Brevet FR3011304A1 — publié le 20150403

La présente invention concerne le domaine de la détection de position et, plus particulièrement, un dispositif de transmission de mouvement à un capteur de position et un dispositif de détection de position incorporant un tel dispositif de transmission. Dans le domaine aéronautique, il est connu de détecter la position d'instruments de commande de vol, comme un manche, au moyen de capteurs de position comportant une entrée formée d'un élément denté. Un dispositif de transmission de mouvement est monté entre l'élément denté et l'instrument de commande de telle manière qu'un déplacement prédéterminé de l'instrument de commande de vol provoque un déplacement correspondant de l'élément denté. Dans le cas d'un instrument de commande monté pour pivoter, le dispositif de transmission comprend par exemple un arbre d'entrée lié en rotation à l'instrument et à un arbre de sortie portant un secteur denté engrenant avec un pignon denté formant l'entrée du capteur de position. Comme l'exigence de précision de la commande est élevée, la présence d'un jeu dans la transmission de mouvement entre le secteur denté et l'élément denté n'est pas acceptable. Ce problème a été résolu en dédoublant le secteur denté en un premier secteur denté lié en rotation à l'arbre de sortie et un deuxième secteur denté monté coaxialement au premier secteur denté pour présenter un débattement angulaire par rapport au premier secteur denté. Des ressorts de rappel sont montés entre les secteurs dentés pour rappeler le deuxième secteur denté vers une position prédéterminée de telle manière que la dent de l'élément denté en prise soit pincée entre deux dents appartenant chacune à un des secteurs dentés. Les ressorts de rappel sont dimensionnés de telle manière que l'effort tangentiel à transmettre à l'élément denté soit inférieur à l'effort de rappel. Il n'y a ainsi aucun jeu entre les secteurs dentés et l'élément denté. Toutefois, il existe un risque que l'un des ressorts se brise, que des morceaux se détachent et viennent affecter le fonctionnement de dispositifs environnants tels que d'autres capteurs de position. Les ressorts sont accrochés aux secteurs dentés par des parties en crochets : pour éviter que les crochets ne se brisent et que des morceaux se détachent, il a été envisagé de recouvrir ces parties d'une résine. Pour éviter que des spires ne se détachent, il est connu d'engager un noyau dans les ressorts. Ces solutions permettent effectivement d'éliminer le risque susdit, mais leur mise en en oeuvre nécessite des opérations manuelles renchérissant la fabrication du dispositif de transmission. Usuellement, le deuxième secteur denté est maintenu sur le premier secteur denté par une butée axiale fixée sur le premier secteur denté par des vis. Il est important que ces vis ne se desserrent pas afin d'assurer la fermeté de la butée axiale et d'éviter qu'une des vis ne s'échappe et vienne affecter le fonctionnement de dispositifs environnants. Ces vis étant de petit diamètre, le seul moyen connu pour empêcher le desserrage des vis est de les coller. Cette opération réalisée manuellement augmente elle aussi le coût de fabrication du dispositif. Un but de l'invention est de fournir un dispositif de transmission qui soit fiable tout en étant peu coûteux. A cet effet, on prévoit, selon l'invention, un dispositif de transmission de mouvement à un élément denté formant une entrée d'un capteur de position. Le dispositif de transmission comprend un arbre de sortie, un premier secteur denté lié en rotation à l'arbre de sortie et un deuxième secteur denté monté coaxialement au premier secteur denté pour présenter un débattement angulaire par rapport au premier secteur denté. Un organe de rappel est monté entre les secteurs dentés pour rappeler le deuxième secteur denté vers une position 5 prédéterminée. L'organe de rappel est agencé pour engendrer magnétiquement une force tendant à déplacer le deuxième secteur denté vers la position prédéterminée. Ainsi, l'organe de rappel ne comprend pas d'éléments reliant les secteurs dentés en étant 10 sollicités mécaniquement. L'organe de rappel n'est donc que faiblement sujet à l'usure et la fatigue, de sorte que le risque qu'il se brise est faible. De préférence, la force est une force d'attraction. 