INPI-France/Brevets-Francais-2024-Chunked huggingface dataset:
La deuxième section forme du côté de la tête d’actionnement (280) un second épaulement (207). Le bloc d’amortissement (220) est engagé dans cette deuxième section de la cavité cylindrique (202) et vient en butée contre ce second épaulement (207). Il est ainsi lié à la seconde extrémité du moyen élastique de rappel (210), tous deux étant fixés rigidement au corps mobile (200), l’extrémité liée (221) de la figure précédente étant la surface du bloc amortissant (220) en appui contre l’épaulement (207) du corps mobile (200). La longueur du bloc d’amortissement (220) est déterminée pour que, lorsque le corps mobile (200) est en position désengagée, il soit en compression. Dans l’exemple décrit, la longueur du bloc d’amortissement (220) est déterminée pour que l’extrémité non liée ne vienne pas en contact avec la butée (235) de la chemise tubulaire (230) lorsque le corps mobile (200) est en position engagée. L’énergie nécessaire pour sortir du mode « engagé » est ainsi réduite, et l’effet d’amortissement intervient en fin de course de désengagement.
Dans l’exemple décrit, une collerette (140) assure l’assemblage et le calage des éléments constitutifs de l’actionneur électromagnétique par un engagement en force dans le boitier (100). Le bord avant (160) du boîtier (100) est replié pour assurer le maintien et le calage du corps de la vanne (300). Des joints annulaires (145 à 146) assurent l’étanchéité de l’actionneur et le calage de l’aimant (111).
Troisième variante de réalisation Les figures 3a, 3b et 3c représentent une troisième variante de réalisation d’un actionneur linéaire destiné également à une application de vanne. Selon cette variante, le moyen élastique de rappel (210) est constitué d’une juxtaposition de deux ressorts coaxiaux (205, 240) accouplés en série par une pièce intercalaire (250). La raideur du ressort (205) s’appuyant sur la butée (235) de la chemise tubulaire (230), solidaire du boîtier (100), est supérieure à la raideur du ressort (240) adjacent s’appuyant sur le fond (207) de la cavité cylindrique (202) du corps mobile (200).
Cette pièce intercalaire (250) présente un épaulement annulaire médian (251) dont la section correspond à la section intérieure de la cavité cylindrique (202) du corps mobile (200) pour permettre un déplacement longitudinal. La surface annulaire dudit épaulement annulaire médian (251), dirigée du côté opposé à la tête d’actionnement (280), forme une butée d’appui de l’extrémité avant du ressort (205), dont l’extrémité opposée vient en appui dans un logement de la butée (235) de la chemise tubulaire (230). La surface annulaire dirigée du côté opposé forme une surface annulaire d’appui du second ressort (240), dont l’autre extrémité vient en butée contre le fond de la cavité cylindrique (202) du corps mobile (200). La pièce intercalaire (250) présente un prolongement cylindrique (252) de section extérieure correspondant à la section intérieure de la première spire du ressort (240) afin d’assurer le positionnement et le guidage de ce ressort (240).
La pièce intercalaire (250) présente un second prolongement cylindrique (258) s’épanouissant axialement à l’intérieur du ressort (240) de faible raideur et dont la section est inférieure à la section dudit ressort (240). Ce second prolongement cylindrique (258) peut venir en appui axial du fond de la cavité cylindrique (208) de manière à limiter la compression du ressort (240) de faible raideur. La figure 3a présente le corps mobile (240) en position d’érection, lorsque la bobine n’est pas alimentée, et montre la course maximale de compression, , du ressort (240) de faible raideur.
Le bloc amortisseur (220) est engagé sur un plot axial (255) prolongeant l’épaulement annulaire médian (251) de la pièce intercalaire (250). Il est disposé coaxialement à l’intérieur du ressort (205) et présente une longueur inférieure à celle du ressort (205) afin de ne venir en contact avec la butée (235) de la chemise (230) qu’après un début de déplacement de l’organe mobile (200) dans la direction de désengagement et pour être mis en compression en position désengagée.
