Brevet FR3051954A1 — publié le 20171201

Domaine de l'invention La présente invention se rapporte à une télécommande à manette pivotant au-delà d'un point fixe, les composantes de ce mouvement étant appliquées à deux pivots associés à deux axes passant par le point fixe par un mécanisme de conversion de mouvement, installé sous une platine servant de support pour la fixation de la télécommande dans un équipement, pour commander des actionneurs de l'équipement. Etat de la technique Il existe une manette de télécommande de jeu selon le document US 4 429 849 dont les pivots sont reliés à des moteurs générant un couple de réaction s'opposant au mouvement appliqué par l'opérateur à la manette. Ce dispositif est une manette de jeu vidéo qui se pose sur une surface telle qu'un plateau ou une table pour la manoeuvrer. Cette télécommande a l'inconvénient, outre de ne pas être adaptée intrinsèquement à certaines applications telles que la commande d'équipements de véhicules de chantiers ou autres commandes de ce type, d'avoir un encombrement latéral qui exclut toute application ou transposition de cette télécommande à un environnement d'encombrement limité dans les environnements techniques, par exemple dans les engins de chantier. But de l'invention La présente invention a pour but de développer une télé- commande à manette, du type défini ci-dessus et dont l'encombrement latéral soit particulièrement réduit pour pouvoir l'intégrer dans un environnement très limité comme par exemple un accoudoir de fauteuil de conduite d'un engin de chantier ou autre, pour commander les équipements, notamment hydrauliques de l'engin. Exposé et avantages de l'invention A cet effet, l'invention a pour objet une télécommande à manette pivotant dans un cône de mouvement dont le sommet est un point fixe, les composantes de ce mouvement étant appliquées à deux pivots associés à deux axes passant par le point fixe par un mécanisme de conversion de mouvement, installé sous une platine servant de sup- 3051954 2 port pour la fixation de la télécommande dans un équipement, pour commander des actionneurs de l'équipement. Deux pivots associés aux deux axes sont équipés d'un dispositif d'entraînement générant des couples et formé de deux moteurs électriques commandés, reliés cha- s cun par un engrenage respectif pour lui appliquer un couple de façon active ou en réponse à la composante du mouvement de la manette transmise à ce pivot, les deux moteurs étant portés par un support fixé au dessous de la platine portant le mécanisme de conversion transmettant les composantes du mouvement de la manette aux pivots des axes. 10 La télécommande selon l'invention a l'avantage d'être d'un encombrement transversal très réduit puisque les moteurs sont fixés sous la platine et ne dépassent pas du contour de la platine ; le dessous de la platine est l'endroit où il y a de la place disponible, par exemple dans l'accoudoir du fauteuil du conducteur d'un engin de 15 chantier. Cette forme très ramassée dans un plan horizontal présente ainsi un avantage énorme et inattendu par rapport à tout ce qui est fait ou est possible. De plus, la réaction est exercée sur la manette de façon à ce que la manoeuvre de la manette et par suite les signaux 20 générés par le mouvement de la manette soient précis comme cela est souhaitable pour des équipements techniques tels que des engins de chantier. Suivant une autre caractéristique, le support est en forme de dièdre rectangle et se compose de deux parties, chacune en 25 forme de chevalet retourné ayant deux bras, chaque chevalet enjambant un pivot coopérant avec le pignon du moteur, les bras étant terminés par des pattes pour la fixation du support sous la platine. Suivant une autre caractéristique, les deux parties en forme de chevalet se prolongent vers le bas par une console en équerre 30 les réunissant et recevant les moteurs avec leur pignon. Le prolongement vers le bas pour recevoir la console portant les moteurs générant la réaction est particulièrement intéressant car les dimensions et l'encombrement des moteurs et de leur équipement ne sont pas limités à la place latérale très réduite entre le volume 35 nécessaire au convertisseur de mouvement qui se trouve directement 3051954 3 sous la