15 Cette force d'attraction a pour effets, d'une part, de ramener le deuxième secteur dans sa position angulaire et, d'autre part, de rapprocher axialement les secteurs l'un contre l'autre, facilitant leur manipulation en cours de fabrication et leur maintien en 20 position une fois montés. Avantageusement, l'organe de rappel comprend des aimants reçus chacun dans un logement ouvert dans une surface de l'un des secteurs dentés pour faire face à l'autre des secteurs dentés. 25 Chaque logement de chacun des secteurs dentés recevant un aimant a son ouverture faisant face à l'autre des secteurs dentés de sorte que, même si la fixation de l'aimant est défaillante, l'aimant ne peut sortir de son logement. 30 De préférence, le premier secteur denté comprend un moyeu ayant une extrémité libre pourvue d'ergots en saillie latérale et le deuxième secteur denté comprend un logement pourvu de rainures axiales de telle manière que le moyeu soit reçu à pivotement dans le logement avec les 35 ergots s'étendant à l'extérieur du logement pour former des butées axiales s'opposant à un éloignement des secteurs dentés lorsque le deuxième secteur denté se trouve dans une plage angulaire prédéterminée par rapport au premier secteur denté, la position prédéterminée de rappel se trouvant dans la plage angulaire prédéterminée. L'assemblage du premier secteur denté sur le premier secteur denté est ainsi obtenu par une liaison de type baïonnette, sans nécessiter de rapporter une butée axiale vissée. Le risque de détachement de pièces est donc limité. L'invention a également pour objet un dispositif de détection de position comprenant un tel dispositif de transmission de mouvement. D'autres caractéristiques et avantages de l'invention ressortiront à la lecture de la description qui suit de modes de réalisation particuliers non limitatifs de l'invention. Il sera fait référence aux dessins annexés, parmi lesquels : - la figure 1 est une vue schématique en perspective d'un dispositif de détection conforme à l'invention ; - la figure 2 est une vue schématique partielle en plan du dispositif de transmission, avec des transparences ; - la figure 3 est une vue schématique en perspective de ce dispositif de transmission ; - la figure 4 est une vue schématique en perspective montrant le premier secteur denté ; - la figure 5 est une vue schématique en perspective montrant le deuxième secteur denté. Le dispositif de détection conforme à l'invention est ici décrit en application à la détection de position d'un instrument de commande de vol d'un aéronef. 35 L'instrument de commande est par exemple destiné à commander les évolutions de l'aéronef selon au moins un axe. L'instrument de commande a ici la forme d'un levier 100 monté pour pivoter sur un bâti 101 solidaire de la structure de l'aéronef et positionné dans le poste de pilotage de celui-ci. En référence aux figures, le dispositif de détection comprend un capteur de position 1 relié via un dispositif, généralement désigné en 10, de transmission de mouvement au levier 100 formant l'instrument de commande. Le capteur de position 1 est ici de type RVDT et possède, de façon connue en elle-même, une entrée formée d'un élément denté et ici plus précisément d'un pignon 2. Le dispositif de transmission 10 a une entrée 15 agencée pour être liée en rotation au levier 100. L'entrée est ici un arbre 11 rigidement lié au levier 100. Il va de soi que l'entrée du dispositif de transmission peut être liée au levier 100 par tout moyen de transmission de mouvement comme un encastrement, des 20 engrenages, un ensemble bielle-manivelle ou autre. L'arbre 11 forme ici à la fois une entrée et un arbre de sortie du dispositif de transmission 10. Le dispositif de transmission 10 comprend en outre un premier secteur denté 12 et un deuxième secteur 25 denté 22 engrenant avec le pignon 2. Le premier secteur denté 12 est lié en rotation à l'arbre 11 via un manchon de serrage 15 solidaire du premier secteur denté 12. Le premier secteur denté 12 comprend, coaxialement au manchon de serrage 14 d'un côté 30 du premier secteur denté 12 opposé audit manchon, un moyeu 13 ayant une extrémité libre pourvue d'ergots 14 en saillie latérale vers l'extérieur. Les ergots 14 sont ici au nombre de quatre à 90° les uns des autres. Le deuxième secteur denté 22 est monté 35 coaxialement au premier secteur denté 12 pour présenter un débattement angulaire par rapport au premier secteur denté 12. Le deuxième secteur denté 22 comprend un logement 23 pourvu de rainures axiales 24 permettant l'engagement du moyeu 13 et des ergots 14. Les rainures axiales 24 sont ici au nombre de quatre à 90° les unes des autres. Le logement 23 a une longueur inférieure à une longueur du moyeu 13 de telle manière