Brevet FR2897933A1 — publié le 20070831

La présente invention concerne un dispositif de détection d'un mouvement linéaire par effet Hall. Il est connu de détecter la position linéaire d'un élément en utilisant un dispositif de détection d'un mouvement linéaire par effet Hall. En particulier, les documents US6175233, EP1141661 décrivent de tels dispositifs pour des manettes de commande avec deux axes de liberté. Il est connu également d'utiliser de tels dispositifs pour détecter le parcours d'une pédale de frein, tel que décrit dans le document FR2786563, DE19701069 ou pour un absorbeur de choc, tel que décrit dans le document FR2795509. Le document DE 100 03 989 décrit un dispositif à effet Hall associé à un servomoteur hydraulique, la partie mobile étant intégrée au tiroir de commande ou de distribution. Les documents DE19751519 et DE19932726 portent sur un 15 capteur linéaire dans lequel le capteur à effet Hall est monté sur un curseur en V se déplaçant dans le champ magnétique d'aimants fixes. Le document EP1059506 porte sur un dispositif de détection d'un mouvement linéaire par effet Hall comportant : - un logement fixe, dont est solidaire au moins un capteur a effet 20 Hall, et - un organe mobile par rapport au logement et comportant un aimant. Dans ce document, un boîtier moulé forme le logement intégrant le capteur à effet Hall. Le dispositif comprend de plus un jeu de pièces polaires en 25 U dirigeant le flux magnétique perpendiculairement à la direction de déplacement du plongeur. Les documents cités ci-dessus permettent effectivement de réaliser la détection d'un mouvement linéaire. Il apparaît toutefois que les dispositifs évoqués ci-dessus 30 comprennent un ensemble important de pièces constitutives, qui doivent être solidarisées les unes avec les autres en induisant des jeux qui nuisent à la précision de la détection du mouvement. II est ainsi souhaitable d'obtenir un dispositif du type précédemment cité qui offre, avec un nombre de pièce limité, d'une part une 35 précision importante dans la détection du mouvement, et d'autre part une fabrication simplifiée, afin notamment de pouvoir obtenir un ensemble pouvant être utilisé dans des distributeurs hydrauliques ou dans les télécommandes d'engins de travaux publics. A cet effet, la présente invention concerne un dispositif de détection d'un mouvement linéaire par effet Hall comportant : - un logement fixe, dont est solidaire au moins un capteur a effet Hall, et - un organe mobile par rapport au logement et comportant un aimant, caractérisé en ce que l'organe mobile comporte un corps en 10 matière non magnétique surmoulé autour de l'aimant. Le surmoulage du corps sur l'aimant garantit une absence de jeu entre ces deux pièces. II est ainsi possible d'obtenir une détection du mouvement plus fiable par le dispositif. Avantageusement, le logement comporte des rnoyens de guidage 15 en translation de l'organe mobile. Cette disposition permet d'éviter toute rotation de l'organe mobile par rapport au logement, et donc la rotation de l'aimant par rapport aux capteurs à effet Hall, ce qui pourrait nuire à la qualité de la mesure si l'aimant n'était pas symétrique. 20 Selon un mode de réalisation, les moyens de guidage en translation comprennent au moins une rainure ou une nervure ménagée sur une paroi interne du logement, et l'organe mobile comprend au moins un élément de forme complémentaire. Avantageusement, le positionnement de l'aimant, transversalement 25 à la direction de déplacement en translation de l'organe mobile, est décalé par rapport à l'axe de l'organe mobile. Cette disposition permet de diminuer la distance entre l'aimant et les capteurs à effet Hall, et ainsi d'augmenter la zone de linéarité de détection des capteurs, ce qui améliore la qualité de la mesure effectuée. 