platine et le contour extérieur du boîtier de sorte que cette disposition n'impose nullement une forme miniaturisée aux moteurs et à la transmission de leur couple vers le pivot associé. Suivant une autre caractéristique, la console en équerre 5 est formée d'un dessus et de pattes descendant pour former les empla- cements recevant les moteurs, ce qui facilite de montage des moteurs et leur accessibilité. Suivant une autre caractéristique, les parties en forme de chevalet portent la console en équerre, en relief vers l'intérieur en des- 10 sous du volume occupé par le mécanisme de conversion de manière à utiliser au mieux la place disponible. Enfin, il est à remarquer que l'engrenage selon l'invention peut englober non seulement l'engrènement de deux pignons mais aussi un train d'engrenages, c'est-à-dire un ensemble de plusieurs pignons. 15 Dessins La présente invention sera décrite ci-après de manière plus détaillée à l'aide d'un exemple de télécommande à manette selon l'invention, représenté dans les dessins annexés dans lesquels : la figure 1 est une vue en perspective de la télécommande et de son 20 boîtier, la figure 2 est une vue en perspective de dessous de la platine de la télécommande, la figure 3 est une vue en perspective de dessus du mécanisme de conversion de mouvement, 25 la figure 4 est une vue en perspective de la manette, la figure 5 est une vue en perspective avant du support des moteurs, la figure 6 est une vue en perspective arrière du support des moteurs de la figure 5. 30 Description d'un mode de réalisation de l'invention Selon la figure 1, l'invention a pour objet une télécommande 100, actionnée par une manette 1 reliée à un système à deux axes X, Y pour commander un mouvement de rotation autour de ceux-ci. 3051954 4 Les axes X, Y, coplanaires, et en général perpendicu- laires, se coupent en un point O par lequel passe l'axe Z de la manette 1. La manette 1 peut pivoter autour de ce point O dans 5 toutes les directions (flèches F) pour commander un équipement, par exemple des actionneurs, à partir des composantes de rotation du mouvement de la manette 1 autour des axes géométriques X, Y. La télécommande 100 comporte une platine 2 dont le dessous est équipé d'un mécanisme de conversion de mouvement 3 10 pour transmettre le mouvement de la manette 1 aux pivots d'axes res- pectifs X et Y et reliés à des moteurs comme cela sera décrit ultérieurement, les moteurs générant un couple pour le mouvement de la manette. L'ensemble de ce mécanisme de conversion, des moyens 15 de transmission et des moteurs se loge dans un boîtier 5 inscrit dans le contour de la platine 2 de sorte que l'encombrement est réduit au minimum dans l'environnement latéral. Le boîtier 5 est une structure cylindrique de section adaptée à celle de la platine 2 et de son relief 22 pour venir contre celui- 20 ci par son bord supérieur 51. Les arêtes 52 du boîtier sont concaves pour rigidifier la structure. Les différents mécanismes de la télécommande seront décrits ci-après à l'aide des figures 2 à 6. La vue de dessous de la platine 2 selon la figure 2 montre 25 le détail du mécanisme de conversion 3 dans les limites nécessaires à la compréhension de l'invention. Le mécanisme de conversion 3 se compose d'un cadre principal 31 dont deux côtés parallèles 31a, 3 lb sont munis de deux pivots 31X1, 31X2, alignés sur l'axe X et logés dans des paliers 31P1, 30 31P2 fixés au dessous de la platine 2. Le mécanisme de conversion 3 comporte aussi un cadre auxiliaire 32 en forme de U dont les deux branches 32a, 32b sont munies de pivots 32Y1, 32Y2, alignés sur l'axe Y et logés dans des paliers 32P1, 32P2. La branche médiane 32c a un palier 32P3 pour être relié à 35 la manette 1 représentée à la figure 3. 3051954 5 Les axes X, Y sont dans un plan sous la platine 2. Le cadre principal 31 peut pivoter autour de son axe X dans le dégagement laissé par la forme en U du cadre auxiliaire 32 et ce dernier peut pivoter autour de son axe Y autour de l'enveloppe géomé- 5 trique créée par le pivotement du cadre principal 31. Pour augmenter l'angle de pivotement du cadre auxiliaire 32, le cadre principal 31 est aminci aux extrémités de ses branches 31c, 31d, orientées dans la direction X. Les cadres 31, 32 se rencontrent en fin de course de pivo- 10 terrent de l'un ou des deux cadres ; mais ces positions extrêmes ne li- mitent pas de façon gênante la commande de la manette 1 car elles sont au-delà des limites des commandes activées par la manette 1. Les extrémités des pivots sont cannelées pour recevoir solidairement en rotation des pièces. 