FR3043475A1 - Telecommande d'engin - Google Patents

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Abstract

Télécommande comportant un corps fixe (1) muni de pivots dans l'axe (X) et dans l'axe (Y) ainsi qu'un levier de manœuvre. Il a un cadre principal (2) pivotant autour de l'axe (X) pour transmettre le mouvement de pivotement du levier (5) au capteur de pivotement (CX). Le cadre principal (2) est relié par des pivots au levier (5). Le levier (5) a deux paires de bras (BX1, 2, BY1,2) pour commander le pivotement du cadre principal (2) et le pivotement du cadre auxiliaire (3). Le cadre auxiliaire (3) est relié au levier (5) par un cadre intermédiaire (4). Le cadre intermédiaire (4) est relié au cadre auxiliaire (3) par une articulation (6). Les cadres (3, 4) sont situés sous le plan des axes (X,Y) et le levier (5) au-dessus de ce plan.

Description

Domaine de l’invention
La présente invention se rapporte à une télécommande d’engin comportant un boîtier de télécommande muni d’un levier actionné par l’utilisateur et des moyens de liaison du levier au boîtier permettant le mouvement du levier par rapport au boîtier selon deux axes (X,Y), ainsi que des moyens de détection du mouvement relatif du levier par rapport au boîtier pour générer des signaux de commande de l’engin auquel est associée la télécommande.
Etat de la technique
Le document US 6 512 509 LOGITEC décrit un mécanisme de télécommande à deux axes destiné à des applications de jeux vidéo. Il a l’inconvénient de ne pas être suffisamment robuste pour des applications techniques et industrielles exigeant une durée de vie importante, supérieure à 5 000 000 de cycles et ayant une tenue à des efforts maximum de l’ordre de 100 Kg.
La fragilité de ce mécanisme est liée à la réduction de sa structure à deux pivots, un pour chacun des axes de rotation de sorte que des efforts de torsion sont appliqués aux liaisons et fragilisent l’ensemble de la structure.
Selon le document WO 0165 328 MICROSOFT, le mécanisme est renforcé par deux pivots supplémentaires, c’est-à-dire qu’il y a deux pivots par axe, ce qui réduit les efforts de torsion. Mais le dispositif décrit est relativement complexe et ne convient pas pour un équipement mobile devant résister aux conditions de fonctionnement exposées ci-dessus. Pour avoir une telle tenue mécanique, il faudrait augmenter les dimensions des éléments en particulier dans les directions transversales X et Y, ce qui ne permettrait pas son intégration dans un équipement mobile, par exemple dans une cabine d’engin de construction.
But de V invention
La présente invention a pour but de développer un mécanisme de télécommande pour des engins techniques tels que des engins de construction ou de travaux publics, fonctionnant suivant deux axes et retour au point neutre, qui soit de construction simple, très peu encombrante et résistante.
Exposé et avantages de l’invention A cet effet, l’invention a pour objet une télécommande du type défini ci-dessus caractérisée en ce qu’elle comporte - un corps fixe muni de pivots définissant l’axe et l’axe se coupant en un point géométrique autour duquel pivote le levier, - un cadre principal pivotant par rapport au boîtier par les deux pivots portés par le boîtier dans l’axe X et dont le mouvement de pivotement est détecté par un capteur, - un cadre auxiliaire, pivotant par rapport au boîtier par les deux pivots portés par le boîtier dans l’axe Y et dont le mouvement de pivotement est détecté par un capteur, - un cadre intermédiaire relié au cadre auxiliaire par une articulation, un levier de commande, muni de deux paires de bras solidaires du levier, issus du pivot géométrique défini par l’intersection des axes X, Y et coopérant, l’une directement avec le cadre principal et l’autre avec le cadre auxiliaire par le cadre intermédiaire, - le levier étant mobile d’un côté du plan du cadre principal, le cadre auxiliaire et le cadre intermédiaire étant situés de l’autre côté du plan des paires de bras, - le mouvement du levier de commande étant transmis au capteur du mouvement de pivotement autour de l’axe X par les bras du levier associés au cadre principal et au capteur du mouvement autour de l’axe Y par la paire de bras du levier associés au cadre intermédiaire relié au cadre auxiliaire.