La figure 3b présente la même variante d’actionneur suite à un déplacement du corps mobile par alimentation de la bobine (110). Le second prolongement cylindrique (258) est alors en contact avec le fond de la cavité cylindrique (202) du corps mobile (200) cette position correspondant à la compression maximale du ressort (240) de faible raideur, le restant de la course pour atteindre la position escamotée, représentée en figure 3c, présentant un déplacement conjoint du corps mobile (200) et de la pièce intercalaire (250). Comme mentionné au paragraphe précédent, nous pouvons remarquer sur la figure 2 que la distance séparant la butée (235) de la chemise (230) et du corps mobile (200) est supérieure à la distance séparant la butée (235) de la chemise (230) et de l’extrémité frontale du bloc amortisseur (220) de manière à assurer une compression du bloc amortisseur (220) en fin de course pour dissiper l’énergie cinétique du corps mobile dans le bloc amortisseur (22) plutôt que dans la chemise (230), ceci permettant de limiter les vibrations et par conséquence le bruit dus à l’actionnement en position escamotée.
Profil force-déplacement La figure 4 illustre la variation de la force exercée par le moyen élastique de rappel le long de la course , et ce dans une variante à un ressort, présentée en , ou avec deux ressorts en série telle que présentée en . La montre deux points de travail définis par le cahier des charges, le point A représentant la force nécessaire pour assurer l’étanchéité de la vanne lorsque le corps mobile est en position d’érection et le point B re présentant la force nécessaire pour assurer le déplacement du corps mobile, à partir de la position escamotée, lorsque la bobine n’est pas alimentée et ce avec la dynamique requise.
Dans la variante de la figure 2, un seul ressort, de raideur , peut être utilisé pour obtenir les forces requises aux points A et B séparés de la course totale .
Dans la variante de la figure 3a, le premier ressort (205), de forte raideur , a pour but d'atteindre la force requise au point B, pour déplacer le corps mobile sur la course . Le second ressort (240), de plus faible raideur , assure le déplacement du mobile sur la seconde partie de la course , et est dimensionné de manière à obtenir la force requise au point A.
Cette seconde variante permet de conserver des tolérances de longueur standard pour la fabrication des ressorts afin de réduire les coûts. En effet, un jeu de peut résulter des dispersions de fabrication ce qui aura comme conséquence une variation de force dans la position où le moyen élastique de rappel est relâché, soit au point A. Une variation de force positive impliquera une surcontrainte sur la vanne pouvant conduire à sa détérioration, alors qu’une variation de force négative pourra conduire à un défaut d’étanchéité. Cette variation de force est directement proportionnelle au jeu et à la raideur du moyen élastique de rappel. Ainsi, dans la variante à un ressort, on obtient une variation de force alors que dans la variante à deux ressorts, la variation de force est déterminée par le ressort de faible raideur assurant la seconde partie de la course, soit . On obtient, grâce à l’utilisation judicieuse de deux ressorts de raideur différentes, une variation de force permettant de préserver les performances de la vanne tout en étant compatible avec les dispersions classiquement obtenues dans les productions de grande série.
est une représentation schématique de différents exemples de coopération, selon des vues pleines ou en section, d’une roue avec une interface d’entrainement intégrée à un élément mobile dans le mécanisme de transmission d’effort d’un dispositif de détection selon l’invention,
est une représentation schématique de différents exemples de coopération, selon des vues en section, d’une roue avec une portion de roulement ou glissement comprenant des roulements à billes, intégrée à un élément mobile dans le mécanisme de transmission d’effort d’un dispositif de détection selon l’invention.
