BE818570Q - Dispositifs de commande ergonomiques - Google Patents

Description

  1 La présente invention concerne des dispositifs de  commande ergonomiques. 

  
Il existe un certain nombre de cas de commande, par  exemple celui d'un radar de calcul de distance pour avion , qui exige beaucoup de soin et d'attention de la part d'un opérateur humain et où il faut aussi que soit exécuté un certain nombre de fonctions. Il est souhaitable que les mouvements de l'opérateur soient aussi naturels et aussi peu fatigants qus possible, compte étant tenu des possibilités

  
de mouvement du corps humain et en particulier du bras, de

  
la main et des doigts.

  
Suivant la présente invention , on a prévu un dispositif de commande ergonomique comprenant un levier propre à exécuter un mouvement de pivotement et une tête de réglage portée à une extrémité du levier, pour effectuer un mouvement de pivotement par rapport au levier, cette tête de réglage étant conformée et dimensionnée pour être reçue commodément par la paume.creusée en coupe,de la main d'un être humain pour permettre ces mouvements de la tête de réglage

  
ou de la tête de réglage et du levier sous l'action de la paume sensiblement sans que les doigts aient à faire effort, cette tête de réglage étant conformée aussi pour présenter

  
des points de repos dans lesquels les doigts peuvent reposer tandis que la paume de la main enserre l'appareil pour le faire fonctionner, et comprenant un élément d'actionnement qu'on peut mettre en oeuvre par l'action d'un doigt sur la tête de réglage, près d'une position de repos du doigt, pour en assurer la manoeuvre par le doigt correspondant, plusieurs fonctions pouvant ainsi être exécutées par le dispositif.

  
On décrira maintenant à titre d'exemple seulement une

  
 <EMI ID=1.1>  positif de commande suivant l'invention ;
- la figure 2 est une vue en plan du dispositif ;
- la figure 3 est une vue latérale du dispositif;
- la figure 4 est une vue de derrière du dispositif;
- la figure 5 est une vue en perspective explosée des deux sous-ensembles associés aux mouvements de pivotement du levier, considéré dans la direction de la flèche V à la figure 1 ;
- la figure 6 est une vue en coupe de la base de la tête de réglage, montrant des éléments associés au mouvement de pivotement de la tête de réglage, et aussi une vue de l'enveloppe, vue de dessous ;
- la figure 7 est une vue explosée montrant les deux . sous-ensembles associés au mouvement de pivotement de la tête de réglage.

  
En se référant auxdessins, on y voit un dispositif

  
 <EMI ID=2.1> 

  
lémétrique. Ce dispositif est destiné à être manoeuvré de la main gauche, et pour une forme particulière de radar, il sert aux fonctions suivantes:

  
1) Le mouvement de pivotement du levier 1 sert à commander le déplacement de la marque mobile du radar (commande lu curseur de distance) en actionnant un potentiomètre. 

  
2) Le mouvement de pivotement de la tête de réglage 2 sert à commander le déplacement en azimut de la marque mobile ( commande du curseur en azimut) en actionnant un potentiomètre.

  
3) Le pouce de la main gauche de l'opérateur sert à :
(a) commander le gain du. radar à l'aide d'une roue moletée 3, dont la rotation agit sur un potentiomètre ;
(b) déplacer le commutateur à levier à autocentrage, dont le mouvement vers le haut commande l'oscillation de la marque mobile ( oscillation du curseur de distance), et dont le mouvement vers le bas donne le signal de la reprise de la recherche.

  
4) L'index sert à commander l'inclinaison de l'antenne

  
du radar, par rotation de la roue moletée 5 qui actionne un potentiomètre.

  
5) Le doigt dumilieu sert à commander un changement de l'échelle de distance, en enfonçant de manière répétée un bouton poussoir 6.

  
6) Le troisième doigt sert à commander l'angle azimutal d'exploration par l'antenne, par enfoncement répété d'un bouton poussoir 7.