que, lorsque le moyeu 13 est reçu dans le logement 23, les ergots 14 se trouvent à l'extérieur du logement 23. On comprend que, lorsque les ergots 14 sont positionnés en correspondance des rainures axiales 24, le moyeu 13 peut être engagé axialement dans le logement 24 et dégagé de celui-ci. Au contraire, lorsque le moyeu 13 est reçu dans le logement 23 et que les ergots 14 ne se trouvent pas en correspondance des rainures axiales 24, le logement 23 peut pivoter autour du moyeu 13 dans une plage angulaire telle que les ergots 14 forment des butées axiales s'opposant au dégagement du moyeu 13 hors du logement 23 et donc à un éloignement des secteurs dentés 12, 22 l'un de l'autre. Le dispositif de transmission comprend également un organe de rappel qui est monté entre les secteurs dentés 12, 22 et qui est agencé pour engendrer magnétiquement une force tendant à déplacer le deuxième secteur denté 22 vers une position angulaire prédéterminée par rapport au premier secteur denté 12. La force de rappel est ici une force d'attraction. La position prédéterminée de rappel se trouve dans la plage angulaire prédéterminée mentionnée ci-dessus. L'organe de rappel comprend une première paire d'aimants 31.1, 31.2 montés sur le premier secteur denté 12 et une deuxième paire d'aimants 32.1, 32.2 montés sur le deuxième secteur denté 22. Les aimants 31.1, 31.2 sont écartés d'une distance égale à la distance séparant les aimants 32.1, 32.2. Les aimants sont positionnés de telle manière que : - le premier aimant 31.1 de la première paire d'aimants et le premier aimant 32.1 de la deuxième paire d'aimants ont des champs en interaction lorsque le deuxième secteur denté est au voisinage de la position prédéterminée de rappel ; - le deuxième aimant 31.2 de la première paire d'aimants et le deuxième aimant 32.2 de la deuxième paire d'aimants ont des champs en interaction lorsque le deuxième secteur denté est au voisinage de la position prédéterminée de rappel. Les aimants 31.1, 31.2 sont reçus chacun dans un logement 33.1, 33.2 ouvert dans une surface 35 du premier secteur denté 12 pour faire face au deuxième secteur denté 22. Les aimants 32.1, 32.2 sont reçus chacun dans un logement 34.1, 34.2 ouvert dans une surface 36 du deuxième secteur denté 22 pour faire face au premier secteur denté 12. Les aimants 31.1, 31.2, 32.1, 32.2 sont polarisés selon un axe s'étendant dans un plan radial du premier secteur denté 12 et du deuxième secteur denté 22 respectivement. Plus précisément, l'axe de polarisation s'étend selon un rayon des secteurs dentés 12, 22 : l'aimant 31.1 ayant une polarisation inverse de celle de l'aimant 32.1 et l'aimant 31.2 ayant une polarisation inverse de celle de l'aimant 32.2. Ainsi, le premier aimant 31.1 de la première paire d'aimants attire le premier aimant 32.1 de la deuxième paire d'aimants, et le deuxième aimant 31.2 de la première paire d'aimants attire le deuxième aimant 32.2 de la deuxième paire d'aimants dans le même sens de pivotement de sorte que le deuxième secteur denté 22 est attiré vers la position angulaire prédéterminée qui correspond à la position dans laquelle les aimants 31.1, 31.2 sont en regard des aimants 32.1, 32.2 respectivement. Dans cette position prédéterminée, les dents du premier secteur denté 12 sont alignées avec les dents du deuxième secteur denté 22. La position prédéterminée de rappel est définie en fonction : - des tolérances de taillage des dentures, - des tolérances sur le positionnement des aimants, - de la force de rappel obtenue au moyen des aimants. A titre d'exemple, on souhaite que le mouvement relatif des secteurs dentés permette de rattraper un jeu de l'ordre d'un quart de dent à une demie dent. La force de rappel procurée par les aimants doit être supérieure au plus grand de : - l'effort résultant du couple à transmettre au pignon 2, et - des efforts parasites susceptibles d'écarter les dents (du fait par exemple d'accélérations et/ou vibrations). Pour le montage, le deuxième secteur denté 22 est éloigné de la position prédéterminée et le pignon 2 est mis en engrènement avec les secteurs dentés 12, 22 de telle manière que la dent en prise du pignon 2 soit serrée entre deux dents adjacentes appartenant chacune à l'un des secteurs dentés 12, 22. Bien entendu, l'invention n'est pas limitée aux modes de réalisation décrits mais englobe toute variante entrant dans le champ de l'invention telle que définie par les revendications. Le dispositif de détection peut comprendre plusieurs capteurs et dispositifs de transmission