L’invention concerne ainsi un dispositif de détection de position d'un élément mobile 2 par rapport à un élément de référence 3, caractérisé en ce que le dispositif comprend : une structure fixe 1 destinée à être montée fixe avec un élément de référence 3, un arbre de pivotement 51 associé au déplacement en translation de l'élément mobile 2 par rapport à l'élément de référence 3 par l’intermédiaire d’un mécanisme de transmission d’effort 6, l’arbre de pivotement 51 étant monté mobile par rapport à la structure fixe 1, au moins un capteur 41, 42 monté fixe avec la structure fixe 1, au moins une came 52 comprenant une surface destinée à interagir avec au moins un capteur 41, 42, la came 52 étant montée fixe en rotation avec l’arbre de pivotement 51, le mécanisme de transmission d’effort 6 de l'élément mobile 2 à l’arbre de pivotement 51 comprenant au moins, d’une part, une interface d’entrainement 61 intégrée sur au moins une longueur de l'élément mobile 2 et, d’autre part, une roue 62 positionnée axialement sur l’arbre de pivotement 51, la roue 62 comprenant sur sa périphérie au moins une interface d’accouplement 621 pour être entrainée par l’interface d’entrainement 61 portée par l’élément mobile 2.
Le dispositif de détection de position de l’invention, grâce au mécanisme de transmission d’effort 6 qu’il intègre, permet d’optimiser la position angulaire de la came 52 par rapport à la rotation axiale de l’arbre de pivotement 51 associé à l'élément mobile 2 lorsque la came 52 interagit avec au moins un capteur 41, 42. En effet, la came 52 associée en rotation avec l’arbre de pivotement 51 présente une surface d’interaction avec un ou plusieurs capteurs 41, 42 positionnée au niveau d’un bord périphérique, à distance de l’axe de pivotement de l’arbre 51. Aussi, dans le mécanisme de transmission d’effort 6 du dispositif de l’invention, lorsque le rayon de la roue 62 est inférieur à la distance entre l’axe de pivotement de l’arbre 51 et la surface d’interaction de la came 52 avec au moins un capteur 41, 42, la course de déplacement nécessaire à l'élément mobile 2 en translation par rapport au capteur 41, 42 se trouve réduite pendant la durée de l’hystérésis du capteur 41, 42. De sorte que, lors de l’interaction de la came 52 en pivotement avec un capteur 41, 42 doté d’une hystérésis, plus le rapport entre, d’une part, la distance séparant l’axe de pivotement de l’arbre 51 et la surface d’interaction de la came 52 et, d’autre part, le rayon de la roue 62 est élevé, plus la course de l'élément mobile 2 en translation s’en trouve restreinte. Ce rapport entre, d’une part, la distance séparant l’axe de pivotement de l’arbre 51 et la surface d’interaction de la came 52 et, d’autre part, le rayon de la roue 62 définit un rapport de démultiplication du mécanisme de transmission d’effort 6. Cette différence de distance entre, d’une part, la distance séparant l’axe de pivotement de l’arbre 51 et la surface d’interaction de la came 52 et, d’autre part, le rayon de la roue 62 permet ainsi de restreindre l’interaction entre la came 52 et le capteur 41, 42 à un intervalle de longueur de course de translation de l'élément mobile 2. De façon préférentielle, le rapport entre, d’une part, la distance séparant l’axe de pivotement de l’arbre 51 et la surface d’interaction de la came 52 et, d’autre part, le rayon de la roue 62 présente une valeur comprise entre 4,5 et 8,5. De façon optimale, cette valeur du rapport est comprise entre 5,5 et 7,5. Idéalement, cette valeur est de l’ordre de 6,5. Il convient également de relever que, dans le cadre du dispositif de détection de l’invention, une amplitude de translation de l'élément mobile 2 de faible importance est amplifiée par le rapport de démultiplication pour générer un pivotement de la came 52 selon une course angulaire importante au regard de la translation de l'élément mobile 2 qui porte l’interface d’entrainement 61 qui coopère avec la roue 62.