  
Dans sa position d'installation, le dispositif de commande est situé à gauche du siège du pilote, à peu près

  
 <EMI ID=3.1> 

  
que la tête de réglage 2 se trouve un peu au-dessus de cette cuisse. La forme ( voir spécialement la figure 1) et les dimensions de la tête de réglage sont choisies pour une réception convenable par la paume de la main, creusée en coupe, d'une main gantée normale. La forme, les dimensions, la posi-tion et l'orientation ont été choisies de telle sorte que la

  
 <EMI ID=4.1> 

  
à l'état de repos, la paume étant creusée en forme de coupe et permettant le mouvement de pivotement de la tête de réglage ou de la tête de réglage et du levier sans qu'il soit nécessaire de saisir la tête de réglage par les doigts qui restent ainsi disponibles pour agir sur d'autres éléments de commande.

  
Comme on peut le voir à la figure 2, le mouvement de pivotement du levier peut avoir lieu dans un plan qui fait un angle A de 15[deg.] avec l'axe du véhicule aérien. Ce mouvement ( figure 3) se produit par la rotation autour d'une broche pivot 8 qui est située légèrement à l'arrière du centre d'une fente 9 dans une plaque monture 10 en sorte que le levier puisse être déplacé vers l'arrière d'un angle B de 28[deg.] et vers l'avant d'un angle C de 37[deg.]. L'angle B a été limité à 28[deg.] parce qu'un déplacement vers l'arrière, de plus grande amplitude ,provoquerait la prise,par le bras de l'opérateur,d'une position incommode avec des difficultés de manoeuvre. 

  
En se reportant à présent à la figure 4, on voit que le levier 1 est incliné légèrement sur la verticale en sorte

  
 <EMI ID=5.1> 

  
rapport à l'horizontale ; ceci est dû simplement à des raisons pratiques d'installation du dispositif particulier décrit. La tête de réglage 2 peut pivoter dans les deux sens par rapport à sa poaition centrale , d'un angle E de 22,5[deg.]. Tous les angles qui ont été mentionnés précédemment ont été choisis de façon à permettre des mouvements naturels et faciles en conformité avec les possibilités anatomiques de mouvement du bras gauche et de la main. 

  
En se reportant particulièrement à la figure 1, on voit que la tête de réglage 2 est munie d'une ailette 11 par-dessus laquelle l'index et le doigt du milieu doivert être situés.Ainsi, l'ailette 11 sert comme référence pour placer correctement la main sur la tête de réglage 2. Les espaces ou impressions 12,13,14,15 (figure 1) et 16 (figure 2) définissent des positions de soutien précisées, respectivement pour le pouce, l'index , le doigt du milieu, le troisième doigt et le petit doigt et déterminent la position dans laquelle les doigts doivent se trouver lorsqu'ils n'ont pas

  
à exécuter des actions de commande qui leur sont attribuées. On remarquera que dans les positions de repos ainsi définies, les doigts ne portent pas sur les éléments d'actionnement de commande, en évitant ainsi la possibilité de fausses manoeuvres.

  
Le pouce qui est le doigt le plus agile peut exécuter trois actions de commande en agissant sur la roue moletée 3 ou sur le déclencheur 4. La roue 3 fait saillie dans une mesure suffisante à la surface de la tête de réglage et pour permettre un fonctionnement facile,elle tombe dans un

  
 <EMI ID=6.1> 

  
les deux sens en agissant sur la roue avec le bout du pouce. Le déclencheur 4 est du type ramené par une action de ressort en position centrale et il peut être déplacé vers le haut ou vers le bas dans une direction à peu près perpendiculaire à l'axe du pouce.

  
L'index qui possède aussi une certaine agilité fait tourner la roue 5 dans deux sens , la roue se trouvant dans un plan qui comprend l'axe de ce doigt. Le doigt du milieu et le troisième doigt peuvent presser respectivement sur les boutons poussoirs 6 et 7. La position de ces boutons a été choisie de manière à ce qu'ils soient actionnés par des joints médians des deux doigts parce qu'on a trouvé qu'il étant plus facile, en pratique, de le faire qu'en opérant par les joints du dessus. Dans cet exemple, le petit doigt n'est pas amené à avoir une action de commande.

  
En se reportant à présent aux figures 1, 4 et 5, ci décrira deux sous-ensembles 20 et 21 qui sont associés au mouvement de pivotement du levier 1.

