FR3026444A1 - Micro-amortisseurs pour la prevention de mouvements indesirables dans des actionneurs a retroaction mecanique - Google Patents

Abstract

Appareil permettant de fournir une rétroaction mécanique d'une position d'un actionneur (112, 114) à un dispositif de commande dans un environnement à hautes vibrations. L'appareil comprend un élément qui entre en contact avec une surface de came de l'actionneur (112, 114) de sorte que le mouvement de l'actionneur (112, 114) et de la surface de came provoque le déplacement de l'élément. L'appareil comprend également un ressort qui exerce une force sur l'élément en direction de la surface de came pour maintenir le contact entre l'élément et la surface de came. L'appareil comprend également un amortisseur qui amortit le mouvement de l'élément, ce qui permet d'éliminer le mouvement résonant du ressort et de l'élément provoqué par les vibrations.

Description

MICRO-AMORTISSEURS POUR LA PRÉVENTION DE MOUVEMENTS INDÉSIRABLES DANS DES ACTIONNEURS À RÉTROACTION MÉCANIQUE La présente invention concerne des actionneurs à rétroaction mécanique, et plus spécifiquement une configuration de ressort et d'amortisseur pour un mécanisme articulé, par exemple de type ciseaux, pour un actionneur à rétroaction 5 mécanique. Des actionneurs à rétroaction mécanique peuvent être utilisés dans des applications dans lesquelles une rétroaction de commande doit être fournie même en cas de panne d'alimentation électrique. Par exemple, des moteurs-fusées à combustible liquide sont souvent montés dans un engin spatial par des cardans, qui 10 permettent aux moteurs de pivoter et de fournir une commande de direction à l'engin spatial. En cas de panne d'alimentation électrique à bord de l'engin spatial, il peut être souhaité que les moteurs à combustible liquide se centrent automatiquement de sorte que l'aéronef vole de manière rectiligne. Des actionneurs à rétroaction mécanique peuvent comprendre une tringlerie 15 mécanique entre un actionneur (par exemple un piston) et un dispositif de commande pour l'actionneur. Lorsqu'une première extrémité de la tringlerie mécanique en contact avec l'actionneur se déplace en réponse au mouvement de l'actionneur, une seconde extrémité de la tringlerie mécanique en contact avec le dispositif de commande peut également se déplacer. Le mouvement de la seconde extrémité de la 20 tringlerie mécanique peut déplacer un élément du dispositif de commande pour fournir une rétroaction pour la commande de l'actionneur. Par exemple, le dispositif de commande peut ouvrir une soupape pour envoyer un fluide hydraulique sous pression pour déplacer un actionneur d'un pouce. Lorsque l'actionneur s'est déplacé d'un pouce, un mouvement correspondant de la seconde extrémité de la tringlerie 25 mécanique peut exercer une force qui ferme la soupape, ce qui stoppe l'actionneur au niveau d'un déplacement d'un pouce. Pour fournir une rétroaction mécanique, la tringlerie mécanique doit maintenir le contact avec l'actionneur. Des ressorts sont souvent utilisés pour fournir une force qui pousse la tringlerie mécanique en contact avec une surface de 30 rétroaction (par exemple une surface de came) de l'actionneur. Toutefois, les ressorts peuvent subir une résonance. Plus spécifiquement, de fortes vibrations peuvent amener les ressorts à vibrer à une fréquence de résonance, ce qui est susceptible de provoquer une diminution de la force appliquée à la tringlerie mécanique de sorte que la tringlerie mécanique perde le contact avec l'actionneur. Dans de tels cas, la tringlerie mécanique risque de transmettre une position d'actionneur erronée au dispositif de commande. La présente invention propose un actionneur à rétroaction mécanique comprenant un actionneur mobile, un dispositif de commande conçu pour commander le mouvement de l'actionneur mobile, une surface de came qui est mobile avec l'actionneur mobile et une tringlerie de rétroaction mécanique qui est agencée pour être en contact avec la surface de came. Selon la présente invention, la tringlerie de rétroaction mécanique se déplace par rapport au dispositif de commande en réponse au mouvement de l'actionneur mobile et de la surface de came ; une position de la tringlerie de rétroaction mécanique par rapport au dispositif de commande indique une position de l'actionneur mobile au dispositif de commande ; l'actionneur à rétroaction mécanique comprenant en outre au moins un ressort agencé en contact avec la tringlerie de rétroaction mécanique pour exercer une force de sollicitation sur la tringlerie de rétroaction mécanique en direction de la surface de came ainsi qu'au moins un amortisseur agencé en contact avec la tringlerie de rétroaction mécanique pour exercer une force d'amortissement sur la tringlerie de rétroaction mécanique. Dans un actionneur à rétroaction mécanique tel que décrit ci-dessus, la surface de came peut comprendre une came conique dotée d'une surface conique interne, et la tringlerie de rétroaction mécanique peut comprendre une tringlerie articulée, la tringlerie articulée comprenant : un premier élément allongé et un second élément allongé qui sont pivotants l'un par rapport à l'autre ; des premières extrémités du premier élément allongé et du second élément allongé étant agencées en contact avec la surface conique interne ; les premières extrémités étant mobiles l'une vers l'autre et l'une s'éloignant de l'autre ; des secondes extrémités du premier élément allongé et du second élément allongé étant mobiles l'une vers l'autre et l'une s'éloignant de l'autre, et la ou les seconde(s) extrémité(s) se déplaçant par rapport au dispositif de commande ; le ou les ressort(s) comprenant au moins un ressort agencé entre les premières extrémités des premier et second éléments allongés, le(s) ressort(s) exerçant une force pour déplacer les premières extrémités en direction de la surface interne conique ; et le ou les amortisseur(s) comprenant au moins un amortisseur agencé entre les premières extrémités. Dans une telle forme de réalisation, le ou les ressort(s) présente(nt) par exemple une constante de rappel supérieure à 7,2 livres par pouce (soit environ 1,29 kg/m) et/ou les amortisseur(s) présente(nt) un coefficient d'amortissement compris entre 5,3 livres-force.seconde/pouce et 5,4 livres-force.seconde/pouce (soit entre 928 et 946 Ns/m). Un actionneur à rétroaction mécanique tel que décrit ci-dessus, peut comprendre en outre un second ressort agencé entre la tringlerie de rétroaction mécanique et le dispositif de commande et un second amortisseur agencé entre la tringlerie de rétroaction mécanique et le dispositif de commande. Le ou les ressort(s) et le ou les amortisseur(s) peuvent être agencés de façon coaxiale mais on peut aussi par exemple prévoir qu'un ressort soit agencé à côté d'un amortisseur. Selon un autre aspect de la présente invention, un servo-actionneur peut comprendre un actionneur hydraulique, un dispositif de commande conçu pour émettre des signaux de commande et une servovalve électrohydraulique en communication hydraulique avec l'actionneur hydraulique. La servovalve électrohydraulique peut être en communication avec le dispositif de commande, et les signaux de commande à destination de la servovalve dirigent un fluide hydraulique vers l'actionneur hydraulique pour actionner l'actionneur hydraulique. Le servo-actionneur peut également comprendre un élément de rétroaction mécanique agencé en contact avec l'actionneur hydraulique. L'élément de rétroaction mécanique se déplace par rapport à la servovalve électrohydraulique en réponse au mouvement de l'actionneur hydraulique. Une position de l'élément de rétroaction mécanique par rapport à la servovalve électrohydraulique peut indiquer une position de l'actionneur hydraulique à la servovalve électrohydraulique. Le servo-actionneur peut également comprendre au moins un ressort agencé en contact avec l'élément de rétroaction mécanique pour exercer une précontrainte sur l'élément de rétroaction mécanique en direction de l'actionneur hydraulique. Le servoactionneur peut également comprendre au moins un amortisseur agencé en contact avec l'élément de rétroaction mécanique pour exercer une force d'amortissement sur l'élément de rétroaction mécanique.