Selon un exemple de mise en œuvre, l'élément mobile 2 est monté coulissant en translation en association avec une structure de guidage, cette structure de guidage étant fixe avec l’élément fixe de référence 3. A titre d’exemple, cette structure de guidage est réalisée par un arrangement au travers duquel l’élément mobile 2 est monté coulissant, de façon à fonctionner de façon optimale avec le mécanisme de transmission d’effort 6.
Selon un exemple de mise en œuvre, le dispositif de détection de l’invention est appliqué au domaine ferroviaire et des appareils de voies. Aussi, l’élément mobile 2 est susceptible d’être associé à une aiguille de rail déplaçable tandis que l’élément fixe de référence 3 est susceptible d’être associé au contre-aiguille correspondant.
Il convient de relever que, dans le cadre de la présente invention, l’interaction de la came 52 avec le capteur 41, 42 est susceptible d’être opérée par contact, direct ou indirect, ou par modification d’un champ électromagnétique ou encore par modification d’un signal lumineux ou optique. Aussi, le capteur 41, 42 est susceptible de prendre la forme d’un interrupteur électromécanique, d’un capteur capacitif, d’un capteur inductif, d’un capteur résistif ou même d’un capteur optique.
Selon un exemple correspondant à une variante particulière de construction du dispositif de construction de l’invention, le dispositif comprend deux capteurs 41, 42 configurés, d’une part, pour interagir avec au moins une came 52 et, d’autre part, pour être enclenchés alternativement l’un par rapport à l’autre. Selon cette particularité, la came 52 est montée pivotante entre deux positions angulaires extrêmes. Ces positions angulaires extrêmes de la came 52 correspondent aux positions angulaires extrêmes de son arbre de pivotement 51 déplacé par l’intermédiaire du mécanisme de transmission d’effort 6 sous l’effet de la translation de l’élément mobile 2, d’une part, en écartement et, d’autre part, en rapprochement par rapport à un élément de référence 3.
Ainsi, conjointement au déplacement de l’élément mobile 2, l’arbre de pivotement 51 de la came 52 est entraîné en rotation sous l’action du mécanisme de transmission d’effort 6 depuis une première position dans laquelle la came 52 interagit avec un premier capteur 41 vers une seconde position dans laquelle la came 52 interagit avec un second capteur 42. Il convient de relever que lorsque la came 52 se trouve dans la seconde position et interagit avec le second capteur 42, cette came 52 cesse toute interaction avec le premier capteur 41. Selon un exemple d’arrangement préféré, lorsque l’élément mobile 2 est en déplacement dans une position intermédiaire entre les positions extrêmes, écarté et rapproché, la came 52 est également orientée dans une position intermédiaire dans laquelle elle n’interagit ni avec le premier capteur 41, ni avec le second capteur 42. Selon un exemple de construction illustrant une variante spécifique de cette arrangement préféré, la surface périphérique d’interaction de la came 52 qui interagit avec le premier capteur 41 est la même surface de came 52 qui interagit avec le second capteur 42. Selon un exemple de construction alternatif à cet exemple spécifique, la came 52 comprend deux surfaces périphériques d’interaction différentes, chacune étant respectivement dédiée, pour l’une, au premier capteur 41 et, pour l’autre, au second capteur 42.