15 La vue de dessus de la figure 3 montre le mécanisme de conversion 3 avec son cadre principal 31 dont les pivots 31X1, 31X2 solidaires en rotation des côtés 31a, 31b sont logés dans les paliers 31P1, 31P2 ainsi que le cadre 32 passant sous le cadre principal et dont les bras 32a, 32b sont munis de pivots 32Y1, 32Y2. 20 Les paliers 31P3, 31P4 dans les bras 31c, 31d reçoivent les pivots 12U1, 12U2 de l'organe de transmission 33 (figure 4). Les extrémités des pivots 31X1, 31X2 ; 32Y1, 32Y2 sont cannelées dans leur partie dépassant des paliers. La vue de dessous de la platine 2 montre les paires de ta- 25 raudages 24 pour fixer le ou les paliers et les taraudages 25 pour fixer les supports des moteurs et le relief 22 qui donne le contour d'appui pour le bord supérieur 51 du boîtier 5. Aux coins de la platine 2, il y a des trous oblongs 23 servant de logements de fixation réglable et à l'un des coins, il y a un 30 trou oblong 26 débouchant dans la découpe centrale 21 de la platine 2. La figure 4 montre la manette 1 dont l'extrémité supérieure 11 reçoit une poignée non représentée et l'extrémité inférieure 12 est munie de deux paires de pivots orthogonaux 12U1, 12U2 et 12V1, 12V2 orientés très respectivement dans la direction U et dans la 35 direction V. 3051954 6 Les pivots 12V1, 12V2 sont reliés à un organe de trans- mission 33 faisant partie du mécanisme 3 et portant un pivot 33P qui se loge dans le palier 32P3 du cadre auxiliaire 32. Les pivots 12U1, 12U2 (ce dernier est caché à la figure 3) 5 sont logés dans des paliers du cadre principal 31 des bras 31c, 31d (comme cela a été décrit ci-dessus) de sorte que l'axe U est aligné sur l'axe X lorsque la manette 1 a son axe Z perpendiculaire au plan X, Y. Le palier 12P1 pour le pivot 12U1 apparaît à la figure 3. Ainsi et en résumé : 10 Le mouvement de la manette 1 autour du centre de pivo- tement O est transmis par l'organe de transmission 33 au cadre 32 (mouvement selon l'axe Y) et par ses pivots 12U1, 12U2 au cadre principal 31 (mouvement autour de l'axe X). Il convient de remarquer que les pivots 31X1, 31X2 et 15 32Y1, 32Y2 étant solidaires en rotation des cadres 31, 32 respectifs, les deux pivots de chaque paire sont solidaires en rotation de sorte qu'il suffit d'un moteur par paire de pivots 31X1, 31X2 ou 32Y1, 32Y2 pour générer le couple appliqué à la manette. Les figures 5 et 6 montrent le détail du dispositif 20 d'entraînement 4 générant les couples. Les secteurs dentés ne sont re- présentés qu'à la figure 1. Le dispositif d'entraînement 4 comporte d'une part un support en forme de dièdre composé de deux parties 421 en forme de chevalets retournés, portant chacune un moteur 43 avec un pignon 44 25 et d'autre part, un secteur denté 41 (représenté seulement à la figure 1) solidaire d'un pivot 31X1, 31X2 ou 32Y1, 32Y2. Le secteur denté 41 correspond à une roue dentée centrée sur le pivot mais dont la seule partie utile de la denture a été matérialisée puisque le mouvement du pivot correspond à une fraction de rotation complète pour cette démul- 30 tiplication du mouvement entre d'une part, la composante de mouve- ment de la manette 1 appliquée au pivot et d'autre part, la composante fournie par le moteur 43 à travers son pignon 44 de diamètre très faible comparé à celui du secteur denté 41. 3051954 7 Chaque partie en forme de chevalet 421 a deux bras 422 terminés par une patte 423 munie de perçages 424 pour sa fixation aux taraudages 25 de la platine 2, en dessous de celle-ci. La forme de chevalet 421 se prolonge vers le bas et porte 5 une console en équerre 425 avec un dessus 426a pour fixer les moteurs 43 suivant cette disposition en équerre. Les pignons 44 dépassent de la face avant des boîtiers des moteurs 43 de sorte que l'espace devant les chevalets 421 est libre pour les secteurs dentés 41 restant en retrait du contour de la platine 10 alors que les parties en relief sont adaptées vers le bas, sous le volume nécessaire au mécanisme de conversion 3, la place étant disponible dans le prolongement de la platine 2 en dessous de celle-ci. En leur partie haute 422a, les bras 422 ont la largeur du bord libre de la platine au-delà de sa découpe centrale 21 sur une hau- 15 teur réduite puis cette largeur diminue dans la partie basse 422b pour ne pas encombrer le volume utilisé par le secteur denté 41. Le dispositif d'entraînement 4 est fixé sous la platine 2 à cheval sur un coin de façon à être associé aux pivots 31X1 et 32Y2 voisins. 