur. Des actionneurs à crémaillère ont généralement un boîtier de taille relativement réduite puisque seul le moteur, le pignon d'entraînement de la crémaillère et éventuellement un train d'engrenages disposé entre la sortie du moteur et le pignon d'entraînement de la crémaillère sont nécessaires. Dans ce type d'actionneur, la tige portant la crémaillère traverse de part part le boîtier. II est connu de prévoir dans un actionneur un potentiomètre rectiligne dont la piste résistive est portée par le boîtier de l'actionneur alors que curseur déplaçable suivant la longueur de la piste résistive est solidaire de la tige mobile de l'actionneur. La longueur de la piste du potentiomètre est sensiblement égale à la longueur de la course du vérin afin de permettre de connaître l'état du vérin quelle que soit la position de la tige. Ainsi, on conçoit que l'utilisation potentiomètre rectiligne dans un vérin nécessite un boîtier relativement lumineux afin de permettre d'y loger la piste résistive du potentiomètre. Dans les actionneurs à crémaillère, afin d'éviter de devoir augmenter considérablement la taille du boîtier, il a été envisagé d'utiliser un potentio mètre rotatif. Dans ce cas, la piste résistive circulaire est solidaire du boîtier. Le curseur mobile en rotation le long de cette piste est entraîné par la cré maillère grâce à un train d'engrenages constituant un réducteur. Cette solution n'est toutefois pas satisfaisante puisqu'elle nécessite la mise en oeuvre d'un train d'engrenages formant réducteur. De plus, le nombre de tours des potentiomètres rotatifs est réduit, de sorte qu'il est diffi cile de trouver des potentiomètres adaptés lorsque la course de déplacement de la tige est très longue. Enfin, les potentiomètres rotatifs sont fragiles, no tamment dans la région de leurs positions extrêmes. L'invention a pour but d'apporter une solution à ce problème en pro posant un actionneur comportant un potentiomètre permettant de déterminer la position de la tige mobile de l'actionneur, mais dont l'encombrement est réduit, sans toutefois nécessiter l'utilisation d'un train d'engrenages comme dans le cas l'utilisation d'un potentiomètre rotatif. A effet, l'invention a pour objet un actionneur du type précité, ca ractérisé ce que ledit potentiomètre comporte une piste résistive portee par ladite ti d'actionnement et s'étendant suivant au moins une partie de longueur celle-ci, des moyens de connexion électrique d'au moins extrémité la piste résistive et un curseur conducteur appliqué sur la face de la piste résistive, lequel curseur est solidaire du corps. Selon des modes particuliers de réalisation, l'actionneur comporte l'une ou plusieurs des caractéristiques suivantes - lesdits moyens de connexion électrique comportent au moins une piste conductrice portée par ladite tige d'actionnement et s'étendant suivant au moins une partie de celle-ci, la ou chaque piste conductrice étant reliee seulement à une extrémité de ladite piste résistive, et les moyens connexion électrique comportent en outre pour la ou chaque piste conduc trice un contact solidaire du corps et appliqué sur la surface de la piste conductrice associée ; - le curseur et le ou chaque contact sont portés par une bague soli daire du corps et au travers de laquelle la tige d'actionnement est montée déplaçable ; - la tige d'actionnement est généralement de section circulaire, et en ce la piste résistive est portée par la surface extérieure cylindrique de la tige d'actionnement ; la tige d'actionnement comporte un méplat sur lequel est menagée ladite piste résistive ; - la tige d'actionnement comporte une crémaillère et traverse de part et d'autre le corps ; et - ladite piste résistive s'étend sur l'essentiel de la longueur la tige d'actionnement. L'invention sera mieux comprise à l'aide de la description qui va sui vre, donnée uniquement à titre d'exemple et faite en se référant aux dessins sur lesquels - la figure 1 est une vue en élévation d'un actionneur à crémaillère selon l'invention ; - la figure 2 est une vue de côté de l'actionneur de la figure 1 ; - la figure 3 est une vue en perspective à plus grande échelle de la tige potentiomètre de l'actionneur des figures 1 et 2 ; - la figure 4 est une vue schématique des pistes portées par la tige de l'actionneur illustrant le principe de fonctionnement du potentiomètre ; et - les figures 5 et 6 sont des vues en bout de deux modes de réalisa tion la tige d'actionnement portant les pistes conductrices sur lesquelles apparaissent les curseurs en contact avec les pistes. L'actionneur à crémaillère 10, représenté sur les figures 1 et 2, com porte, comme connu en soi, un corps 12 et une tige 14 mobile en translation par rapport au corps 12. A une de ses extrémités, la tige d'actionnement 14 comporte un em bout 15 de fixation sur l'élément mobile, devant être mis en mouvement par l'actionneur. Le corps 12 comporte