Selon un autre exemple d’arrangement du dispositif de détection de l’invention, le dispositif comprend deux capteurs 41, 42 et deux cames, chacun des capteurs 41, 42 étant configuré pour interagir avec une came respective, les deux cames étant montées fixes en rotation sur un arbre de pivotement 51 commun ou sur des arbres de pivotement respectifs. Selon cet exemple d’arrangement, lorsqu’un même arbre de pivotement 51 porte les deux cames associées en rotation, cet arbre de pivotement 51 est monté pivotant entre deux positions angulaires extrêmes, chacune se rapportant, par l’intermédiaire du mécanisme de transmission d’effort 6, à une position de translation extrême de l’élément mobile 2 par rapport à l’élément de référence 3. De façon similaire, lorsque chacune des cames est portée par un arbre de pivotement respectif, chaque arbre de pivotement est associé à un mécanisme de transmission d’effort 6 respectif. De façon préférentielle, les deux arbres de pivotement sont montés parallèlement entre eux, par exemple, de façon juxtaposée ou bien de façon coaxiale. Dans le cadre d’un arrangement coaxial, un premier arbre pivotement est positionné dans le corps creux du second arbre de pivotement, de sorte que les roues et les cames respectives associées à ces arbres se trouvent positionnées à des hauteurs différentes ; la roue et la came de l’arbre de pivotement traversé creux étant positionné entre la roue et la came de l’arbre de pivotement traversant. Les interfaces d’entrainement 61 respectives de chacun des mécanismes de transmission d’effort 6 sont alors intégrées sur un même élément mobile 2 de sorte que le déplacement de l’élément mobile 2 par rapport à un élément de référence 3 soit en mesure d’entraîner le déplacement de chacun des arbres de pivotement. Chacun de ces arbres de pivotement est alors monté pivotant entre deux positions angulaires extrêmes parmi lesquelles au moins une de ces positions extrêmes correspond à la position de la came en interaction avec son capteur 41, 42 dédié, cette position étant conjointement en adéquation, par l’intermédiaire d’un mécanisme de transmission d’effort 6 respectif, à une position extrême de l’élément mobile 2, écarté ou rapproché, par rapport à l’élément de référence 3.
Conjointement au déplacement de l’élément mobile 2, les deux cames sont entraînées en pivotement sous l’action du mécanisme de transmission d’effort 6 depuis une première position, dans laquelle une première came interagit avec un premier capteur 41, vers une seconde position, dans laquelle une seconde came interagit avec un second capteur 42. Lorsque les deux cames sont dans la première position, seule la première came interagit avec un capteur 41. De même, lorsque les deux cames sont dans la seconde position, seule la seconde came interagit avec un capteur 42. Par ailleurs, de façon préférée, lorsque l’élément mobile 2 est en déplacement dans une position intermédiaire entre les positions extrêmes, écarté et rapproché, les deux cames pivotent également dans une position intermédiaire dans laquelle aucune d’entre elles n’est en mesure d’interagir ni avec le premier capteur 41, ni avec le second capteur 42.
Selon différentes particularités de construction, le mécanisme de transmission d’effort 6 est arrangé pour permettre un entraînement simultané en pivotement des deux cames, ou bien un entraînement décalé des deux cames en pivotement ou encore un entraînement séparé de ces deux cames.
Le mécanisme de transmission d’effort 6 mis en œuvre dans le dispositif de détection selon l’invention est réalisé par la combinaison d’une interface d’entrainement 61 qui coopère avec une interface d’accouplement 621 de la roue 62 permet d’opérer une transmission d’effort entre l’élément mobile 2 en translation axiale et l’arbre de pivotement 51 en rotation axiale ; de façon préférée, l’arbre de pivotement 51 étant orienté de façon sensiblement perpendiculaire à l’axe de déplacement de l’élément mobile 2. Cette coopération entre l’interface d’entrainement 61 arrangée en longueur et une partie de la surface périphérique de la roue 62 présente comme avantage de pouvoir être installé facilement, notamment lorsque la roue 62 est positionnée au niveau d’une des faces de l’ensemble du dispositif de détection qui combine la structure fixe 1, l’arbre de pivotement 51, au moins un capteur 41, 42 et une came 52. Un tel agencement de la roue 62 par rapport aux éléments de l’ensemble autorise, par exemple, un positionnement de cet ensemble pour coopérer avec l’élément mobile 2 grâce à une insertion de l’ensemble par le dessus de l’élément mobile 2, la roue 62 étant alors positionnée au niveau de la face inférieure de cet ensemble. Selon des alternatives d’installation, le positionnement de la roue 62 au niveau d’une face latérale de l’ensemble permet une insertion de l’ensemble par un des côtés de l’élément mobile 2.