Selon encore un autre aspect de l'invention, une tringlerie articulée, par exemple de type ciseaux, permettant de fournir une rétroaction mécanique entre un actionneur et un dispositif de commande peut comprendre un premier élément allongé qui comprend une première extrémité, une deuxième extrémité et un premier pivot agencé entre la première extrémité et la deuxième extrémité. La tringlerie articulée peut également comprendre un second élément allongé qui comprend une troisième extrémité, une quatrième extrémité et un second pivot agencé entre la troisième extrémité et la quatrième extrémité. Le premier pivot et le second pivot sont coaxiaux l'un avec l'autre, et le premier élément allongé et le second élément allongé pivotent l'un par rapport à l'autre autour des pivots respectifs. La tringlerie articulée peut comprendre au moins un ressort agencé entre le premier élément allongé et le second élément allongé, le ou les ressort(s) étant agencé(s) entre la première extrémité et le premier pivot du premier élément allongé et entre la troisième extrémité et le second pivot du second élément allongé, et le ou les ressort(s) exerçant une force pour éloigner la première extrémité de la troisième extrémité. La tringlerie articulée peut également comprendre au moins un amortisseur agencé entre le premier élément allongé et le second élément allongé, le ou les amortisseur(s) étant agencé(s) entre la première extrémité et le premier pivot du premier élément allongé et entre la troisième extrémité et le second pivot du second élément allongé.

La figure 1 est une vue latérale schématique d'un moteur-fusée à combustible liquide, La figure 2 est une vue schématique d'un servo-actionneur hydromécanique, La figure 3A est une illustration d'une navette spatiale, La figure 3B est une illustration d'un système de lancement spatial, La figure 4A est une vue latérale d'une tringlerie articulée de type ciseaux destinée à être utilisée dans un servo-actionneur hydromécanique, dans laquelle la tringlerie articulée comprend trois ressorts et amortisseurs représentés en vue partiellement cachée, et La figure 4B est une vue en coupe longitudinale d'un ressort et d'un amortisseur de la tringlerie articulée de la figure 4A. La figure 1 est une vue schématique d'un moteur-fusée à combustible liquide 102. Le moteur 102 comprend divers mécanismes 108 (par exemple des pompes et similaires) qui alimentent en combustible liquide une chambre de combustion et une buse 104. Le combustible brûlé s'échappe du moteur 102 par le biais de l'évacuation 106 de la buse 104. Le moteur 102 est raccordé à un cadre 110 d'une fusée par un cardan et des actionneurs 112 et 114. Les actionneurs 112 et 114 permettent au moteur 102 de pivoter autour de deux axes du cardan par rapport au cadre 110. Le premier actionneur 112 comprend un piston 120 qui peut se déplacer de façon télescopique par rapport à un cylindre 124. L'actionneur 112 est raccordé au moteur 102 par un premier pivot 118 et au cadre 110 par un second pivot 116. Ainsi, le mouvement du piston 120 par rapport au cylindre 124 amène le moteur 102 à pivoter autour d'un premier axe par rapport au cadre 102. Le second actionneur 114 comprend un piston 126 qui peut se déplacer de façon télescopique par rapport à un cylindre 128. L'actionneur 114 est raccordé au moteur 102 par un premier pivot 130 et au cadre 110 par un second pivot 122. Ainsi, le mouvement du piston 126 par rapport au cylindre 128 amène le moteur 102 à pivoter autour d'un second axe (perpendiculaire au premier axe) par rapport au cadre 110.