30 Selon un mode de réalisation, le logement est également réalisé par moulage. Selon un mode de réalisation, le dispositif comporte deux capteurs à effet Hall. Ces dispositions permettent d'obtenir une redondance de 35 l'information de détection. Avantageusement, les signaux des deux capteurs à effet Hall sont inversés. Cette disposition permet de vérifier sirnplement le bon fonctionnement des deux capteurs, car la somme des deux signaux en fonctionnement normal doit être constante, égale à une valeur déterminée. Selon un mode de réalisation, l'au moins un capteur a effet Hall est relié à des moyens de traitement par une carte flexible. Avantageusement, au moins un capteur a effet Hall est intégré sur la carte flexible. Selon un mode de réalisation, une empreinte est ménagée sur la paroi extérieure du logement, destinée à la fixation d'au moins un capteur à effet Hall. Avantageusement, le dispositif comporte des moyens de rappel élastiques de l'organe mobile. Cette disposition permet de solidariser en mouvement l'organe mobile avec l'élément dont la position doit être détectée par un appui simple. De toute façon, l'invention sera bien comprise à l'aide de la description qui suit, en référence au dessin schématique annexé, représentant à titre d'exemple non limitatif, deux modes de réalisation d'un dispositif selon l'invention. La figure 1 représente une vue en coupe longitudinale d'un dispositif selon l'invention, fixé sur l'interface d'un distributeur hydraulique. La figure 2 est une vue en coupe longitudinale selon la figure 1, dans une deuxième position. La figure 3 est une vue en coupe longitudinale d'un dispositif selon la figure 1 dans une troisième position. La figure 4 est une vue en coupe longitudinale du dispositif de figure 1. La figure 5 est une vue d'une carte flexible comportant deux 30 capteurs utilisés dans le dispositif de figure 1. La figure 6 est une vue en coupe transversale de l'organe mobile de figure 1. La figure 7 est une vue en coupe d'une télécommande d'engin de travaux public, comportant un dispositif selon l'invention selon un second mode 35 de réalisation. La figure 8 est une vue en coupe longitudinale d'un organe mobile selon le mode de réalisation de figure 7. La figure 9 est une vue de face de l'organe mobile de figure 7. La figure 10 est une vue en coupe transversale de l'organe mobile 5 de figure 7. La figure 11 est une vue en perspective d'une pièce de base formant le logement du dispositif de figure 7. La figure 12 est une vue de dessus d'un logement ménagé dans la pièce de figure 10. 10 Selon un premier mode de réalisation, représenté sur les figures 1 à 6, un dispositif de détection 2 d'un mouvement linéaire par effet Hall comporte : - un tube 3 comportant un logement 4 fixe, dont sont solidaires deux capteurs 5 a effet Hall, et 15 - un organe mobile 6 par rapport au logement 4, et reçu dans celui-ci. Le tube 3 est fixé au corps d'une interface d'un distributeur hydraulique 7, et l'organe mobile est solidaire en mouvement d'un tiroir 11 du distributeur hydraulique. Le dispositif est donc destiné à détecter le mouvement 20 du tiroir 11 par rapport au corps du distributeur. Selon une caractéristique de l'invention, l'organe mobile 6 comporte un corps en matière non magnétique 8 surmoulé autour d'un aimant 9. Le tube 3 est également réalisé par moulage. 25 Le tube 3 et le corps 8 de l'organe mobile sont tous deux réalisés en matière plastique. Le logement 4 comporte des moyens de guidage 9 en translation de l'organe mobile, constitués par deux rainures 10 ménagées sur la paroi interne du logement, l'organe mobile comprenant deux nervures 12 destinées à 30 être logées dans les rainures du logement. Le positionnement de l'aimant 9, transversalement à la direction de déplacement en translation de l'organe mobile, est décalé par rapport à l'axe A de l'organe mobile. Le corps 8 de l'organe mobile 6 comporte une première portion 13, 35 destinée à être reçue dans le logement 4, et comportant l'aimant. Cette première portion 13 comportant les nervures 12. Le corps de