La télécommande selon l’invention a l’avantage d’être d’une structure particulièrement résistante car elle a notamment deux pivots associés à chaque axe de pivotement du levier de commande, mais également une structure extrêmement simple et peu encombrante permettant son intégration facile dans un équipement technique tel que le poste de conduite d’un engin de construction, au niveau de l’accoudoir, car cet emplacement doit présenter un encombrement particulièrement réduit à cause de la place réduite disponible dans le poste de conduite et la nécessité d’y faciliter l’accès.
Selon une caractéristique, les pivots du cadre principal sont constitués par deux éléments d’axe engagés dans des paliers fixes alignés sur l’axe du boîtier et appartenant au boîtier.
Suivant une autre caractéristique, le cadre auxiliaire est une pièce en forme de U dont les deux branches se terminent par deux pivots formés par des éléments d’axe logés dans les paliers fixes du boîtier.
Suivant une autre caractéristique, le cadre intermédiaire est une pièce en forme de U dont les branches sont munies de pivots formés par des paliers auxiliaires recevant la seconde paire de bras du levier, la branche transversale du cadre intermédiaire étant reliée à la branche intermédiaire du cadre auxiliaire par une articulation de liaison. L’ensemble ainsi formé avec les pivots constitue une structure fiable résistant aux conditions imposées à des télécommandes d’engins de construction ou de travaux publics ou engins de ce type.
Suivant une caractéristique avantageuse, les axes sont orthogonaux et les branches du levier sont orthogonales.
Suivant une autre caractéristique avantageuse, le cadre auxiliaire et le cadre intermédiaire sont symétriques et leur articulation de liaison est située au milieu de la branche transversale de chacun des cadres. Cette articulation est notamment un palier dont l’axe passe par le pivot du levier.
Suivant une autre caractéristique, le cadre auxiliaire et le cadre intermédiaire sont mobiles sous le plan des axes X,Y et le levier 5 est mobile au-dessus de ce plan des axes X,Y.
Ainsi, globalement et selon les différentes formes de réalisation, la télécommande de l’invention a une structure particulièrement simple, robuste et peu encombrante.
Dessins
La présente invention sera décrite ci-après de manière plus détaillée à l’aide des dessins annexés dans lesquels : la figure 1 est une vue schématique en perspective d’une télécommande selon l’invention, la figure 2 est une vue en perspective de dessous d’un mode de réalisation d’une télécommande selon l’invention, la figure 3 est une vue de dessus de la structure composée du cadre principal, du cadre auxiliaire et du cadre intermédiaire de la télécommande selon l’invention, en vue en perspective de dessus, la figure 4 est une vue en perspective de dessous de la partie de la télécommande représentée à la figure 3.
Description de modes de réalisation de l’invention
La figure 1 qui est une représentation schématique d’un exemple de télécommande destinée à commander une manœuvre d’un équipement tel qu’un engin de travaux publics ou un autre se compose d’un corps ou boîtier 1, fixe, portant un levier de commande 5 mobile par pivotement autour d’un pivot R, immatériel, défini comme intersection des deux axes X,Y autour duquel le levier 5 peut pivoter par rapport à un axe seul ou de façon combinée par rapport aux deux axes.
Le boîtier fixe 1 porte un capteur CX associé à l’axe X et un capteur CY associé à l’axe Y pour détecter les mouvements de pivotement RX, RY selon les axes X et Y, associés au levier 5 et fournir des signaux utilisés pour générer des signaux de commande de l’équipement comme cela sera décrit de manière plus détaillée ci-après.
Le traitement des signaux fournis par les capteurs CX, CY se fait de manière connue pour générer les signaux de commande.
Le boîtier 1 reçoit un cadre principal 2 muni de deux éléments d’axe EX1, EX2, alignés sur l’axe X et logés dans deux paliers fixes PX1, PX2. Ces paliers sont alignés sur l’axe X et portés par le boîtier 1. Le cadre principal 2 pivote par rapport au boîtier 1 autour de l’axe X comme l’indique la flèche RX suivant un angle inférieur à 180°.
Dans un plan transversal à l’axe X, passant par le pivot géométrique R, le cadre principal 2 est muni de deux paliers principaux PPX1, PPX2, alignés sur une droite passant par le pivot R.