Dans des environnements dans lesquels une haute fiabilité est importante, un actionneur qui peut fournir une rétroaction mécanique pour une commande peut être préféré à un système à rétroaction qui repose sur une énergie électrique (qui utilise par exemple des capteurs pour détecter une position). Par exemple, les moteurs-fusées à combustible liquide peuvent utiliser des actionneurs à rétroaction mécanique qui permettent aux moteurs de se centrer automatiquement en cas de panne d'énergie électrique. La figure 2 est une illustration schématique d'un actionneur à rétroaction mécanique 200 qui peut être utilisé sur un moteur-fusée à combustible liquide. L'actionneur à rétroaction mécanique 200 comprend un piston 210 à l'intérieur d'un cylindre 208. Le piston 210 est raccordé à une tige 206, qui est raccordée à un premier pivot 202. Un second pivot 204 peut être raccordé au cylindre 208. Le piston 210 (et sa tige 206) peut se déplacer de façon télescopique par rapport au cylindre 208 par le pompage sélectif d'un fluide hydraulique (ou similaire) dans et hors des chambres 212 et 214 dans le cylindre. Par exemple, pour déplacer le piston 210 et sa tige 206 dans la direction de la flèche D, un fluide hydraulique peut être pompé dans la chambre 212 et hors de la chambre 214. Le pompage du fluide hydraulique dans les chambres 212 et 214 du cylindre 208 est commandé par une commande d'actionneur 220 qui comprend une soupape de puissance 232. La soupape de puissance 232 peut coulisser dans la direction de la flèche G (ou dans la direction opposée) pour permettre à une source de pression hydraulique P d'être sélectivement en communication avec la chambre 212 ou la chambre 214. De manière similaire, le mouvement de la soupape de puissance 232 amène l'autre chambre parmi les chambres 212 et 214 à être en communication avec un retour de pression hydraulique R. Le mouvement de la soupape de puissance 232 est commandé par une ou plusieurs servovalves 222. De multiples servovalves 222 peuvent être utilisées pour assurer une redondance pour la commande de la soupape de puissance 232. Lors du fonctionnement normal, le fonctionnement de chaque servovalve 222 est commandé par un signal électrique. Chaque servovalve 222 peut comprendre un moteur couple 224. Un courant électrique peut être appliqué pour amener une armature 226 dans le moteur couple 224 à se tordre par rapport à un aimant, comme indiqué par la flèche A (ou dans la direction opposée). La torsion de l'armature 226 amène un manchon flexible 228 à se décaler latéralement dans la direction de la flèche B (ou dans la direction opposée en fonction de la direction d'écoulement du courant). Les décalages latéraux du manchon de flexion 228 ouvrent des soupapes 230, qui assurent une communication entre la source de pression hydraulique P et le retour de pression hydraulique R et la servovalve 222. La servovalve 222 peut également se déplacer dans la direction de la flèche B (ou dans la direction opposée) pour fournir une pression hydraulique à des faces de la soupape de puissance 232 pour amener la soupape de puissance 232 à se déplacer dans la direction de la flèche G. L'actionneur à rétroaction mécanique 200 peut fournir une rétroaction mécanique au dispositif de commande d'actionneur 220. Le piston 210 peut être accouplé à une came conique interne 260 qui est dotée d'une surface conique dirigée vers l'intérieur 262. La came conique 260 est mobile (dans la direction de la flèche H) avec le piston 210 par rapport au cylindre 208. Une tringlerie articulée 242, notamment de type ciseaux, peut être agencée avec une première extrémité à l'intérieur de la came conique 260. La tringlerie articulée 242 peut comprendre un premier élément allongé 246 et un second élément allongé 248. Des rouleaux 250 et 252 sur les premières extrémités du premier élément allongé 246 et du second élément allongé 248, respectivement, de la tringlerie articulée 242 peuvent permettre à la came conique 260 de réaliser un mouvement de translation par rapport à la première extrémité de la tringlerie articulée 242. Des ressorts 254 poussent et séparent les premières extrémités du premier élément allongé 246 et du second élément allongé 248. Une seconde extrémité du second élément allongé 248 peut être pivotée par rapport à une pièce d'ancrage (par exemple ancrée par rapport au second pivot 204). Une seconde