Selon une première variante correspondant à un exemple de construction du dispositif de détection de l’invention, le mécanisme de transmission d’effort 6 est réalisé de sorte que, d’une part, une interface d’entrainement 61 intégrée sur au moins une longueur de l'élément mobile 2 est réalisée par une structure rectiligne crantée de type crémaillère et, d’autre part, la roue 62 positionnée sur l’arbre de pivotement 51 est un pignon. Selon cet exemple de construction, le mécanisme de transmission d’effort 6 se rapporte à un mécanisme d’engrenage entre le déplacement axial de l’interface d’entraînement 61 des crans portés par la crémaillère et au moins une partie de la denture périphérique de la roue 62. Cette interaction entre l’interface d’entraînement 61 et la roue 62 est susceptible d’être directe ou, alternativement, réalisée au travers d’un engrenage de transmission intermédiaire faisant intervenir un ou plusieurs pignons ou plateaux, voire une ou plusieurs chaines d’engrenage.
Selon une seconde variante correspondant à un exemple alternatif de construction du dispositif de détection de l’invention, le mécanisme de transmission d’effort 6 est réalisé de sorte que, d’une part, une interface d’entrainement 61 intégrée sur au moins une longueur de l'élément mobile 2 et, d’autre part, une interface d’accouplement 621 de la roue 62 positionnée sur l’arbre de pivotement 51 sont des surfaces de friction apte à interagir pour transmettre un mouvement depuis l'élément mobile 2 à l’arbre de pivotement 51. Selon cet exemple de construction, chacune des surfaces de friction est réalisée sous la forme de surfaces de frottement rugueuses et/ou adhérentes aptes à limiter le glissement lorsque l’interface d’entrainement 61 coopère avec au moins une partie de l’interface d’accouplement 621 de la roue 62. Il convient de relever que, ici aussi, cette interaction entre l’interface d’entraînement 61 et la roue 62 est susceptible d’être réalisée par une interaction directe ou, alternativement, par une interaction indirecte qui fait intervenir une ou plusieurs roues de friction, voire une ou plusieurs courrois de transmission.
Selon une troisième variante correspondant à un exemple alternatif de construction du dispositif de détection de l’invention, le mécanisme de transmission d’effort 6 est réalisé de sorte que, d’une part, une interface d’entrainement 61 intégrée sur au moins une longueur de l'élément mobile 2 et, d’autre part, une interface d’accouplement 621 de la roue 62 positionnée sur l’arbre de pivotement 51 sont réalisées par des interfaces magnétiques présentant des distributions respectives alternées de polarités. Selon cet exemple de construction, chacune des surfaces de friction est réalisée sous la forme d’une interface magnétique présentant une distribution selon une succession de polarités alternées, de sorte que, d’une part, deux segments de polarités opposées des distributions respectivement portées par l’interface d’entrainement 61 et, d’autre part, une partie de l’interface d’accouplement 621 de la roue 62 soient en mesure de coopérer. Il convient de relever que, ici encore, cette interaction entre l’interface d’entraînement 61 et la roue 62 est susceptible d’être réalisée par une interaction directe ou, alternativement, réalisée au travers d’un engrenage de transmission intermédiaire faisant intervenir une ou plusieurs roues portant également une interface magnétique présentant une distribution selon une succession de polarités alternées.
Dans un exemple, les données ou codes associés au niveau d’isolement i contiennent une ou plusieurs clefs de chiffrement, chiffrées ou non, qui seront utilisées lors de l’exécution d’un ou plusieurs codes associés au niveau d’isolement i+1. Ainsi, un accès pour écriture est par exemple autorisé sur la ou les zones mémoire associées au niveau d’isolement i+1 afin de provisionner les clefs au codes associés au niveau d’isolement i+1.