Le cadre principal 2 est une structure définissant de manière générale deux pivots (EX1/PX1 ; EX2/PX2) dans l’axe X et deux pivots (PPX1, PPX2) dans un plan transversal par rapport à l’axe X et contenant l’axe Y, c’est-à-dire quatre pivots coplanaires. Le cadre principal selon l’exemple présenté est une structure rectangulaire formée de deux côtés longitudinaux 21 parallèles à l’axe X et reliés par des côtés transver saux 22 reliés aux côtés longitudinaux 21 et portant chacun un palier principal PPX1, PPX2.
Le boîtier 1 a également un cadre auxiliaire 3 qui est une pièce en forme de U dont les branches latérales 31 sont réunies par une banche transversale 32. Les branches latérales 31 sont reliées à leur autre extrémité à un élément d’axe EY1, EY2. Ces éléments EY1, EY2 sont alignés sur l’axe Y et logés dans deux paliers fixes PY1, PY2 du boîtier 1.
De façon générale, le cadre auxiliaire 3 est relié au boîtier 1 par deux pivots (EY1/PY1 ; EY2/PY2) alignés sur l’axe Y et transmettant le mouvement de pivotement RY du cadre auxiliaire 3 au capteur RY.
Le cadre auxiliaire 3 pivote par rapport au boîtier 1 au retour de l’axe Y. Ce pivotement indiqué par la double flèche RY, se fait suivant un angle inférieur à 180°.
Le cadre auxiliaire 3 est relié à un cadre intermédiaire 4 en forme de U dont les deux branches latérales 41 sont reliées par une branche transversale 42. Chacune des branches latérales 41 est reliée à son autre extrémité à un palier auxiliaire PPY1, PPY2 aligné sur le pivot R.
De façon générale, le cadre intermédiaire 4 a des branches 41 munies chacune d’un élément de pivot (PPY1, PPY2) combiné à un élément de pivot complémentaire du levier 5 comme cela sera décrit ensuite.
Le levier 5 est muni solidairement de deux paires de bras BX1 BX2 BY1 BY2 issus du pivot R et qui, dans une certaine position du levier 5 sont alignés sur les directions X et Y.
La paire de bras BX1, 2 est engagée dans les paliers principaux PPX1, PPX2. La paire de bras BY1,2 est engagée dans les paliers auxiliaires PPY1, PPY2 réalisant ainsi deux paires de pivots entre le levier 5 et le cadre principal 2 ou le cadre intermédiaire 4.
Le cadre intermédiaire 4 est relié par sa branche transversale 42 à la branche transversale 32 du cadre auxiliaire 3 par une articulation 6 qui est un palier d’axe passant par le pivot R.
Le levier 5 est situé d’un côté du plan du cadre principal 2 et le cadre auxiliaire 3 combiné au cadre intermédiaire 4 est situé de l’autre côté du plan du cadre principal 2.
Le mouvement du levier 5 est transmis au capteur CX par la chaîne cinématique formée par la paire de bras BX1, 2 reliés au cadre principal 2 par les paliers principaux PPX1, 2. Le mouvement du levier 5 est transmis au capteur CY par la chaîne cinématique formée par la paire de bras BY1,2, les paliers PPY1,2, le cadre intermédiaire 4, l’articulation 6 et le cadre auxiliaire 3.
Le cadre auxiliaire 3 et le cadre intermédiaire 4 sont des cadres ouverts, situés sous le plan des axes XY pour ne pas interférer en mouvement avec le cadre principal 2 ; le cadre auxiliaire 3 est suffisamment ouvert pour pivoter dans le cadre principal 2 ; en d’autres termes, le cadre intermédiaire 4 est suffisamment étroit ou encore le cadre principal 2 est suffisamment long pour permettre le libre pivotement du cadre intermédiaire 4 dans le cadre principal 2 pour la plage des mouvements de commande du levier 5.
Il en est de même du cadre auxiliaire 3 dont l’espace entre les branches latérales 31 permet le pivotement du cadre principal 2.
Il est à noter que les fonctions « élément d’axe / palier » sont des notions relatives désignant des pivots et qui peuvent être inversées en partie ou en totalité pour les pivots représentés : les éléments d’axe peuvent être remplacés par des paliers (éléments femelles) et les paliers par des éléments d’axe (éléments mâles).