extrémité du premier élément allongé 246 peut être raccordée à une première liaison de rétroaction 258. Lorsque le piston 210 et la came conique 260 se déplacent par rapport à la tringlerie articulée 242, les premières extrémités du premier élément allongé 246 et du second élément allongé 248 se rapprochent ou s'éloignent l'une de l'autre dans la direction de la flèche E. Les secondes extrémités du premier élément allongé 246 et du second élément allongé 248 se déplacent dans une direction opposée. Par exemple, si le piston 210 et la came conique 260 se déplacent dans la direction des flèches D et H, alors les premières extrémités du premier élément allongé 246 et du second élément allongé 248 s'éloignent l'une de l'autre dans la direction de la flèche E. Dans le même temps, les secondes extrémités du premier élément allongé 246 et du second élément allongé 248 se rapprochent l'une de l'autre. Comme mentionné ci-dessus, la seconde extrémité du second élément allongé 248 peut être maintenue en position par la pièce d'ancrage 256. En d'autres termes, la seconde extrémité du second élément allongé 248 peut pivoter autour de la pièce d'ancrage 256 mais ne peut pas réaliser de mouvement de translation par rapport à la pièce d'ancrage 256. Ainsi, tout mouvement entre les secondes extrémités du premier élément allongé 246 et du second élément allongé 248 est transmis à la première liaison de rétroaction 258. Pour poursuivre l'exemple ci-dessus, le mouvement des secondes extrémités du premier élément allongé 246 et du second élément allongé 248 l'une en direction de l'autre provoque le déplacement de la liaison de rétroaction dans la direction de la flèche F. Le mouvement de la première liaison de rétroaction 258 peut être communiqué à une seconde liaison de rétroaction 240. La seconde liaison de rétroaction 240 peut être raccordée de façon pivotante à des pièces d'ancrage 272, et le mouvement de la seconde liaison de rétroaction 240 peut ainsi être transmis à des tiges de rétroaction 265. Les tiges de rétroaction 265 peuvent être raccordées à des ressorts 264, qui peuvent pousser sur un fil de rétroaction 266 de chaque servovalve 222. Un ressort supplémentaire 268 peut être raccordé à une pièce d'ancrage fixe 270. Le ressort supplémentaire 268 peut fournir une précontrainte qui tend à déplacer les tiges de rétroaction 265 vers une position centrée. Le fil de rétroaction 266 peut être raccordé au manchon de flexion 228. Comme mentionné ci-dessus, un courant peut être appliqué à une armature 226 de chaque servovalve 222 pour amener l'armature 226 à se tordre dans la direction de la flèche A. Dans divers modes de réalisation, un courant prédéterminé, ou une tension prédéterminée, peut être appliquée à l'armature 226 pour provoquer une certaine déviation (et finalement le mouvement du piston 210). Par exemple, l'application d'une tension de 1 Volt à l'armature 226 peut se traduire par un déplacement d'un pouce (=2,54 cm) du piston 210 (à partir d'une position centrée), l'application d'une tension de 2 Volts à l'armature 226 peut se traduire par un déplacement de deux pouces (=5,08 cm) du piston 210, etc. Les ressorts 264 appliquent une force au fil de rétroaction 266 et finalement aux manchons de flexion 228 qui peut neutraliser la force électromagnétique agissant sur l'armature 226. Pour poursuivre l'exemple, lorsque le piston 210 atteint un déplacement d'l pouce (=2,54 cm), les mouvements obtenus de la tringlerie articulée 242, de la première liaison de rétroaction 258 et de la seconde liaison de rétroaction 240 provoquent le mouvement des ressorts 264 et des forces de ressort qui annulent les forces électromagnétiques de l'armature 226 agissant sur les manchons de flexion 228. Par conséquent, les servovalves 222 se ferment, ce qui permet de stopper l'écoulement de fluide hydraulique vers et depuis les chambres 212 et 214 du cylindre 208. Lorsque le signal électrique qui a dévié le piston 210 est supprimé des armatures 226 (lorsqu'un dispositif de commande maître veut centrer le piston 210 ou si le dispositif de commande subit une perte de puissance), les ressorts 264 poussent les fils de rétroaction 266 et les manchons de flexion 228 dans une direction opposée (dans la direction de la flèche C), ce qui amène le fluide hydraulique à s'écouler dans une direction opposée pour retourner le piston 210 vers sa position centrée.