20 La figure 5 montre l'extérieur du support 42 portant les deux moteurs 43 figurés par des boîtes parallélépipédiques. La figure 6 montre le côté intérieur du dièdre rectangle formé par le support 42 et notamment la partie du support 42 recevant les deux moteurs est décalée vers le bas sous le volume occupé par le 25 mécanisme de conversion de mouvement 3 comme le montre la figure 1 de façon à ne pas dépasser le contour de la platine 2. Le support 42 et les moteurs 43 s'inscrivent dans le contour du gabarit défini par la platine 2 et le boîtier 5 pour s'intégrer dans le volume disponible, très limité, comme celui sous un accoudoir de fauteuil de poste de conduite 30 d'un engin de chantier. Le support 42 est réalisé comme pièce injectée ou moulée en alliage léger ou en une matière plastique. 35 3051954 100 Télécommande Manette 8 1 NOMENCLATURE à manette 5 11 Extrémité supérieure 12 Extrémité inférieure 12U1, 12U2 Pivot d'axe U 12V1, 12V2 Pivot d'axe V 2 Platine 10 20 Cadre 21 Découpe centrale 22 Relief fixant le contour du boîtier 23 Trou oblong de fixation 24 Taraudage pour les paliers 15 25 Taraudage pour les accessoires 26 Trou oblong débouchant 3 Mécanisme de conversion de mouvement 31 Cadre principal 31a,b Coté 20 31c,d Coté 31X1, 31X2 Pivot 31P1, 31P2 Palier de pivot 32 Cadre auxiliaire 32a,b Bras 25 32c Bras médian 32Y1, 32Y2 Pivot 32P1, 32P2 Palier 32P3 Palier 4 Dispositif d'entraînement 30 41 Secteur denté 42 Support 421 Partie de support 422 Bras 422a Partie haute 35 422b Partie basse REVENDICATIONS1°) Télécommande à manette pivotant autour d'un point fixe, les composantes de ce mouvement étant appliquées à deux pivots associés à deux axes (X, Y) passant par le point fixe (0) par un mécanisme de con- version de mouvement (3), installé sous une platine (2) servant de sup- port pour la fixation de la télécommande dans un équipement, pour commander des actionneurs de l'équipement, caractérisée en ce que deux pivots (31X1, 31X2/32Y1, 32Y2) associés aux deux axes (X, Y) sont équipés d'un dispositif d'entraînement (4) générant des couples, formé de deux moteurs électriques (43) commandés, reliés chacun par un engrenage (41, 44) respectifs pour lui appliquer un couple de façon active ou en réponse à la composante du mouvement de la manette (1) transmise à ce pivot, - les deux moteurs (43) étant portés par un support (42) fixé au des- sous de la platine (2) portant le mécanisme de conversion (3) transmettant les composantes du mouvement de la manette (1) aux pivots des axes (X, Y). 2°) Télécommande selon la revendication 1, caractérisée en ce que le support (4) est en forme de dièdre. 3°) Télécommande selon la revendication 2, caractérisée en ce que le support (42) en forme de dièdre se compose de deux parties (421), chacune en forme de chevalet retourné, ayant deux bras (422), chaque chevalet (421) enjambant un pivot coopérant avec le pignon (44) du moteur (43), les bras (422) étant terminés par des pattes (423) pour la fixation du support (42) sous la platine (2). 4°) Télécommande selon la revendication 3, caractérisée en ce que 3051954 11 les deux parties en forme de chevalet (421) se prolongent vers le bas par une console en équerre (425) les réunissant et recevant les moteurs (43) avec leur pignon (44). 5 5°) Télécommande selon la revendication 4, caractérisée en ce que la console en équerre (425) est composée d'un dessus (426a) et de pattes (426b) descendant pour former les emplacements recevant les moteurs (43). 10 6°) Télécommande selon la revendication 4, caractérisée en ce que les parties en forme de chevalet (421) portent la console en équerre, en relief vers l'intérieur en dessous du volume occupé par le mécanisme de 15 conversion (3).