La télécommande décrite ci-dessus fonctionne comme suit : dans le cas le plus simple, le pivotement du levier 5 autour de l’axe X produit le basculement du cadre 2 et la rotation RX des éléments d’axe EX1, EX2 ; cette rotation est détectée par le capteur CX. Le seul basculement du levier 5 autour de l’axe X, ne concerne pas le cadre intermédiaire 4 et le cadre auxiliaire 3 reste fixe.
Le pivotement du levier 5 autour de l’axe Y produit le basculement du cadre intermédiaire 4 qui bascule le cadre auxiliaire 3 autour de l’axe Y dont le pivotement RY est détecté par le capteur CY.
Pour le seul mouvement du levier 5 autour de l’axe Y ne fait que basculer les cadres 4, 3 qui conservent leur orientation relative, le pivotement combiné du levier 5 à la fois suivant les axes X et Y peut se décomposer comme basculement du cadre principal 2 autour de l’axe X puis dans le cadre principal 2 ainsi incliné, le pivo tement autour des bras BX1,2 de sorte que l’un des bras BY1 se relève (s’abaisse) et l’autre BY2 s’abaisse (se relève), par rapport au plan du cadre principal 2, basculé. Cela correspond à un pivotement du cadre intermédiaire 4 autour de l’axe reliant le pivot R à l’articulation 6 alors que pour le seul basculement autour de l’axe X, le cadre intermédiaire 4 conserve son orientation par rapport au cadre auxiliaire 3.
Dans le cas le plus simple, puisque la télécommande a une structure globalement symétrique, les axes X,Y sont perpendiculaires ; de façon générale mais non nécessairement, le levier est perpendiculaire aux axes XY.
Bien que la forme de base des cadres 2, 3, 4 soit rectangulaire, d’autres formes peuvent être envisagées. Ainsi, le cadre 2 peut avoir une forme polygonale ou courbe reliant ses pivots. Le cadre auxiliaire 3 peut être triangulaire en V de même que le cadre intermédiaire 4 dans la mesure où les formes des cadres permettent leur mouvement relatif.
La figure 2 est une vue en perspective de dessous d’un mode de réalisation de la télécommande selon l’invention. Cette vue de dessous représente la télécommande sans les capteurs de pivotement CX, CY. Elle laisse apparaître le boîtier 1 formé d’une platine 11 et d’un couvercle 12 dont dépasse le levier 5 qui reçoit une poignée pour faciliter sa préhension. Sous la platine 12 apparaît le cadre principal 2, le cadre auxiliaire 3 et le cadre intermédiaire 4 ainsi que l’articulation 6 reliant le cadre auxiliaire au cadre intermédiaire.
La figure 3 est une vue en perspective de dessus de la partie de la télécommande représentée à la figure 2, mais sans le boîtier, c’est-à-dire sans la platine 11 et le couvercle 12. Cette vue qui ne montre pas non plus les capteurs de pivotement CX, CY souligne la compacité de la télécommande facilitant son intégration dans un équipement, par exemple une console ou un accoudoir de siège dans un engin de façon particulièrement ergonomique.