un boîtier 16 traversé de part en part par la tige d'actionnement 14. Le boîtier 16 renferme un moteur électrique 18 d'entraînement de la tige 14. Ce moteur 18 se prolonge à l'extérieur du boî tier parallèlement à la tige d'actionnement 14. Comme connu en soi, l'arbre de sortie du moteur 18 est relié par un train d'engrenages formant réducteur à une roue dentée 20 coopérant avec crémaillère 22 ménagée suivant l'essentiel de la longueur de la tige d'actionnement 14. La crémaillère 22 est formée par exemple par des entail- successives ménagées suivant de la longueur de la tige 14. La crémail lère ainsi formée est adaptée pour coopérer avec la denture de la roue 20. Ainsi, lors de la rotation de la roue 20 sous l'action du moteur 18, la tige 14 se déplace en translation suivant son axe dans un sens ou dans l'autre en fonction du sens d'entraînement du moteur. L'actionneur selon l'invention comporte également un potentiomètre 24 permettant, en fonction de la valeur de sa résistance, de connaître la posi tion de la tige d'actionnement 14 par rapport au corps 12. Ce potentiomètre est représenté sur la figure 3. Il comporte essentiellement une piste résistive rectiligne 30 s'étendant suivant la longueur de la tige d'actionnement 14, du côté opposé à celui où est ménagée la crémaillère 22. Cette piste résistive est formée par exemple par un dépôt de résine de type Epoxy chargée en poudre de carbone. Cette charge de carbone est par exemple du noir d'acétylène. La résistance de la piste est déterminée par le taux de carbone dans la resine. Pour la fabrication d'une telle piste, la poudre de carbone est pulvérisée sur le polymère de la résine et l'ensemble est polymérisé à chaud. Comme connu en soi, un tel dépôt constitue un conducteur dont la résistance, mesurée entre deux points de sa longueur, varie sensiblement proportionnellement à la distance entre ces deux points. La piste résistive 30 est formée sur un substrat isolant ou un revête ment isolant recouvrant la tige. Ce substrat est par exemple polyamide et notamment par exemple en KAPTON . En outre, le potentiomètre 24 comporte un curseur solidaire du corps 12. Ce curseur est porté par une bague 34 au travers de laquelle cir cule la tige d'actionnement 14. La bague 34 est solidarisée par tout moyen approprié au boîtier 16. Le curseur 32, constitué par exemple d'une lame métallique flexible, est appliqué et maintenu élastiquement en contact avec la piste résistive 30. II peut également être constitué par un balai conducteur frottant sur la piste 30. En outre, le potentiomètre 24 comporte des moyens 36 de connexion électrique d'au moins une extrémité de la piste résistive 30 à un circuit de traitement électronique extérieur. Dans le mode de réalisation représenté, ces moyens 36 comportent deux pistes conductrices 40 s'étendant de part et d'autre de la piste ré- sistive 30. Ces pistes conductrices 38, 40 sont réalisées par exemple par un dépôt de résine chargée poudre de carbone. Afin que les pistes conduc trices aient une résistance très inférieure à la résistance de la piste résistive 30, la charge en poudre carbone des pistes conductrices est très supé rieure à celle de la piste resistive. Les pistes conductrices 38, 40 s'étendent suivant toute la longueur la piste résistive 30. Elles sont parallèles à cette piste 30 et espacées de celle-ci afin d'assurer leur isolation électrique. Les pistes conductrices sont réalisées sur le revêtement isolant recouvrant la tige. Comme représenté sur la figure 4, la piste résistive 30 est reliée à une de ses extrémités à la piste 40 par une résistance d'adaptation 42. L'autre extrémité de la piste résistive 30 est reliée à la piste 38 par un conducteur de liaison 43. Les points de connexion sur les pistes conductrices et la piste résistive sont réalisés par exemple en métal argenté. Avantageusement, les deux extrémités de la piste résistive 30 sont reliées l'une à l'autre par une diode Zener 44 assurant un écrêtage de la ten sion aux bornes de cette piste. La bague 34 porte en outre deux lames conductrices 46, 48 mainte nues élastiquement en contact avec les pistes conductrices 38, 40. Ces la mes sont disposées de part et d'autre du curseur 32. Les extrémités libres du curseur 32 et des lames de contact 46, 48 constituent les bornes du poten tiomètre. Celles-ci sont reliées à un faisceau 50 de conducteurs indépen dants se prolongeant au dehors du boîtier 16. On comprend que lorsque la tige 14 coulisse par rapport au corps, le curseur 32 et les lames conductrices 46, 48 suivent la longueur de leur piste associée en restant en contact électrique avec celle-ci. Dans le mode de réalisation représenté sur la figure 5, les pistes conductrices 38, 40 ainsi que la piste résistive 30 sont ménagées sur la face cylindrique extérieure de la tige d'actionnement 14, celle-ci étant généralement de section circulaire. En variante, et