Comme mentionné ci-dessus, les ressorts 254 poussent le premier élément allongé 246 et le second élément allongé 248 vers l'extérieur de sorte que les rouleaux 250 et 252 restent en contact avec la surface conique 262 de la came conique 260. Dans un environnement à vibrations relativement faibles, les ressorts 254 peuvent être suffisants pour fournir un contact entre les rouleaux 250 et 252 et la surface conique 262 de la came conique 260. Si l'on fait maintenant référence aux figures 3A et 3B, par exemple la figure 3A, on considère une navette spatiale 300 configurée pour le décollage. La navette spatiale 300 comprend trois moteurs-fusées à combustible liquide similaires au moteur 102 représenté dans la figure 1, et deux moteurs-fusées à poudre 304. Comme on peut le voir sur la figure 3A, les moteurs à combustible liquide 302 de la navette spatiale 300 sont agencés sensiblement plus haut que les moteurs-fusées à poudre 304. Par conséquent, les moteurs à combustible liquide 302 sont soumis à une quantité relativement faible de vibrations produites par les gaz d'échappement des moteurs-fusées à poudre 304. Dans d'autres applications, de tels moteurs à combustible liquide peuvent être exposés à de hauts niveaux de vibration. Par exemple, la figure 3B illustre un Système de Lancement Spatial (SLS) 310 mis au point par Boeing Corporation. Dans le SLS 310, les moteurs à combustible liquide 302' et les moteurs-fusées à poudre 304' sont alignés les uns par rapport aux autres. Par conséquent, les moteurs à combustible liquide 302' peuvent être soumis à des niveaux considérablement plus élevés de vibration émanant des moteurs-fusées à poudre 304'. De tels niveaux de vibration si élevés peuvent provoquer une vibration en résonance dans les ressorts 254 de la tringlerie articulée 242. De telles vibrations en résonance peuvent amener les rouleaux 250 et 252 de la tringlerie articulée 242 à perdre contact avec la surface conique 262 de la came conique 260. Par conséquent, l'actionneur à rétroaction mécanique 200 risque de ne pas recevoir de rétroaction pour la commande du piston 210, ce qui risque de provoquer des pertes de commande du moteur 102. Les figures 4A et 4B illustrent un mode de réalisation d'une tringlerie articulée 400, de type ciseaux, destinée à être utilisée dans un environnement à hautes vibrations, comme l'environnement pour les moteurs à combustible liquide 302' pour le SLS 310. La tringlerie articulée comprend un premier élément allongé 402 et un second élément allongé 404, qui sont pivotants l'un par rapport à l'autre autour d'un pivot 406. Le premier élément allongé 402 comprend un rouleau 408 qui peut interagir avec la came conique 260. De manière similaire, le second élément allongé 404 comprend un rouleau 408 qui peut interagir avec la came conique 260. Le premier élément allongé 402 et le second élément allongé 404 peuvent définir un volume interne 410 qui peut accueillir une ou plusieurs unités ressort/amortisseur 414. Le volume interne 410 peut comprendre des évidements 412 qui maintiennent les extrémités des unités ressort/amortisseur 414. La figure 4B illustre une vue en coupe transversale partielle d'une unité ressort/amortisseur 414 destinée à être utilisée avec la tringlerie articulée 400. L'unité ressort/amortisseur 414 peut comprendre un premier corps 416 et un second corps 418. Le premier corps 416 peut comprendre une extrémité 422 qui peut servir d'interface à un évidement 412 dans le premier élément allongé 402 ou le second élément allongé 404. De manière similaire, le second corps 418 peut comprendre une extrémité 428 qui peut servir d'interface à un évidement 412 dans le premier élément allongé 402 ou le second élément allongé 404. Le premier corps 416 peut comprendre un bord 424 et un siège 426 et le second corps peut comprendre un bord 430 et un siège 432. Le ressort 420 peut être monté prisonnier entre les sièges 426 et 432. Une tige 434 peut s'étendre depuis le premier corps 416 et se terminer par un piston 436. Le piston 436 et une partie de sa tige 434 peuvent être agencés dans le second corps 418. Le second corps 418 peut définir une cavité 438, 440 dans laquelle le piston 436 peut se déplacer. La cavité 438, 440 peut être remplie d'un fluide (par exemple une huile d'amortissement) qui résiste au mouvement du piston 436. Le piston 436 peut comprendre un ou plusieurs orifices 442 par lesquels le fluide d'amortissement peut passer lorsque le piston se déplace dans la cavité 438, 440. Par exemple, la figure 4B illustre l'orifice sous la forme d'un orifice annulaire entre le piston 436 et des parois de la cavité 438, 440. Dans un mode de réalisation, le ressort 420 peut présenter un diamètre externe d'une moitié de pouce et le diamètre de fil peut être de 0,047 pouce (soit 1,19 mm). Le ressort 420 peut présenter une longueur libre de 1,125 pouces (soit 28,6 mm) et, lorsqu'il est installé entre les sièges 426 et 432, une longueur installée d'l pouce (soit 25,4 mm). La constante de rappel pour le ressort 420 peut être de 7,46 livres par pouce (soit 17,86 kg/m). Dans divers modes de réalisation, le ressort 420 peut présenter différentes dimensions et/ou constantes de rappel. Dans un mode de réalisation, le piston 436 peut présenter un diamètre de 0,1875 pouce (soit 4,76 mm). Le piston 436 peut définir deux ouvertures, chaque ouverture présentant un diamètre de 0,03125 pouce (soit 0,79 mm). Le piston 436 peut présenter une course totale dans les cavités 438 et 440 de 1,12 pouce (soit 28,45 mm). Les cavités 438 et 440 peuvent être remplies d'une huile à base de silicone, par exemple une huile à 80% en poids de silicone. L'amortisseur obtenu peut présenter un coefficient d'amortissement de 5,345 livres-force.seconde/pouce. Dans divers autres modes de réalisation, le coefficient d'amortissement peut être compris entre 5,3 livres-force.seconde/pouce et 5,4 livres-force.seconde/pouce (soit entre 928 et 946 Ns/m). Dans divers autres modes de réalisation, le coefficient d'amortissement peut être compris entre 5 livres-force.seconde/pouce et 6 livres- force.seconde/pouce (soit entre 875 et 1051 Ns/m). Dans divers autres modes de réalisation, l'amortisseur peut présenter des dimensions différentes et/ou des coefficients d'amortissement différents. La combinaison ressort/amortisseur peut être amortie de façon critique (à savoir, présenter un rapport d'amortissement de 1), sur-amortie (à savoir, présenter un rapport d'amortissement supérieur à 1) ou sous-amortie (à savoir, présenter un rapport d'amortissement inférieur à 1). Dans divers modes de réalisation, la constante de rappel et le coefficient d'amortissement peuvent être choisis de sorte que le rapport d'amortissement soit le plus proche possible de 1.