l'organe mobile comporte également une seconde portion 14, dans le prolongement de la première portion, situé à l'extérieur du logement, et formant un doigt de contact avec l'élément dont le mouvement doit être détecté, c'est-à-dire le tiroir du distributeur Le logement 4 est fermé à une extrémité par un fond 15. Entre ce fond et la première portion de l'organe mobile 6 est logé un ressort 16. La seconde portion 14 de l'organe mobile 6 est en appui simple contre une extrémité du tiroir du distributeur hydraulique, il est maintenu solidaire en mouvement de celui-ci par le ressort 16, qui fait office de moyen de rappel. Ces dispositions permettent à l'organe mobile 6 de suivre le mouvement du tiroir dans toutes les positions entre deux positions extrêmes de fonctionnement, représentées sur les figures 2 et 3. La position de la figure 1 correspond à la position neutre du tiroir. Ainsi que précédemment indiqué, le dispositif comporte deux capteurs à effet Hall 5, afin d'obtenir une redondance de l'information. A cet effet, les signaux des deux capteurs à effet Hall sont inversés. Les capteurs a effet Hall est relié à des moyens de traitement, extérieurs au dispositif, par une carte flexible. En particulier, cela est réalisé par le fait que ces capteurs sont intégrés sur une carte flexible 17, ainsi que représenté sur la figure 5. Une empreinte 18 avec au moins un pion 21 est ménagée, lors du moulage, sur la paroi extérieure du logerent, destinée à la localisation des capteurs 5. La carte flexible comprend une ouverture destinée à être engagée sur le pion, le pion 21 étant ensuite thermoformé, pour réaliser une portion de diamètre supérieure au diamètre de l'ouverture dans la carte flexible, assurant ainsi la fixation de la carte flexible sur le logement. Le moulage du corps de l'organe mobile et du logement permet d'obtenir de façon simple des formes complexes, sans créer de jeu par un assemblage de pièces, et également d'ajouter facilement des fonctions sur ces éléments, comme par exemple la fonction de localisation des capteurs 5 sur le logement par l'empreinte 18 et le pion 21. Selon un second mode de réalisation, représenté sur les figures 7 à 12, un dispositif de détection 22 d'un mouvement linéaire par effet Hall selon l'invention est disposé dans une télécommande d'engin de travaux public du type connu notamment par le document FR2857489, auquel il peut être fait référence pour une description détaillée de la télécommande. Ainsi que représenté sur la figure 7, la télécommande comprend un corps 23 et une poignée 24 montée basculante par rapport au corps 23, en regard de la face supérieure 25 de ce corps pour commander les mouvements de va-et-vient d'au moins un poussoir 26 mobile en translation dans un logement 27 du corps de la télécommande et soumis à l'action de moyens de rappel 28, 29. La poignée 24 possède une jupe transversale 30 qui permet de commander le mouvement du poussoir 26. Le dispositif 22 selon l'invention est utilisé pour la détection des mouvements du poussoir 28 par rapport au corps 23 de la télécommande. Le dispositif 22 comprend, comme le dispositif selon le premier mode de réalisation : - une pièce de base 32 comportant un logement 33 fixe, dont sont 15 solidaires deux capteurs 34 a effet Hall, et - un organe mobile 35 par rapport au logement 33, et reçu dans celui-ci. La pièce de base 32 est fixée au corps de la télécommande, et l'organe mobile est solidaire en mouvement du poussoir 28. 