BE1009000A3 - Commutateur par inductance sans contact sur levier de commande. - Google Patents
Commutateur par inductance sans contact sur levier de commande. Download PDFInfo
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Abstract
Dans un aspect de la présente invention, un commutateur à inductance sans contact est divulgué, pour utilisation avec un levier de commande. Le commutateur est relié mécaniquement à une masse qui peut être déplacée entre une première et une seconde position. Lorsque l'opérateur enfonce le commutateur, la masse se déplace vers la seconde position, contiguë à un circuit électrique. Un circuit de détection mesure la modification de l'inductance dans le noyau et fournit un signal de commande indiquant que le commutateur a été enfoncé.
Description
<Desc/Clms Page number 1> DESCRIPTION COMMUTATEUR PAR INDUCTANCE SANS CONTACT SUR LEVIER DE COMMANDE Domaine de l'invention La présente invention concerne le domaine des leviers de commande et plus particulièrement des commutateurs de commande électrique placés sur un levier de commande. Arrière-plan de l'invention Des leviers de commande sont couramment utilisés dans différentes applications de commande et offrent à un opérateur une manière commode de fournir des entrées de commande. On pourrait par exemple utiliser un levier de commande pour contrôler un avion de combat, le déplacement vers l'avant et vers l'arrière contrôlant les gouvernes de profondeur, et le déplacement vers la gauche et vers la droite contrôlant les ailerons. Des leviers de commande convenant pour de telles applications sont bien connus dans la technique. Dans certaines circonstances, il est souhaitable de doter la poignée du levier de commande de commutateurs de commande, pour permettre à un opérateur d'effectuer d'autres fonctions. Dans un avion de combat, un commutateur de lancement de missiles pourrait par exemple être situé sur la poignée du levier de commande. Le pilote <Desc/Clms Page number 2> de combat pourrait alors lancer commodément un missile sans devoir retirer sa main des commandes de vol. On connaît des leviers de commande qui comprennent des commutateurs de commande sur la poignée du levier de commande. Ces commutateurs sont en général des commutateurs actifs qui permettent à un courant de s'écouler à travers le commutateur lorsque le commutateur se trouve dans une position fermée, et qui coupent l'écoulement du courant lorsque le commutateur est ouvert. Un exemple d'un tel commutateur est un commutateur unipolaire à action unique momentanée. Bien que de tels commutateurs actifs fonctionnent de manière acceptable, ils présentent plusieurs inconvénients. Par exemple, des fils doivent être physiquement reliés au commutateur actif. Comme le levier de commande pivote en réponse au déplacement de commande de l'opérateur, les fils sont exposés à un important déplacement répété. Ce déplacement peut provoquer la fragilisation des fils ou affaiblir le fil d'une autre manière, et raccourcir la durée de vie du commutateur. Un autre inconvénient de commutateurs actifs réside en ce qu'ils exigent des quantités relativement grandes de courant pour contrôler le signal marche/arrêt. Il serait préférable d'avoir un commutateur qui exige moins de puissance. Différents types de détection passive sont connus dans la technique. Par exemple, le brevet US-4 825 157 (brevet 157) divulgue une commande à levier fonctionnant par effet Hall. Le brevet ne divulgue pas un commutateur monté sur le levier de commande. Le levier de commande divulgué dans le brevet 157 comprend un organe actuateur présentant un noyau magnétique. Des dispositifs à effet Hall détectent les déplacements du noyau magnétique et fournissent des signaux de commande correspondant au déplacement. Un <Desc/Clms Page number 3> inconvénient significatif des détecteurs à effet Hall est qu'ils doivent incorporer un aimant permanent qui se dégrade avec le temps. Le détecteur à effet Hall est également sensible à des champs magnétiques externes et peut fournir des signaux erronés lorsqu'il est exposé à un champ magnétique externe. Egalement, des détecteurs à effet Hall sont susceptibles d'être endommagés par des chocs et des vibrations, ce qui les rend inappropriés dans des environnements où règnent des chocs et des vibrations. Résumé de l'invention La présente invention est destinée à surmonter un ou plusieurs des inconvénients associés aux commutateurs de commande sur levier de commande. D'autres aspects et avantages de la présente invention ressortiront de la lecture de la description détaillée du mode de réalisation préféré, en association avec les dessins et les revendications annexées. Par conséquent, un objet de la présente invention est de fournir un commutateur de commande sur levier de commande qui puisse résister aux chocs et aux vibrations. Encore un autre objet de la présente invention est de fournir une commande sur levier de commande qui fonctionne correctement malgré la présence de champs magnétiques externes fluctuants. Ces objets et avantages sont atteints dans un mode de