L'amortisseur peut amortir une quelconque vibration en résonance dans les ressorts, ce qui permet d'empêcher que la tringlerie articulée 400 ne perde contact avec la came conique 260 dans un environnement à hautes vibrations. Dans le mode de réalisation représenté dans la figure 4A, les amortisseurs sont co-localisés avec les ressorts 420. Dans divers autres modes de réalisation, les amortisseurs peuvent être localisés à côté du ressort 420 (côte à côte avec ledit ressort). En outre, une tringlerie articulée 400 peut comprendre un quelconque nombre de ressorts et d'amortisseurs. Par exemple, dans certains modes de réalisation, une tringlerie articulée peut comprendre un seul ressort et un seul amortisseur, deux ressorts et deux amortisseurs et d'autres nombres de ressorts et d'amortisseurs.

Des amortisseurs peuvent également être incorporés dans d'autres ressorts dans un tel actionneur à rétroaction mécanique, tel que l'actionneur 200 représenté dans la figure 2. Par exemple, des amortisseurs pourraient être incorporés dans les ressorts 264 et 268 dans les tiges de rétroaction 265 pour amortir une quelconque vibration en résonance de ces ressorts. En outre, l'invention comprend des modes de réalisation selon les clauses suivantes : Clause 1. Actionneur à rétroaction mécanique comprenant : un actionneur mobile ; un dispositif de commande conçu pour commander le mouvement de l'actionneur mobile ; une surface de came mobile avec l'actionneur mobile ; et une tringlerie de rétroaction mécanique agencée en contact avec la surface de came, dans lequel la tringlerie de rétroaction mécanique se déplace par rapport au dispositif de commande en réponse au mouvement de l'actionneur mobile et de la surface de came, dans lequel une position de la tringlerie de rétroaction par rapport au dispositif de commande indique une position de l'actionneur mobile par rapport au dispositif de commande ; au moins un ressort agencé en contact avec la tringlerie de rétroaction mécanique pour exercer une précontrainte sur la tringlerie de rétroaction mécanique en direction de la surface de came ; et au moins un amortisseur agencé en contact avec la tringlerie de rétroaction mécanique pour exercer une force d'amortissement sur la tringlerie de rétroaction mécanique. Clause 2. Actionneur à rétroaction mécanique selon la clause 1, dans lequel la surface de came comprend une came conique dotée d'une surface conique interne, et dans lequel la tringlerie de rétroaction mécanique comprend une tringlerie articulée, la tringlerie articulée comprenant : un premier élément allongé et un second élément allongé qui sont pivotants l'un par rapport à l'autre ; dans lequel les premières extrémités du premier élément allongé et du second élément allongé sont agencées en contact avec la surface conique interne, dans lequel les premières extrémités sont mobiles l'une vers l'autre et l'une s'éloignant de l'autre, dans lequel les secondes extrémités du premier élément allongé et du second élément allongé sont mobiles l'une vers l'autre et l'une s'éloignant de l'autre, et dans lequel la ou les seconde(s) extrémité(s) se déplace(nt) par rapport au dispositif de commande ; dans lequel le(s) ressort(s) comprend/comprennent au moins un ressort agencé entre les premières extrémités des premier et second éléments allongés, dans lequel le(s) ressort(s) exerce(nt) une force pour déplacer les premières extrémités en direction de la surface conique interne ; et dans lequel le ou les amortisseur(s) comprend/comprennent au moins un amortisseur agencé entre les premières extrémités. Clause 3. Actionneur à rétroaction mécanique selon la clause 2, dans lequel le ou les ressort(s) présente(nt) une constante de rappel supérieure à 7,2 livres par pouce (soit 128,6 kg.m-1). Clause 4. Actionneur à rétroaction mécanique selon la clause 2, dans lequel le ou les amortisseur(s) présente(nt) un coefficient d'amortissement compris entre 5,3 livres-force. seconde/pouce (928 N.s.m-1) et 5,4 livres-force. seconde/pouce (946 N. s.m-1). Clause 5. Actionneur à rétroaction mécanique selon la clause 1 comprenant en outre : un second ressort agencé entre la tringlerie de rétroaction mécanique et le dispositif de commande ; et un second amortisseur agencé entre la tringlerie de 10 rétroaction mécanique et le dispositif de commande. Clause 6. Actionneur à rétroaction mécanique selon la clause 1, dans lequel le ou les ressort(s) et le ou les amortisseur(s) sont agencés de façon coaxiale. Clause 7. Actionneur à rétroaction mécanique selon la clause 1, dans lequel un ressort est agencé à côté d'un amortisseur. 15 Clause 8. Servo-actionneur comprenant : un actionneur hydraulique ; un dispositif de commande conçu pour émettre des signaux de commande ; une servovalve électrohydraulique en communication hydraulique avec l'actionneur hydraulique, dans lequel la servovalve électrohydraulique est en communication avec le dispositif de commande, dans lequel les signaux de commande à destination de la 20 servovalve électrohydraulique dirigent un fluide hydraulique vers l'actionneur hydraulique pour actionner l'actionneur hydraulique ; un élément de rétroaction mécanique agencé en contact avec l'actionneur hydraulique, dans lequel l'élément de rétroaction mécanique se déplace par rapport à la servovalve électrohydraulique en réponse au mouvement de l'actionneur hydraulique, dans lequel une position de 25 l'élément de rétroaction mécanique par rapport à la servovalve électrohydraulique indique une position de l'actionneur hydraulique à la servovalve hydraulique ; au moins un ressort agencé en contact avec l'élément de rétroaction hydraulique pour exercer une précontrainte sur l'élément de rétroaction mécanique en direction de l'actionneur hydraulique ; et au moins un amortisseur agencé en contact avec 30 l'élément de rétroaction mécanique pour exercer une force d'amortissement sur l'élément de rétroaction mécanique. Clause 9. Servo-actionneur selon la clause 8, dans lequel l'actionneur hydraulique comprend une came conique dotée d'une surface conique interne, et dans lequel l'élément de rétroaction mécanique comprend une tringlerie articulée, la tringlerie articulée comprenant : un premier élément allongé et un second élément allongé qui sont pivotants l'un par rapport à l'autre ; dans lequel les premières extrémités du premier élément allongé et du second élément allongé sont agencées en contact avec la surface conique interne, dans lequel les premières extrémités sont mobiles l'une vers l'autre et l'une s'éloignant de l'autre, dans lequel les secondes extrémités du premier élément allongé et du second élément allongé sont mobiles l'une vers l'autre et l'une s'éloignant de l'autre, et dans lequel au moins l'une des secondes extrémités se déplace par rapport à la servovalve hydraulique ; dans lequel le ou les ressort(s) comprend/comprennent au moins un ressort agencé entre les premières extrémités des premier et second éléments allongés, dans lequel le ou les ressort(s) exerce(nt) une force pour déplacer les premières extrémités en direction de la surface conique interne ; et dans lequel le ou les amortisseur(s) comprend/comprennent au moins un amortisseur agencé entre les premières extrémités. Clause 10. Servo-actionneur selon la clause 9, dans lequel le ou les ressort(s) présente(nt) une constante de rappel supérieure à 7,2 livres par pouce (soit 128,6 kg.m-i). Clause 11. Servo-actionneur selon la clause 9, dans lequel le ou les amortisseur(s) présente(nt) un coefficient d'amortissement compris entre 5,3 livres- force. seconde/pouce (928 N.s.m-1) et 5,4 livres-force. seconde/pouce (946 N.s.m-1). Clause 12. Servo-actionneur selon la clause 8 comprenant en outre : un second ressort agencé entre l'élément de rétroaction mécanique et la servovalve électrohydraulique ; et un second amortisseur agencé entre l'élément de rétroaction mécanique et la servovalve électrohydraulique. Clause 13. Servo-actionneur selon la clause 8, dans lequel le ou les ressort(s) et le ou les amortisseur(s) sont agencés de façon coaxiale. Clause 14. Servo-actionneur selon la clause 8, dans lequel un ressort est agencé à côté d'un amortisseur.

