FR2776903A1 - Systeme d'actionnement et de verrouillage pour le positionnement des elements mobiles d'un lit ou d'un siege - Google Patents

Systeme d'actionnement et de verrouillage pour le positionnement des elements mobiles d'un lit ou d'un siege Download PDF

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Abstract

L'invention concerne un actionneur électrique pour siège à dossier inclinable dans lequel l'irréversibilité (ou blocage de la cinématique) et le rendement sont indépendants l'un de l'autre, le rendement étant obtenu par un réducteur à pignons droits (8) et l'irréversibilité par un bloqueur à manque de courant (7) monté en parallèle sur un moteur électrique (5), et alimenté en énergie par le même dispositif de commande (9) que le moteur.

Description

SYSTEME D'ACTIONNEMENT ET DE VERROUILLAGE
POUR LE POSITIONNEMENT DES ELEMENTS MOBILES
D'UN LIT OU D'UN SIEGE
DESCRIPTION
Domaine de l'invention L'invention concerne un système d'actionnement permettant de modifier la position des éléments mobiles
d'un siège ou d'un lit.
L'invention trouve des applications dans tous les domaines utilisant un siège ou un lit dont les éléments mobiles peuvent être actionnés électriquement,
en fonction des besoins ou du confort de l'utilisateur.
En particulier, l'invention s'applique aux sièges destinés au transport de passagers tels que les sièges d'avion, aux sièges pour handicapés, aux sièges de dentistes, aux sièges ou lits médicaux, aux civières électriques, etc. Etat de la technique Dans de nombreux domaines, des sièges à dossiers inclinables ou des lits inclinables sont utilisés soit pour le confort des usagers, comme les sièges d'avion, soit pour des raisons pratiques, comme
les sièges de dentistes ou les sièges pour handicapés.
Classiquement, l'inclinaison des dossiers de sièges (ou lits) est obtenue par un actionneur réalisé à partir d'un système à roue(s) et vis sans fin entraîné par un moteur. Un tel actionneur est décrit
notamment dans le brevet US-4 759 587.
Cependant, dans le cas de ces actionneurs à vis sans fin, le blocage de la cinématique (appelé par la suite irréversibilité) est relativement difficile à obtenir; aussi, pour atteindre une bonne irréversibilité, le rendement du système est nécessairement diminué. La mise en oeuvre d'un tel système entraine donc un compromis entre
l'irréversibilité et le rendement de l'actionneur.
Par ailleurs, les coefficients de frottement qui déterminent le rendement et l'irréversibilité de ce type d'actionneurs fluctuent en fonction de plusieurs paramètres relatifs aux matériaux constituant l'actionneur; ils fluctuent, en particulier, en fonction de la température et de la nature de la
lubrification de ces matériaux.
Ainsi, lorsqu'un actionneur à vis sans fin est utilisé pour un siège ayant une charge statique importante, c'est-à-dire supérieure ou égale à la capacité dynamique de l'actionneur lui-même, il est difficile d'assurer une bonne irréversibilité; or, pour obtenir une irréversibilité correcte, il faut accepter de diminuer le rendement; cet actionneur a
donc un mauvais rendement.
De plus, il est à noter que plus le rendement est mauvais, plus la valeur du courant nécessaire à l'actionneur à vide est élevée et fluctuante, du fait des frottements; la sensibilité à une charge précise est donc très faible. En conséquence, pour les mouvements des sièges qui doivent assurer une maîtrise du couple généré, c'est-à- dire une maîtrise de la force maximum à ne pas dépasser pour des raisons de sécurité, il est très difficile, voire impossible, de régler le seuil de sécurité à ne pas dépasser, ce seuil devant, par ailleurs, être suffisamment important pour manoeuvrer le siège en charge nominale, quelle que soit
la situation.
En outre, un mauvais rendement de l'actionneur nécessite une source d'énergie importante, ce qui entraîne un accroissement du poids, du volume, et de l'échauffement du système et, par conséquent, un coût important. Exposé de l'invention L'invention a justement pour but de remédier
aux inconvénients des actionneurs décrits précédemment.
A cette fin, elle propose un actionneur électrique dont l'irréversibilité (blocage de la cinématique) est indépendante du rendement et obtenue par un bloqueur à manque de courant monté en parallèle sur un moteur et alimenté en énergie par le même dispositif de commande
que le moteur.
De façon plus précise, l'invention concerne un système de modification de la position des éléments mobiles d'un lit ou d'un siège comportant: odes moyens de déplacement mécaniques d'un premier élément mobile par rapport à un second élément fixe ou mobile du lit ou du siège, odes moyens d'actionnement fixés sur le siège ou le lit pour activer ou bloquer lesdits moyens de déplacement du premier élément, caractérisé en ce que les moyens d'actionnement et de verrouillage comprennent: *un moteur électrique alimenté par un dispositif de commande, Àune tige entraînée par le moteur, Àun bloqueur à manque de courant, assurant le blocage de la tige, monté en parallèle avec le moteur électrique et relié au dispositif de commande, *un système de transmission assurant l'entrainement des moyens de déplacement du premier élément, à une
vitesse déterminée.
Avantageusement, le bloqueur à manque de courant est un frein qui bloque la tige lorsqu'il n'est pas alimenté électriquement et qui autorise un
mouvement de la tige lorsqu'il est alimenté.
Selon l'invention, le système de transmission
est un réducteur à pignons droits.
Selon un mode de réalisation de l'invention, le moteur est un moteur rotatif entraînant la tige dans un
mouvement de rotation.
Brève description des dessins
- la figure 1 représente schématiquement un fauteuil dont l'inclinaison du dossier est obtenue au moyen du système d'actionnement et de verrouillage de l'invention; et - la figure 2 représente le schéma fonctionnel du système d'actionnement et de verrouillage de l'invention.
Description détaillée de modes de réalisation de