réalisation de l'invention qui comprend un arbre creux présentant une poignée et monté à pivotement sur un socle. Un commutateur de commande est monté sur la poignée et est relié mécaniquement à une masse installée à l'intérieur de l'arbre. Des bobinages électriques sont installés dans le socle et sont reliés à un circuit de détection. Le <Desc/Clms Page number 4> commutateur et la masse de commande sont normalement repoussés vers une première position. Lorsque l'opérateur enfonce le commutateur de commande, la masse se déplace vers une seconde position, contiguë aux conducteurs électriques, ce qui modifie l'inductance des conducteurs. En réponse à la modification des inductions, le circuit de détection fournit un signal de sortie indiquant que l'opérateur a enfoncé le commutateur de commande. Brève description des dessins La figure 1 représente une vue en coupe transversale d'un levier de commande comportant un mode de réalisation du commutateur de commande de la présente invention ; la figure 2 représente un diagramme schématique d'un mode de réalisation du circuit de commande utilisé dans un mode de réalisation de la présente invention. Description détaillée du mode de réalisation préféré Ce qui suit est une description détaillé du meilleur mode de réalisation préféré de l'invention. La présente invention n'est cependant pas limitée au mode de réalisation unique décrit ici. Au contraire, la présente invention comprend tous autres modes de réalisation et équivalents qui pourraient être repris dans la portée de l'invention telle que définie par les revendications annexées. La figure 1 représente une vue en coupe transversale d'un mode de réalisation du commutateur de commande 10 sur levier de commande de la présente invention. Le commutateur de commande 10 sur levier de commande comprend une poignée 15 de levier de commande fixée à un arbre 20 qui est monté à pivotement sur le socle 25 du levier de <Desc/Clms Page number 5> commande par l'intermédiaire d'un raccord pivotant 30. A l'extrémité de l'arbre 20 qui est éloignée de la poignée 15 du levier de commande est fixée une masse 35 ou un autre dispositif de commande servant à produire des signaux de commande en fonction de la position de la poignée 15 du levier de commande. Comme les signaux de commande du levier de commande ne font pas partie de cette invention, la masse 35 et d'autres caractéristiques de commande du levier de commande ne seront pas décrites plus en détail. Un bobinage 40 de conducteurs électriques est installé dans le socle du levier de commande. Bien qu'en figure 1 les bobinages soient représentés comme entourant le raccord pivotant 30, d'autres configurations des bobinages sont possibles sans quitter l'esprit et la portée de la présente invention telle que définie par les revendications annexées. Le bobinage 40 est relié par des conducteurs électriques 41,42 à un circuit de détection (représenté plus loin en figure 2). L'arbre 20 est de préférence creux, pour permettre le déplacement d'une première et d'une seconde masse 45,50 à l'intérieur de l'arbre 20. De préférence, la première masse 45 comprend un vide et la seconde masse 50 est configurée pour s'adapter et pouvoir se déplacer à l'intérieur du vide. Une première liaison de masse 55 est reliée à la première masse 45 et est reliée à pivotement à une première genouillère 65. Une seconde liaison de masse 60 est reliée à la seconde masse 50 et est reliée à pivotement à une seconde genouillère (non représentée). La seconde genouillère est de conception similaire à celle de la première genouillère, et elle est située directement derrière la première genouillère 65 de la figure 1. Une première liaison 70 de commutateur de commande est montée <Desc/Clms Page number 6> à pivotement sur la première genouillère 65 et est reliée à pivotement à un premier commutateur de commande 80. Une seconde liaison 75 de commutateur de commande est montée à pivotement sur la seconde genouillère et est reliée à pivotement à un second commutateur de commande 85. Le premier commutateur de commande 80 et la première masse 45 peuvent être déplacés entre une première et une seconde position. De même, le second commutateur de commande 85 et la seconde masse 50 peuvent être déplacés entre une première et une seconde position. Un mode de réalisation de la présente invention comprend un moyen de poussée 66 pour pousser le premier et le second commutateur de commande 80,85 et la première et la seconde masse 45,50 vers leur première position respective. Dans un mode de réalisation préféré, le moyen de poussée 66 comprend un ressort 67 fixé à la genouillère 65 et à un arbre 68 sur lequel la genouillère 65 est montée à pivotement. Pour actionner un commutateur de commande, un opérateur enfoncera le commutateur de commande. Par exemple, si l'opérateur enfonce le premier commutateur de commande 80, en le plaçant ainsi dans la seconde position, la liaison mécanique avec la première masse 45 entraînera que la première masse 45 se déplacera vers la seconde position, contiguë aux bobinages électriquement