20 Comme dans le premier mode de réalisation, l'organe mobile 6 comporte un corps en matière non magnétique 36 surmoulé autour d'un aimant 37. La pièce de base 32 et corps 36 de l'organe mobile sont tous deux réalisés en matière plastique, par moulage. Le logement 33 comporte des moyens de guidage 9 en translation 25 de l'organe mobile, constitués par deux nervures 38 ménagées sur la paroi interne du logement, l'organe mobile comprenant deux rainures 39 destinées à coopérer avec les nervures du logement 33. Comme dans le premier mode de réalisation, le positionnement de l'aimant 37, transversalement à la direction de déplacement en translation de 30 l'organe mobile, est décalé par rapport à l'axe A de l'organe mobile, comme cela peut être vu sur la figure 10. Le corps 36 de l'organe mobile 35 comporte une première portion 40, destinée à être reçue dans le logement 33, et comportant l'aimant. Cette première portion 40 comporte les nervures 38. Le corps de l'organe mobile comporte également une seconde portion 42, dans le prolongement de la première portion, située à l'extérieur du logement, et formant un doigt de contact avec le poussoir 28. Le contact entre la seconde portion et le poussoir est maintenu par l'action de moyen de rappel 28, 29 qui prennent appui d'une part sur le corps de la télécommande, et sur une rondelle 43 fixée sur l'extrémité de la seconde partie 42. II est à signaler dans ce mode de réalisation que la pièce de base 32 est réalisée sous forme d'une plaque fixée dans la télécommande formant plusieurs logement 33 pour plusieurs dispositifs de détection 32, correspondant chacun à un poussoir 28 de la télécommande. Les dispositions évoquées pour les deux modes de réalisations décrits peuvent être aisément combinées par l'homme du métier. En particulier, les dispositions relatives aux capteurs à effet Hall décrits dans le premier mode de réalisation sont applicables au second mode de réalisation. Comme il va se soi, l'invention ne se limite pas aux formes de réalisation préférentielles décrites ci-dessus, à titre d'exemples non limitatif ; elle en embrasse au contraire toutes les variantes. REVENDICATIONS 1. Dispositif (2, 22) de détection d'un mouvement linéaire par effet Hall comportant : - un logement fixe (4, 33), dont est solidaire au moins un capteur a effet Hall (5, 34), et - un organe mobile (6, 35) par rapport au logement (4, 33) et comportant un aimant (9, 37), caractérisé en ce que l'organe mobile (6, 35) comporte un corps (8, 36) en matière non magnétique surmoulé autour de l'aimant. 2. Dispositif (2, 22) selon la revendication 1, caractérisé en ce que le logement comporte des moyens de guidage (10, 38) en translation de l'organe mobile (6,35). 3. Dispositif (2, 22) selon la revendication 2, caractérisé en ce que les moyens de guidage en translation comprennent au moins une rainure (10) ou une nervure (38) ménagée sur une paroi interne du logement, et en ce que l'organe mobile comprend au moins un élément de forme complémentaire (12, 39). 4. Dispositif (2, 22) selon l'une des revendications 1 à 3, caractérisé en ce que le positionnement de l'aimant (9, 37), transversalement à la direction de déplacement en translation de l'organe mobile (6, 35), est décalé par rapport à l'axe (A) de l'organe mobile (6, 35). 5. Dispositif (2, 22) selon l'une des revendications 1 à 4, caractérisé en ce que le logement (4, 33) est également réalisé par moulage. 6. Dispositif (2, 22) selon l'une des revendications 1 à 5, caractérisé en ce qu'il comporte deux capteurs à effet Hall (5, 34). 7. Dispositif (2) selon la revendication 6, caractérisé en ce que les signaux des deux capteurs à effet Hall (5) sont inversés. 8. Dispositif (2) selon l'une des revendications 1 à 7, caractérisé en 30 ce que l'au moins un capteur (5) a effet Hall est relié à des moyens de traitement par une carte flexible (17). 9. Dispositif (2) selon la revendication 8, caractérisé en ce qu'au moins un capteur (5) a effet Hall est intégré sur la carte flexible (17). 10. Dispositif (2) selon l'une des revendications 1 à 9, caractérisé 35 en ce qu'une empreinte (18) est ménagée sur la paroi extérieure du logement (4), destinée à la fixation d'au moins un capteur à effet Hall (5). 11. Dispositif (2, 22) selon l'une des revendications 1 à 10, caractérisé en ce qu'il comporte des moyens de rappel élastiques (16, 28, 29) de l'organe mobile (6, 35).