l'invention La figure 1 représente un exemple de siège à dossier inclinable muni du système de modification et de conservation de l'inclinaison du dossier, conforme à l'invention. Aussi, pour une meilleure compréhension de l'invention, l'invention sera décrite dans son application à un siège à dossier inclinable. Il est à noter, toutefois, que le système de l'invention peut être mis en oeuvre pour un lit ou un siège dont un ou plusieurs éléments mobiles (tête-de-lit, garde-fou, système d'élévation, dossier, appui-tête, repose-jambes, appui-lombaires, etc.) peuvent changer
de position.
Le système de modification de position du dossier, montré sur la figure 1, comporte des moyens de déplacement 3 mécaniques du dossier 1 et des moyens d'actionnement et de verrouillage 4 destinés à
actionner et/ou à bloquer ces moyens de déplacement 3.
Autrement dit, ces moyens d'actionnement et de verrouillage, ou actionneur, répondent à une commande de l'utilisateur pour abaisser ou redresser le dossier
1 du siège par rapport à l'assise 2 de ce siège.
La figure 2 représente, de façon plus
détaillée, un exemple d'actionneur de l'invention.
Cet actionneur comporte un moteur électrique 5 sur lequel est fixée une tige de transmission 6 et dont
le rôle est d'entraîner le mouvement de cette tige 6.
Cette transmission peut être, par exemple, une rotation. Le moteur 5 est alimenté en énergie par un dispositif de commande 9. Ce dispositif de commande 9 reçoit une tension source Vs transmise au système par
la diode CR1.
L'actionneur comprend, en outre, un bloqueur à manque de courant 7, alimenté en tension par le dispositif de commande 9. Le rôle de ce bloqueur est d'autoriser le mouvement de la tige 6 lorsqu'il est alimenté par le dispositif de commande 9 et, au contraire, d'interdire le mouvement de la tige 6
lorsqu'il n'est plus alimenté.
Ce bloqueur à manque de courant 7 peut-être, par exemple, un frein à manque de courant ou un électro-aimant. Selon l'invention, le moteur 5 et le bloqueur 7 sont montés en parallèle et sont alimentés par le même
dispositif de commande 9.
D'une part, le dispositif de commande 9 permet d'alimenter simultanément le moteur 5 et le bloqueur 7 par une tension de même valeur (qui peut-être, par
exemple, de 24 volts) pour générer le mouvement.
D'autre part, le dispositif autorise la coupure simultanée de l'alimentation du moteur 5 et de
l'alimentation du bloqueur 7 pour bloquer le mouvement.
Un tel actionneur a une irréversibilité quasi-totale, ce qui signifie que l'irréversibilité de
l'actionneur est supérieure à sa capacité dynamique.
Le fonctionnement qui vient d'être décrit en ce qui concerne le moteur 5 et le bloqueur à manque de courant 7 est le même pour une cinématique à vide et
une cinématique en charge entrainée.
Dans le cas d'une charge entraînante, c'est la relation entre l'énergie mécanique reçue et l'énergie électrique recueillie qui intervient. Par exemple, pour un moteur à courant continu, la tension présente à ses
bornes est proportionnelle à sa vitesse de rotation.
Le dispositif de commande 9 est commandé par la tension Vs. Il se comporte de façon à maintenir la tension moteur constante et à la même valeur que la tension Vs (quand le moteur devient générateur consécutivement à une charge entraînante ou à l'arrêt
du moteur).
Dans ce cas de charge entraînante, le dispositif de commande 9 agit dès lors que la tension de l'actionneur Va est supérieure à la tension source Vs. A ce moment, le transistor Q1 (qui est, par exemple, un transistor bipolaire) devient " passant " de façon à écouler l'énergie en provenance du moteur devenu générateur; le transistor Q1 redevient " bloqué " naturellement quand la tension source Vs redevient supérieure à la tension de l'actionneur Va,
donc quand le moteur n'est plus générateur.
On notera que la phase d'arrêt du moteur peut être un cas particulier de la charge entraînante; en effet, la tension source Vs passe à environ 0 Volt, ce qui rend le transistor Q1 passant dès l'instant et tant que Va est supérieure à Vs +0,6 Volt, dans le cas du
montage de la figure 2.
Comme montré sur la figure 2, la tige 6 est reliée, à son extrémité, à un système de transmission 8 qui assure l'entraînement des moyens de déplacement
mécaniques 3 du dossier 1.
Selon un mode de réalisation de l'invention, ce système de transmission 8 est un réducteur à pignons droits qui a l'avantage d'offrir un rendement maximum et, par conséquent, une diminution de la consommation électrique, du volume et du poids du système d'actionnement par rapport aux systèmes à vis sans fin
de l'art antérieur.
Cette association " bloqueur à manque de courant 7 et réducteur à pignons droits 8 " permet d'obtenir une bonne irréversibilité de l'actionneur tout en ayant un bon rendement de la transmission; irréversibilité et rendement peuvent
donc être modulés indépendamment l'un de l'autre.
En outre, l'invention a l'avantage de permettre une forte diminution du courant d'alimentation à vide et de ses fluctuations par rapport au système à vis sans fin de l'art antérieur, du fait de la suppression des frottements importants dans les engrenages, variant en fonction de la température et des risques de
grippage après un arrêt prolongé.
De plus, la relation entre l'énergie consommée et le couple délivré est optimisée et non-fluctuante dans le système de l'invention. En particulier, dans le cas d'un moteur à courant continu, la valeur du courant
est une image fidèle de l'énergie mécanique transmise.
Selon un mode de réalisation de l'invention, le système comporte un dispositif mécanique 10, tel qu'un levier, qui permet d'inverser ou de conforter mécaniquement les deux états du bloqueur pour palier à un défaut éventuel du dispositif de commande 9 ou pour assurer l'obtention de positions de sécurité, par exemple, dans le cas de sièges passagers d'un avion, soumis aux règlements de l'Office Fédéral de l'Aéronautique FAA et de l'office des pays membres du JAA (autorités aéronautiques conjointes) qui exigent que ceux-ci soient en position droite lors du décollage
et de l'atterrissage de l'avion.