  
La plaque monture 10 est munie de trous 22 pour sa monture au moyen de vis , et comprend deux avancées ou saillies 23 et 24. Le levier 1 est en forme de fourche pour former deux branches 25 et 26. En se reportant aux figures 4

  
et 5, on voit que les saillies 23 et 24 et les branches 25 et 26 sont forées suivant l'axe 27 et que la broche pivot 8 d'étend à travers ces trous et est bloquée sur le bras ou branche 25 et sur une douille à bride 29 au moyen d'une broche 28 adaptée dans les trous 8a, 29a et dans un trou
(non montré) de la branche 25. Des douilles 31 et 30 sont adaptées respectivement dans des trous des-saillies 23 et

  
24. La douille 29 s'étend à travers les trous des branche
25 et 26 ,tandis que sa bride est intercalée entre les sail-

  
 <EMI ID=7.1> 

  
d'une matière vendue sous le nom de "Ferodo" est placée

  
dans une découpure circulaire à la face intérieure de la saillie 23.

  
Un secteur denté 33 est intercalé entre les branches
25 et 26 et il est adapté au-dessus de la douille 29 par  l'intermédiaire d'un trou 34. Une broche 36 passant par un trou 35 et un trou correspondant de la branche 25 boulonne le secteur 33 au levier 1 en le rendant solidaire de celui-

  
 <EMI ID=8.1> 

  
pivot 8 en formant des moyens à ressort compressibles élastiquement . Finalement, sur la broche pivot 8 on a vissé un écrou 38 et un écrou de blocage 38a. L'ajustement de la position de ces écrous 38 et 38a sur la broche 8 sert à régler la compression des rondelles 37 et ainsi commande le de[pound] -4 de frottement entre la bride de la douille 29 et la rondelle 32 ; ainsi, on peut régler le déplacement du levier 1 à un degré de douceur désiré et à une valeur constante, dans une mesure suffisante pour empêcher les déplacements accidentels provoqués par exemple par les vibrations.

  
En se référant encore aux figures 4 et 5, on voit encore que le sous-ensemble 21 comprend un potentiomètre double 40 pour commander la distance dedéplacement de la marque mobile du radar , le potentiomètre ayant un arbre d'actionnement 41. Le potentiomètre 40 est fixé au tourillon
23 par une partie à vis 40a , une rondelle dentée 43 et un

  
 <EMI ID=9.1> 

  
pignon à rotation libre 45 avec une bride en forme d'assiette
46, une rondelle de frottement 47 qui est logée dans la  bride en forme d 'miette 46 et qui s'avance partiellement  par rapport à celle-ci , et une rondelle 48. Une broche 42  est fixée dans un trou 41a de l'arbre 41 et pénètre dans un cran 48a de la rondelle 48. Successivement, un ressort 49

  
et une rondelle plate 50 sont adaptés sur l'arbre 41 et finalement sur l'extrémité filetée de l'arbre 41 , on a vissé un écrou 51 et un écrou de blocage 52.

  
Dans l'état assemblé, le secteur 33est solidaire du levier 1 et coopère avec le secteur denté 45. Ainsi, au déplacement du levier 1 correspond une rotation du pignon 
45 ce qui, par l'intermédiaire de la rondelle à frottement 
47 entraîne à frottement une rondelle 48 qui, à son tour,  entraîne l'arbre 41 par l'intermédiaire d'un accouplement  par la broche 42 et du cran 48a. En réglant la position des écrous 51 et 52, il est possible d'ajuster la compression  axiale de l'écrou à ressort 49 en réglant ainsi la force  d'entraînement exercée sur l'arbre 41. Le rapport entre le secteur 33 et le pignon 45 est tel que ce dernier exécute une rotation de 3600 pour un déplacement complet de 65[deg.] du levier 1.

   Sur la base des tolérances:habituelles de fabrication des potentiomètres, l'angle de rotation de l'arbre 41 peut varier entre 270[deg.] et 320[deg.] en sorte qu'il est certain que le déplacement du levier permet au bras curseur du potentiomètre 40 d'exécuter son trajet complet tout en permettant un excès de déplacement par glissement de la rondelle
47, et de façon qu'un déplacement subséquent du levier 1 en sens opposé donne immédiatement lieu à une rotation correspondante de l'arbre 41.