comme illustré sur la figure 6, la tige d'actionnement 14 est munie suivant toute sa longueur d'un méplat 70 diamétralement oppo sé à la région de tige 24 comportant la crémaillère 22. Les pistes conductri- 38, 40 et la piste résistive 30 sont ménagées sur ce méplat. Lors de l'utilisation de l'actionneur, une différence de potentiel, par exemple de 5 Volts, est établie entre les lames 46, 48 du potentiomètre. Ain si, exemple, la piste 38 est à un potentiel nul alors que la piste 40 au potentiel de plus 5 Volts. Une différence de potentiel est alors établie entre les deux extrémités de la piste résistive 30, la valeur de cette différence de potentiel étant fixée par la valeur de la résistance d'adaptation 42, cette - niere constituant avec la piste résistive 30 un pont diviseur de tension. On conçoit que la tension, mesurée depuis le curseur 32, est propor tionnelle à la résistance du tronçon de piste compris entre l'extrémité la piste résistive 30 reliée à la piste 38 et le curseur 32. Ainsi, la tension mesu- depuis le curseur 32 est représentative de la position de la tige d'actionnement 14 par rapport au corps 12 de l'actionneur. Lors du fonctionnement du potentiomètre, la diode Zener 44 permet d'écrêter les éventuels pics de courant pouvant survenir lors de l'alimentation potentiomètre. On conçoit qu'avec un tel potentiomètre, la piste résistive 30 étant portée par la tige d'actionnement déplaçable, seul le curseur fixe 32 reste solidaire du boîtier, ce qui n'impose pas d'augmenter la taille du boîtier. En outre, dans la mesure où les moyens d'alimentation de la piste résistive 30 depuis chacune de ses extrémités sont formés par des pistes conductrices portées également par la tige d'actionnement 14, les bornes d'alimentation du potentiomètre constituées des lames 46 et 48 peuvent être logées à l'intérieur du boîtier sans qu'il soit nécessaire d'augmenter la taille de celui-ci. Suivant une variante de réalisation, les pistes conductrices 40 sont supprimees et les moyens de connexion sont formés par fils conducteurs souples connectés directement aux extrémités de la piste resis- tive 30. Dans cas également, la taille du boîtier n'a pas à être augmentée. Bien que l'invention ait été décrite sur un actionneur à crémaillère, un potentiomètre, tel que décrit ici, peut également être mis en oeuvre un actionneur comportant une tige entraînée par un agencement à vis/écrou. REVENDICATIONS 1. Actionneur (10) du type comportant un corps (1 et une tige d'actionnement (14) déplaçable à coulissement par rapport corps (12), le corps (12) comportant des moyens (18, 20) de mise en mouvement en tran slation de ladite tige d'actionnement (14), l'actionneur comportant en outre un potentiomètre (24) dont la résistance varie en fonction de position de la tige d'actionnement (14), caractérisé en ce que ledit potentiomètre (24) com porte une piste résistive (30) portée par ladite tige d'actionnement (14) et s'étendant suivant au moins une partie de la longueur de celle-ci, des moyens (36) de connexion électrique d'au moins une extrémité de la piste résistive (30) et un curseur conducteur (32) appliqué sur la surface de la piste résistive (30), lequel curseur (32) est solidaire du corps 2). 2. Actionneur (10) selon la revendication 1, caractérisé en ce que lesdits moyens de connexion électrique (36) comportent au moins une piste conductrice (38, 40) portée par ladite tige d'actionnement (1 et s'étendant suivant au moins une partie de celle-ci, la ou chaque piste conductrice (38, 40) étant reliée seulement à une extrémité de ladite piste résistive (30), et en ce que les moyens de connexion électrique (36) comportent en outre pour la ou chaque piste conductrice (38, 40) un contact (46, 48) solidaire du corps (1 et appliqué sur la surface de la piste conductrice associée 40). 3. Actionneur selon la revendication 2, caractérisé en que le cur seur (32) et le ou chaque contact (46, 48) sont portés par une bague (34) solidaire du corps (16) et au travers de laquelle la tige d'actionnement (14) montée déplaçable. 4. Actionneur selon l'une quelconque des revendications précéden tes, caractérisé en ce que la tige d'actionnement (14) est généralement de section circulaire, et en ce que la piste résistive (30) est portée par la surface extérieure cylindrique de la tige d'actionnement (14). 5. Actionneur selon l'une quelconque des revendications 1 à 3, ca- ractérisé en ce que la tige d'actionnement (14) comporte un méplat (70) sur lequel est ménagée ladite piste résistive (30). 6. Actionneur selon l'une quelconque revendications précéden tes, caractérisé en ce que la tige d'actionnement 4) comporte une crémail lère (22) et traverse de part et d'autre le corps (1 7. Actionneur selon l'une quelconque revendications précéden tes, caractérisé en ce que ladite piste résistive (30) s'étend sur l'essentiel de la longueur de la tige d'actionnement.