Claims (4)

REVEND I CATIONS
1. Système de modification de la position des éléments mobiles d'un lit ou d'un siège comportant: 'des moyens (3) de déplacement mécaniques d'un premier élément mobile par rapport à un second élément fixe ou mobile du lit ou du siège, Àdes moyens d'actionnement (4) fixés sur le siège ou le lit pour activer ou bloquer lesdits moyens de déplacement du premier élément, caractérisé en ce que les moyens d'actionnement comprennent: -un moteur électrique (5) alimenté par un dispositif de commande (9), *une tige (6) entraînée par le moteur, -un bloqueur à manque de courant (7), assurant le blocage de la tige, monté en parallèle avec le moteur électrique et relié au dispositif de commande (9), *un système de transmission (8) assurant l'entraînement des moyens de déplacement du premier élément, à une
vitesse déterminée.
2. Système selon la revendication 1, caractérisé en ce que le bloqueur à manque de courant est un frein qui bloque la tige (6) lorsqu'il n'est pas alimenté électriquement et qui autorise un
mouvement de la tige lorsqu'il est alimenté.
3. Système selon la revendication 1 ou 2, caractérisé en ce que le système de transmission (8)
est un réducteur à pignons droits.
4. Système selon l'une quelconque des
revendications 1 à 3, caractérisé en ce que le moteur
est un moteur rotatif entraînant la tige (6) dans un
mouvement de rotation.
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