Clause 15. Tringlerie articulée permettant de fournir une rétroaction mécanique entre un actionneur et un dispositif de commande, la tringlerie articulée comprenant : un premier élément allongé qui comprend une première extrémité, une deuxième extrémité et un premier pivot agencé entre la première extrémité et la deuxième extrémité ; un second élément allongé qui comprend une troisième extrémité, une quatrième extrémité et un second pivot agencé entre la troisième extrémité et la quatrième extrémité, dans laquelle le premier pivot et le second pivot sont coaxiaux l'un par rapport à l'autre, et dans laquelle le premier élément allongé et le second élément allongé pivotent l'un par rapport à l'autre autour des pivots respectifs ; au moins un ressort agencé entre le premier élément allongé et le second élément allongé, dans laquelle le ou les ressort(s) est/sont agencé(s) entre la première extrémité et le premier pivot du premier élément allongé et entre la troisième extrémité et le second pivot du second élément allongé ; et dans laquelle le ou les ressort(s) exerce(nt) une force pour pousser et éloigner la première extrémité et la troisième extrémité ; et au moins un amortisseur agencé entre le premier élément allongé et le second élément allongé, dans laquelle le ou les amortisseur(s) est/sont agencé(s) entre la première extrémité et le premier pivot du premier élément allongé et entre la troisième extrémité et le second pivot du second élément allongé.

Clause 16. Tringlerie articulée selon la clause 15, dans laquelle le ou les ressort(s) présente(nt) une constante de rappel supérieure à 7,2 livres par pouce (soit 128,6 kg.m-1). Clause 17. Tringlerie articulée selon la clause 15, dans laquelle le ou les amortisseur(s) présente(nt) un coefficient d'amortissement compris entre 5,3 livres- force.seconde/pouce (928 N.s.m-1) et 5,4 livres-force. seconde/pouce (946 N.s.m-1). Clause 18. Tringlerie articulée selon la clause 15, dans laquelle le ou les ressort(s) et le ou les amortisseur(s) sont agencés de façon coaxiale. Clause 19. Tringlerie articulée selon la clause 15, dans laquelle un ressort est agencé à côté d'un amortisseur.