  
Comme on peut le voir clairement d'après la figure 6, la tête de réglage 2 est constituée d'une base 60 et d'une
- coque de fermeture 61. Dans la base 60, on a disposé deux sous-ensembles 62 et 63 associés au mouvement de pivotement de la tête de réglage 2.

  
'Le sous-ensemble 62 ( figures 6 et 7) comprend un pivot pour la tête de réglage 2 et est muni de moyens de frottement réglablespour ajuster la résistance au mouvement de pivotement. Le levier 1 est muni d'un support 64 tandis que la base 60 est équipée de deux nervures 65 et 66 , ces trois éléments étant forés le long de l'axe 67. Une broche

J 

  
pivot 68 s'étend à travers ces trous et elle est bloquée au  support 64 au moyen d'une broche 69 reçue dans le trou 68a 

  
 <EMI ID=10.1> 

  
Une douille 70 est engagée à force dans le trou de la nervure 

I

  
 <EMI ID=11.1> 

  
 <EMI ID=12.1> 

  
frottement 72. La rondelle 72 porte contre le support 64.

  
Quatre rondelles élastiques 73 en forme d'assiettes sont reçues sur la broche pivot 68 depuis l'autre côté du support
64 et forment un moyen élastique compressible axialement.

  
Une douille à filets 74 est vissée dans le trou de la nervure 65 et agit à la fois comme palier pour la broche pivot
68 et comme organe portant contre les rondelles 73. Par le réglage de la position de la douille 74 , on peut ajuster la compression des rondelles 73 et ainsi le degré de frottement entre la bride 71, la rondelle 72 et le support 64. Ainsi, la résistance à la rotation de la tête de réglage 2 peut être modifiée. Une cheville à filets 75 est vissée dans un trou (non montré) de la nervure 65 et sert à bloquer la douille 74 dans la position de réglage. 

  
Le sous-ensemble 63 ( figures 6 et 7) sert à actionner . un potentiomètre 76 qui commande le déplacement en azimut de la marque mobile. Des supports 77 et 78 sont des parties intégrantes respectives du levier 1 et de la base 60. Le potentiomètre 76 est vissé par sa partie 76a dans le tro-&#65533; taraudé prévu dans le support 77 le long de l'axe 67 et

  
est bloqué en place au moyen d'une cheville 76b qui est également vissée dans un trou (non mont é)du support 77. 

  
Un secteur denté 79 est reçu sur le potentiomètre 76 au moyen d'un trou 79b et il est fixé au support 77 par une vis 79c qui passe par un trou 79a et vissé au support 77. Un pignon 81 est claveté sur un arbre 80 au-delà du support 88 et il est fixé par une broche 81b qui est reçue dans les trous 81a et 80a. Le support 78 porte, par le moyen de douilles 87 et 86 logées dans le trou 78a , la broche pivot 82 sur laquelle est monté d'un côté le secteur 84e ie l'autre côté le pignon 88. Le secteur 84 et le pignon 88 sont fixés par une broche 82 , respectivement par le moyen d'une broche 83 adaptée dans les trous 84a et 82a et par

  
une broche 87 adaptée dans les trous 88a et 82b. Lorsqu'on déplace la tête de réglage 82 par un mouvement de pivotement, le pignon 88 qui engrène avec le secteur 79 fait que l'arbre
82 tourne , ce qui entraîne le secteur 84 , lequel transmet son mouvement au pignon 81 et ainsi à l'arbre 80 du potentiomètre 76. Le rapport de transmission est tel que par le déplacement de la tête de réglage 2 de 45[deg.] il y ait une rotation complète de l'arbre 80. Des butées réglables (non montrées)limitent l'angle de rotation de la tête de réglage 2 pour la faire convenir à l'angle maximal de rotation du potentiomètre 76 en tenant compte des tolérances de fabrication habituelles des potentiomètres.