de mouvement. Le capteur peut être de type différent et son entrée peut être par exemple un élément denté mobile en translation. Les aimants peuvent être montés pour exercer en tre eux une force répulsive assurant le centrage du deuxième secteur denté par rapport au premier secteur denté. Les aimants peuvent être montés de telle manière que les aimants de l'une des deux paires d'aimants s'étendent entre les aimants de l'autre des deux paires d'aimants. Le nombre d'aimants peut être différent de quatre et dépend notamment de la force de rappel à exercer et de l'encombrement. L'organe de rappel peut ainsi comprendre un aimant solidaire d'un secteur denté et un aimant ou une partie ferromagnétique solidaire du deuxième secteur denté, ou inversement. Les secteurs dentés peuvent s'étendre sur un angle valant jusqu'à 360 degrés. Le nombre d'ergots et de rainures axiales, de même que leurs dimensions, peuvent être modifiés en fonctions des besoins et notamment de la plage angulaire de débattement des secteurs angulaire l'un par rapport à l'autre. L'invention est utilisable dans toute application nécessitant de connaître avec précision la position d'un élément mobile. REVENDICATIONS1. Dispositif de transmission (10) de mouvement à un élément denté (2) formant une entrée d'un capteur de position (1), le dispositif de transmission comprenant un arbre de sortie (11), un premier secteur denté (12) lié en rotation à l'arbre de sortie et un deuxième secteur denté (22) monté coaxialement au premier secteur denté pour présenter un débattement angulaire par rapport au premier secteur denté, un organe de rappel monté entre les secteurs dentés rappelant le deuxième secteur denté vers une position prédéterminée, caractérisé en ce que l'organe de rappel est agencé pour engendrer magnétiquement une force tendant à déplacer le deuxième secteur denté vers la position prédéterminée. 2. Dispositif selon la revendication 1, dans lequel la force est une force d'attraction. 3. Dispositif selon la revendication 1, dans lequel l'organe de rappel comprend des aimants (31.1, 31.2, 32.1, 32.2) reçus chacun dans un logement (33.1, 33.2, 34.1, 34.2) ouvert dans une surface (35, 36) de l'un des secteurs dentés (12, 22) pour faire face à l'autre des secteurs dentés. 4. Dispositif selon la revendication 1, dans lequel l'organe de rappel comprend des aimants (31.1, 31.2, 32.1, 32.2) polarisés selon un axe s'étendant dans un plan radial du secteur denté 12, 22. 5. Dispositif selon la revendication 4, dans lequel l'axe de polarisation s'étend selon un rayon des secteurs dentés 12, 22. 6. Dispositif selon la revendication 1, dans lequel l'organe de rappel comprend une première paire d'aimants (31.1, 31.2) montés sur le premier secteur denté (12) et une deuxième paire d'aimants (32.1, 32.2) montés sur le deuxième secteur denté (22), un premieraimant de la première paire d'aimants et un premier aimant de la deuxième paire d'aimants ayant des champs en interaction, un deuxième aimant de la première paire d'aimants et un deuxième aimant de la deuxième paire d'aimants ayant des champs en interaction. 7. Dispositif selon la revendication 6, dans lequel le premier aimant de la première paire d'aimants (31.1, 31.2) attire le premier aimant de la deuxième paire d'aimants (32.1, 32.2), et le deuxième aimant de la première paire d'aimants attire le deuxième aimant de la deuxième paire d'aimants. 8. Dispositif selon l'une quelconque des revendications précédentes, dans lequel le premier secteur denté (12) comprend un moyeu (13) ayant une extrémité libre pourvue d'ergots (14) en saillie latérale et le deuxième secteur denté (22) comprend un logement (23) pourvu de rainures axiales (24) de telle manière que le moyeu soit reçu à pivotement dans le logement avec les ergots s'étendant à l'extérieur du logement pour former des butées axiales s'opposant à un éloignement des secteurs dentés lorsque le deuxième secteur denté se trouve dans une plage angulaire prédéterminée par rapport au premier secteur denté, la position prédéterminée de rappel se trouvant dans la plage angulaire prédéterminée. 9. Dispositif de détection de position d'un organe mobile (100), comprenant un capteur de position (1) ayant une entrée formée d'un élément denté (2) en prise avec des secteurs dentés (12, 22) portés par un arbre de sortie (11) d'un dispositif de transmission ayant une entrée agencée pour être reliée à l'organe mobile, le dispositif de transmission étant conforme à l'une quelconque des revendications précédentes.