conducteurs 40. Ainsi que l'homme de l'art le comprendra, l'inductance du bobinage 40 se modifiera lorsque la première masse 45 se déplace de la première position vers la seconde position. Le circuit de détection (décrit plus loin) détecte la modification de l'inductance et produit un signal de commande correspondant à l'enfoncement du premier commutateur de commande 80. De même, si l'opérateur enfonce le second commutateur de <Desc/Clms Page number 7> commande 85, pour le placer ainsi dans la seconde position, la liaison mécanique avec la seconde masse 50 entraînera que la seconde masse 50 se déplacera vers la seconde position, contiguë aux bobinages électriquement conducteurs 40. Ainsi que le comprendra l'homme de l'art, l'inductance des bobinages 40 se modifiera lorsque la première masse 45 se déplace de la première position vers la seconde position. Le circuit de détection (décrit plus loin) détecte la modification de l'inductance et fournit un signal de commande correspondant à l'enfoncement du premier commutateur de commande 80. Dans un mode de réalisation préféré, la masse de la première masse 45 est supérieure à la masse de la seconde masse 50. La première masse plus grande 45 entraînera une plus grande modification de l'inductance lorsqu'elle est déplacée vers la seconde position que lorsque la seconde masse 50 est déplacée vers la seconde position. Le circuit de détection est capable de distinguer entre les modifications d'inductance provoquées par chacune des masses, et il fournit un signal de commande correspondant. Si l'opérateur enfonce simultanément à la fois le premier et le second commutateur de commande 80,85, la première et la seconde masse 45,50 se déplaceront toutes deux vers la seconde position, contiguë aux bobinages 40. La modification de l'inductance de bobinage 40 sera plus grande que la modification de l'inductance provoquée par la première masse 45 ou la seconde masse 50 individuellement. De cette manière, le circuit de détection est capable de détecter que le premier et le second commutateur de commande 80,85 ont tous les deux été enfoncés, et de produire un signal de commande correspondant. <Desc/Clms Page number 8> Différentes sortes de circuit de détection d'inductance sont connues dans la technique. Un circuit de détection 95 convenant particulièrement pour une utilisation dans un mode de réalisation de la présente invention est représenté en figure 2. Ainsi que le montre la figure 2, le circuit comprend un générateur de fréquence 100 qui produit un signal à une fréquence prédéterminée. La sortie du générateur de fréquence est reliée à un condensateur 105 qui à son tour est relié aux bobinages électriquement conducteurs 40. Une résistance 110 est branchée entre les bobinages 40 et la masse. Le signal qui se développe entre les bornes de la résistance 110 est alors redressé par les diodes 115. Le signal redressé est branché sur un condensateur 120 qui est relié à la masse. Le signal apparaissant aux bornes du condensateur 120 est une tension courant continu qui est directement proportionnelle à la fréquence du signal redressé. La tension courant continu est alors injectée dans différents comparateurs 125,130, 135,140 qui fournissent des signaux de sortie qui sont fonction de la tension courant continu injectée. Ainsi que le montre la figure 2, la première et la seconde masse 45,50 sont représentées dans la première position. La première masse 45 est également représentée en traits interrompus, dans la seconde position, contiguë aux bobinages 40. Ainsi que le sait l'homme de l'art, l'inductance des bobinages se modifie lorsque la masse se déplace vers la seconde position. A son tour, cela modifie la fréquence du signal aux bornes de la résistance 110, ce qui entraîne un signal de sortie correspondant sur l'un des comparateurs 125,130, 135, 140. La présente invention fournit dès lors un commutateur de commande passif qui ne présente pas de fils physiquement <Desc/Clms Page number 9> attachés au commutateur mobile. Le commutateur de commande de la présente invention est donc plus fiable et moins susceptible d'être endommagé par des chocs ou des vibrations.
Claims (8)
- Revendications 1. Commutateur de commande sur levier de commande, comportant : un socle ; un arbre creux fixé à un montage à pivotement et monté à pivotement sur ledit socle ; une poignée fixée à une extrémité de l'arbre et présentant un commutateur de commande relié mécaniquement à une masse installée à l'intérieur dudit arbre ; des bobinages électriquement conducteurs installés dans ledit socle en position contiguë audit montage à pivotement ; un circuit de détection relié électriquement auxdits bobinages électriquement conducteurs ;et dans lequel ledit commutateur de commande et ladite masse sont normalement poussés vers une première position, ladite masse est déplacée vers une seconde position, contiguë audit bobinage électriquement conducteur, en réponse au déplacement dudit commutateur de commande vers une seconde position, et ledit circuit de détection produit en réponse un signal de commande.