Les descriptions des divers modes de réalisation de la présente invention ont été présentées à des fins d'illustration, mais ne sont pas destinées à être exhaustives ni limitées aux modes de réalisation divulgués. De nombreuses modifications et variations sembleront évidentes à l'homme du métier sans s'écarter de la portée et de l'esprit des modes de réalisation décrits. La terminologie utilisée ici a été choisie pour expliquer au mieux les principes des modes de réalisation, l'application pratique ou l'amélioration technique de technologies disponibles sur le marché, ou pour permettre aux non spécialistes de comprendre les modes de réalisation divulgués ici. Dans ce qui suit, il est fait référence aux modes de réalisation présentés dans la présente invention. Toutefois, la portée de la présente invention n'est pas limitée aux modes de réalisation spécifiques décrits. Au contraire, toute combinaison des caractéristiques et éléments suivants, qu'elle soit ou non associée aux différents modes de réalisation, peut être envisagée pour la mise en oeuvre et la pratique des modes de réalisation présentés. En outre, même si les modes de réalisation divulgués ici peuvent présenter des avantages par rapport à d'autres solutions possibles ou à l'art antérieur, le fait qu'un avantage particulier soit obtenu ou non grâce à un mode de réalisation donné ne limite pas la portée de la présente invention. Ainsi, les aspects, caractéristiques, modes de réalisation et avantages suivants sont simplement donnés à titre illustratif et ne doivent pas être considérés comme des éléments ou des limitations des revendications jointes aux présentes, sauf s'ils sont explicitement exposés dans une ou plusieurs revendications. De la même manière, toute référence à « l'invention » ne doit pas être interprétée comme une généralisation d'un quelconque objet de l'invention divulgué ici et ne doit pas être considérée comme un élément ou une limitation des revendications jointes aux présentes, sauf si elle est explicitement exposée dans une ou plusieurs revendications. Bien que ce qui précède concerne les modes de réalisation de la présente invention, d'autres modes de réalisation peuvent être imaginés sans s'écarter de la portée fondamentale de celle-ci, et la portée de la présente invention est déterminée par les revendications suivantes.

Claims (7)

1. REVENDICATIONS1. Actionneur à rétroaction mécanique (200), comprenant : un actionneur mobile (210) ; un dispositif de commande (220) conçu pour commander le mouvement de l'actionneur mobile ; une surface de came (262) mobile avec l'actionneur mobile ; et une tringlerie de rétroaction mécanique (242) agencée en contact avec la surface de came, dans lequel la tringlerie de rétroaction mécanique se déplace par rapport au dispositif de commande en réponse au mouvement de l'actionneur mécanique et de la surface de came, dans lequel une position de la tringlerie de rétroaction par rapport au dispositif de commande indique une position de l'actionneur mobile au dispositif de commande ; au moins un ressort (254, 420) agencé en contact avec la tringlerie de rétroaction mécanique pour exercer une force de sollicitation sur la tringlerie de rétroaction mécanique en direction de la surface de came ; et au moins un amortisseur (414) agencé en contact avec la tringlerie de rétroaction mécanique pour exercer une force d'amortissement sur la tringlerie de rétroaction mécanique.
2. 2. Actionneur à rétroaction mécanique selon la revendication 1, dans lequel la surface de came comprend une came conique (260) dotée d'une surface conique interne (262), et dans lequel la tringlerie de rétroaction mécanique comprend une tringlerie articulée (242), la tringlerie articulée comprenant : un premier élément allongé (246) et un second élément allongé (248) qui sont pivotants l'un par rapport à l'autre ; dans lequel des premières extrémités du premier élément allongé et du second élément allongé sont agencées en contact avec la surface conique interne, dans lequel les premières extrémités sont mobiles l'une vers l'autre et l'une depuis l'autre, dans lequel des secondes extrémités du premier élément allongé et du second élément allongé sont mobiles l'une vers l'autre et l'une s'éloignant de l'autre, et dans lequel la ou les seconde(s) extrémité(s) se déplace(nt) par rapport au dispositif de commande ;dans lequel le ou les ressort(s) comprend/comprennent au moins un ressort agencé entre les premières extrémités des premier et second éléments allongés, le(s) ressort(s) exerçant une force pour déplacer les premières extrémités en direction de la surface interne conique ; et dans lequel le ou les amortisseur(s) comprend/comprennent au moins un amortisseur agencé entre les premières extrémités.
3. 3. Actionneur à rétroaction mécanique selon la revendication 2, dans lequel le ou les ressort(s) présente(nt) une constante de rappel supérieure à 7,2 livres par pouce (soit environ 1,29 kg/m).
4. 4. Actionneur à rétroaction mécanique selon la revendication 2, dans lequel le ou les amortisseur(s) présente(nt) un coefficient d'amortissement compris entre 5,3 livresforce.seconde/pouce (soit 928 Ns/m) et 5,4 livres-force.seconde/pouce (soit 946 15 Ns/m).
5. 5. Actionneur à rétroaction mécanique selon la revendication 1, comprenant en outre : un second ressort (254, 420) agencé entre la tringlerie de rétroaction mécanique et le dispositif de commande ; et 20 un second amortisseur (414) agencé entre la tringlerie de rétroaction mécanique et le dispositif de commande.
6. 6. Actionneur à rétroaction mécanique selon la revendication 1, dans lequel le ou les ressort(s) et le ou les amortisseur(s) sont agencés de façon coaxiale. 25
7. 7. Actionneur à rétroaction mécanique selon la revendication 1, dans lequel un ressort est agencé à côté d'un amortisseur.