  
A la figure 6, on voit la coque enveloppe 61 qui est fixée par des vis qui passent par les trous 61a et 61b et qui sont vissées dans des trous correspondants (non montrés) de la basa 60. A l'intérieur de la coque 61 , on remarquera particulièrement la roue moletée 3 qui fait fonctionner le potentiomètre approprié (non montré) porté par un support
90 fixé au moyen de vis 91,&#65533;2 ; un commutateur 93 qui est actionné par le déclencheur 4 ; un potentiomètre 94 actionné par la roue moletée 5 ; un support 95 fixé au moyen des vis 96 et 97 , qui soutient le commutateur 93 et le potentiomètre 94 ; et les boutons poussoirs 6 et 7. Toutes les connexions électriques aux bornes des éléments précités montés dans la coque 61 sont pris ensemble en un faisceau 98 et vont vers un connecteur mâle 99.

   Avant l'adaptation de la coque 61 à la base 60, le connecteur 99 est adapté à un connecteur femelle (non montré) fixé à la base 60. Les conducteurs du connecteur femelle sont assemblés à ceux qui se terminent au potentiomètre 76 et passent dans un canal formé longitudinalement dans le levier 1. 

REVENDICATIONS 

  
1.- Dispositif de commande ergonomique comprenant un  levier propre à avoir un mouvement de pivotement et une tête  de réglage portée par une extrémité du levier pour avoir un mouvement de pivotement par rapport au levier , cette tête  étant conformée et dimensionnée pour être reçue convenablement par la paume creusée en forme de coupe d'une main hu-  maine pour permettre les mouvements de la tête ou de la

  
tête et du levier sous l'action de la paume ,sensiblement

  
sans effort des doigts , la tête de réglage étant également conformée pour présenter des positions de repos pour les doigts ,dans lesquelles les doigts peuvent porter tandis

  
que la tête de réglage est reçue , pour la manoeuvrer, par

  
la paume en forme de coupe , et comprenant un élément d'actionnement réglable par les doigts placés sur la tête à proximité de la position de repos des doigts, pour fonctionner convenablement sous l'action du doigt correspondant,

  
si bien que plusieurs fonctions de commande peuvent être réalisées par le dispositif.

Claims (1)

1. 2.- Dispositif de commande suivant la revendication 1, <EMI ID=13.1>

   vement de pivotement dans un plan lorsque la tête de réglage&#65533; est portée pour avoir un mouvement de pivotement dans un

   plan sensiblement perpendiculaire au plan prémentionné.

   3.- Dispositif de commande suivant la revendication

   1 ou la revendication 2, caractérisé en ce que la tête de réglage comprend une ailette qui s'étend vers l'extérieur

   de la tête pour passer entre les positions de repos de l'in-

   1 dex et du doigt du milieu. 4.- Dispositif de commande suivant l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que plusieurs de ces éléments actionnables au moyen des doigts

   sont prévus, deux d'entre eux étant disposés à proximité de la position de repos du pouce et l'un se trouvant chaque fois près de la position de repos de l'index, du doigt du milieu et du troisième doigt.

   5.- Dispositif de commande suivant l'une quelconque des revendications 1 à 4, caractérisé en ce que le levier est propre à avoir un mouvement de pivotement suivant un

   <EMI ID=14.1>

   6.- Dispositif de commande suivant l'une quelconque des revendications 1 à 5, caractérisé en ce que le levier est propre à avoir un mouvement de pivotement suivant un angle d'environ 45[deg.].

   7.- Dispositif de commande suivant l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que la tête de réglage comprend une coque de base et un dispositif de fermeture pour la coque fixé de façon amovible à la coque de base , le ou chacun des éléments d'actionnement étant porté par la coque de fermeture.

   8.- Dispositif de commande suivant la revendication

   7, caractérisé en ce que le ou chaque élément d'actionnement agit sur un générateur de signal électrique pour engendrer des signaux électriques en réponse à la manoeuvre de l'élément d'actionnement par le doigt correspondant , et en ce que des connexions électriques s'étendent à partir du générateur ou à partir de chaque générateur vers un dispositif connecteur électrique fixé de manière amovible à un connecteur correspondant de la coque de base. 9.- Dispositif de commande suivant l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce qu'il comprend des moyens à frottement réglables , agencés pour donner un degré de résistance par frottement au mouvement de pivotement du levier.

   10.- Dispositif de commande suivant l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce qu'il comprend des moyens à frottement réglables agencés pour permettre une certaine résistance par frottement au mouvement de pivotement de la tête de réglage.