NOMENCLATURE DES ELEMENTS PRINCIPAUX 1 Boîtier / corps de la télécommande 2 Cadre principal 21 Branche transversale 22 Branche longitudinale 3 Cadre auxiliaire 31 Branche latérale 32 Branche transversale 4 Cadre intermédiaire 41 Branche latérale 42 Branche transversale 5 Levier de commande 6 Articulation X, Y Axe PX1, PX2 Palier fixe appartenant au boîtier
PY1, PY2 Palier fixe appartenant au boîtier CX Capteur de pivotement RX autour de l’axe X
CY Capteur de pivotement RY autour de l’axe Y EX1, EX2 Eléments d’axe du cadre principal EY1, EY2 Eléments d’axe du cadre auxiliaire BX Première paire de bras du levier BY Deuxième paire de bras du levier R Pivot géométrique du levier
PPX1,2 Palier principal recevant le bras BX
PPY1, 2 Palier auxiliaire recevant le bras BY
RX Pivotement autour de l’axe X
RY Pivotement autour de l’axe Y

Claims (4)

  1. REVENDICATIONS 1°) Télécommande d’engin comportant : un boîtier de télécommande muni d’un levier actionné par l’utilisateur et des moyens de liaison du levier au boîtier permettant le mouvement du levier par rapport au boîtier selon deux axes (X,Y), ainsi que des moyens de détection du mouvement relatif du levier par rapport au boîtier pour générer des signaux de commande de l’engin auquel est associée la télécommande, télécommande caractérisée en ce qu’elle comporte un corps fixe (1) muni de pivots définissant Taxe (X) et Taxe (Y) se coupant en un point géométrique (R) autour duquel pivote le levier (5), un cadre principal (2) pivotant par rapport au boîtier (1) par les deux pivots (EX 1,2 / PX1,2) portés par le boîtier (1) dans l’axe (X) et dont le mouvement de pivotement est détecté par un capteur (CX), un cadre auxiliaire (3), pivotant par rapport au boîtier (1) par les deux pivots (EY1,2 / PY1,2) portés par le boîtier (1) dans l’axe (Y) et dont le mouvement de pivotement est détecté par un capteur (CY), un cadre intermédiaire (4) relié au cadre auxiliaire (3), par une articulation (6), un levier de commande (5), muni de deux paires de bras (BX1,2, BY1,2) solidaires du levier (5), issus du pivot géométrique (R) défini par l’intersection des axes (X,Y) et coopérant, l’une directement avec le cadre principal (2) et l’autre avec le cadre auxiliaire (3) par le cadre intermédiaire (4), le levier (5) étant mobile d’un côté du plan du cadre principal (2), le cadre auxiliaire (3) et le cadre intermédiaire étant situés de l’autre côté du plan des paires de bras (BX1, 2 ; BY1, 2), le mouvement du levier de commande (5) étant transmis par les bras (BX1, 2) du levier (5) associés au cadre principal (2) et par la paire de bras (BY1, 2) du levier (5) associés au cadre intermédiaire (4) relié au cadre auxiliaire (3).
  2. 2°) Télécommande selon la revendication 1, caractérisée en ce qu’ elle comporte des capteurs (CX, CY) associés, respectivement à l’axe (X) et à l’axe (Y) et portés par le corps fixe (1).
  3. 3°) Télécommande selon la revendication 1, caractérisée en ce que les pivots du cadre principal (2) sont constitués par deux éléments d’axe EX1, EX2) engagés dans des paliers fixes (PX1, PX2), alignés sur l’axe (X) du boîtier (1).
  4. 4°) Télécommande selon les revendications 1 à 3, caractérisée en ce que le cadre auxiliaire (3) est une pièce en forme de U dont les deux branches (31) se terminent par deux pivots formés par des éléments d’axe (EY1, EY2) logés dans les paliers fixes (PY1, PY2) du boîtier (1), 5°) Télécommande selon la revendication 1, caractérisée en ce que le cadre intermédiaire (4) est une pièce en forme de U dont les deux branches sont munies de pivots formés par des paliers auxiliaires (PPY1, PPY2) recevant l’autre paire de bras (BY 1, 2) du levier (5), la branche transversale (42) du cadre intermédiaire (4) étant relié à la branche intermédiaire (32) du cadre auxiliaire (3) par une articulation de liaison (6). 6°) Télécommande selon la revendication 1, caractérisée en ce que les axes (X, Y) sont orthogonaux et les branches (BX1, 2, BY1, 2) sont orthogonales. 7°) Télécommande selon les revendications 3 et 4, caractérisée en ce que le cadre auxiliaire (3) et le cadre intermédiaire (4) sont symétriques et leur articulation de liaison (6) est située au milieu de la branche transversale (32, 42) de chacun de ces cadres (3, 4). 8°) Télécommande selon la revendication 7, caractérisée en ce que l’articulation (6) est un palier dont l’axe passe par le pivot (R) du levier (5). 9°) Télécommande selon les revendications 1 à 4, caractérisée en ce que le cadre auxiliaire (3) et le cadre intermédiaire (4) mobiles sous le plan (X, Y) et le levier (5) est mobile au-dessus de ce plan (X,Y).
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