- 2. Commutateur de commande sur levier de commande selon la revendication 1, comprenant : une genouillère montée à rotation dans ladite poignée ; une liaison de commutateur, dans laquelle une première extrémité de ladite liaison de commutateur est montée à pivotement sur ledit commutateur de commande et une seconde extrémité de ladite liaison de commutateur est montée à pivotement sur ladite genouillère ; une liaison de masse, dans laquelle une première extrémité de ladite liaison de masse est reliée à pivotement à ladite genouillère et une seconde extrémité de ladite liaison de masse est reliée à ladite masse ; et <Desc/Clms Page number 11> un moyen de poussée pour pousser ledit commutateur de commande et ladite masse vers ladite première position.
- 3. Commutateur de commande sur levier de commande selon la revendication 2, dans lequel ledit moyen de poussée comprend un ressort relié à ladite genouillère.
- 4. Commutateur de commande sur levier de commande selon la revendication 3, dans lequel ledit circuit de détection comprend : un moyen de détection d'inductance pour produire un signal d'inductance ; un moyen à générateur de fréquence pour générer un signal de fréquence fixe, ledit moyen à générateur de fréquence étant relié électriquement audit moyen de détection d'inductance ; un moyen à redresseur relié audit moyen de détection d'inductance, pour redresser le signal d'inductance ; et un moyen de sortie relié audit moyen de redressement, pour délivrer le signal de commande.
- 5. Commutateur de commande sur levier de commande, comprenant : un socle ; un arbre creux monté à pivotement sur ledit socle ; une poignée fixée à une extrémité de l'arbre et présentant un premier et un second commutateur de commande reliés mécaniquement à une première et à une seconde masse de commande installées dans ledit arbre ; des bobinages électriquement conducteurs installés dans ledit socle en position contiguë audit montage à pivotement ; un circuit de détection électriquement relié auxdits bobinages électriquement conducteurs ;dans lequel ledit premier commutateur de commande et <Desc/Clms Page number 12> ladite première masse peuvent être déplacés entre une première et une seconde position, ledit premier commutateur de commande et ladite première masse étant normalement poussés vers une première position, et ladite première masse est déplacée vers une seconde position, contiguë audit bobinage électriquement conducteur, en réponse au déplacement dudit commutateur de commande vers une seconde position, et ledit circuit de détection produit en réponse un premier signal de commande ;dans lequel ledit second commutateur de commande et ladite seconde masse peuvent être déplacés entre une première et une seconde position, ledit second commutateur de commande et ladite seconde masse étant normalement poussée vers une première position, et ladite seconde masse est déplacée vers une seconde position, contiguë audit bobinage électriquement conducteur, en réponse au déplacement dudit commutateur de commande vers une seconde position, et ledit circuit de détection produit en réponse un second signal de commande ; dans lequel ledit circuit de détection produit un troisième signal de commande en réponse à une situation où ladite première et ladite seconde masse se trouvent dans lesdites premières positions ;et dans lequel ledit circuit de détection produit un quatrième signal en réponse aux situations dans lesquelles ladite première et ladite seconde masse se trouvent dans lesdites secondes positions.
- 6. Commutateur de commande sur levier de commande selon la revendication 6, dans lequel : la première masse comprend un vide ; et la seconde masse peut être enfoncée dans ledit vide et retirée de celui-ci.
- 7. Commutateur de commande sur levier de commande selon <Desc/Clms Page number 13> la revendication 7, dans lequel : la seconde masse présente la forme d'un cylindre ; et la première masse présente la forme d'un cylindre présentant un vide cylindrique destiné à recevoir la seconde masse.
- 8. Commutateur de commande sur levier de commande selon la revendication 6, dans lequel ledit circuit de détection comprend : un moyen de détection d'inductance pour produire un signal d'inductance ; un moyen à générateur de fréquence pour produire un signal de fréquence fixe, ledit moyen à générateur de fréquence étant électriquement relié audit moyen de détection d'inductance ; un moyen à redresseur relié audit moyen de détection d'inductance pour redresser le signal d'inductance ; et un moyen de sortie relié audit moyen de redressement pour émettre le premier, le second, le troisième et le quatrième signaux de commande.
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Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| US5532529A (en) | 1996-07-02 |
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