   11.- Dispositif de commande suivant la revendication 9, caractérisé en ce qu'il comprend une plaque monture et une broche pivot qui s'étend à travers un trou du levier

   et d ns un trou de la plaque monture, les moyens à frottement comprenant une rondelle à fort coefficient de frottement disposée sur la broche pour agir entre la plaque et le levier de façon à résister à leur mouvement de pivotement , et en ce qu'il comprend des moyens de ressorts à compression et des moyens pour régler la compression des ressorts de façon à régler la quantité d'effort résistant par frottement.

   12.- Dispositif de commande suivant l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce qu'il comprend un mécanisme de transmission multiplicateur adapté à

   -la transmission du mouvement de pivotement du levier pour donner un mouvement de rotation à un arbre.

   13.- Dispositif de commande suivant l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce qu'il comprend un mécanisme de transmission multiplicateur propre à transmettre le mouvement de pivotement de la tête de réglage pour donner un mouvement de rotation à un arbre. 14.- Dispositif de commande suivant la revendication 12, caractérisé en ce que le mécanisme comprend un élément d'entraînement à frottement réglable , de telle sorte que

   le déplacement du levier au-delà d'une limite désirée de la rotation de l'arbre soit permis par glissement de l'élément d'entraînement.

   15.- Dispositif suivant l'une quelconque des revendications précédentes pour commander un radar d'évaluation de distance pour un véhicule aérien , le mouvement de pivotement du levier agissant sur un potentiomètre qui commande le déplacement à distance d'une marque mobile du radar , le mouvement de pivotement de la tête de réglage agissant sur un potentiomètre qui commande le déplacement en azimut de la marque mobile , et comprenant un premier élément d'actionnement sous forme d'une roue moletée actionnable par le pouce , la rotation de cette roue actionnant un potentiomètre qui commande le gain du radar , un second élément sous forme d'un commutateur auto-centreur actionnable par le pouce , le mouvement vers le haut de cet organe réalisant une commande de l'oscillation de la marque mobile autour d'une certaine position ,

   et le mouvement vers le bas de l'organe provoquant

   <EMI ID=15.1>

   élément de ce genre sous forme d'une roue moletée actionnable par l'index de la main et qui agit sur le potentiomètre qui commande l'inclinaison de l'antenne , un quatrième élé ment sous forme d'un commutateur à bouton poussoir disposé pour fonctionner sous l'action de la jointure médiane du doigt du milieu pour actionner un dispositif de commande d'échelle de distance , et un cinquième élément sous la forme d'un commutateur à bouton poussoir pour être mis en action par l'articulation médiane du troisième doigt pour agir sur

   <EMI ID=16.1>

   i

   16.- Agencement de commande ergonomique comprenant un dispositif de commande suivant l'une quelconque des revendications précédentes, ce dispositif étant monté à proximité d'un siège en une position propre à lui permettre d'être réglé de façon commode dans le tiers supérieur de la cuisse ' d'une personne assise sur le siège. ;

   17.- Agencement de commande suivant la revendication 16, caractérisé en ce que le levier est généralement dressé avec la tête de réglage à son extrémité supérieure , le leviez étant propre à avoir un mouvement de pivotement dans un plan de sensiblement 28[deg.] vers l'arrière et de 37[deg.] vers l'avant d'une position d'angle de la tête de réglage ,dans laquelle la saillie de l'axe du levier sur un plan vertical est verticale.

   18.- Agencement de commande suivant la revendication 17, caractérisé en ce que la tête de réglage est propre à avoir un mouvement de pivotement d'environ 22,5[deg.] de part

   et d'autre d'une position centrale dans laquelle le bras et la main de l'opérateur sont reposés.

   19.- Agencement de commande suivant la revendication

   <EMI ID=17.1>

   <EMI ID=18.1>

   généralement vertical suivant un angle de sensiblement 15[deg.] avec le plan de symétrie central d'une personne assise dans

   le siège , le mouvement vers l'avant du levier par rapport à cette personne étant convergent vers ce plan de symétrie.

   20.- Dispositif de commande ergonomique en substance tel que décrit et tel que représenté aux dessins joints au

   présent mémoire.