FR3129205A1 - Dispositif de detection de position relative avec coupe-circuit - Google Patents

Dispositif de detection de position relative avec coupe-circuit Download PDF

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Abstract

L’invention porte sur un dispositif de détection de position relative (10) d’une partie mobile relativement à une partie fixe comprenant : - des moyens magnétiques (6, 7, 9) agencés pour émettre un champ magnétique, - un premier membre (2) portant au moins un capteur magnétique (3, 4), et - un deuxième membre (5) portant au moins une partie des moyens magnétiques, les premier et deuxième membres étant agencés pour être mis en mouvement de rotation ou de translation l’un par rapport à l’autre, - l’au moins un capteur magnétique (3, 4) étant disposé relativement aux moyens magnétiques de manière à détecter un flux magnétique prédéterminé, caractérisé en ce que les moyens magnétiques (6, 7, 9) comprennent au moins un moyen d’émission magnétique (6) et un élément de guidage magnétique amovible (7) disposé à une distance d’influence de l’au moins un capteur magnétique et/ou de l’au moins un moyen d’émission magnétique de manière à interagir avec le flux magnétique entre ceux-ci. Figure à publier avec l’abrégé : Fig. 1

Description

DISPOSITIF DE DETECTION DE POSITION RELATIVE AVEC COUPE-CIRCUIT
DOMAINE TECHNIQUE DE L’INVENTION
La présente invention concerne un dispositif de détection de position relative d’une partie mobile relativement à une partie fixe par exemple lors d’un mouvement de rotation ou de translation.
L’invention concerne plus particulièrement un dispositif de détection de rotation comprenant un organe de préhension et des moyens de contrôle de manière à réaliser un dispositif de commande d’un système annexe.
Le dispositif de détection est destiné notamment aux dispositifs de commande du type boîtier de commande, dispositif d’arrêt d’urgence muni d’un variateur intégré, poignée de commande de gaz pour véhicules terrestre, en particulier du type deux roues, ou nautique, ou dans le domaine aéronautique.
ETAT DE LA TECHNIQUE
On connaît des dispositifs de mesure comprenant un capteur à effet hall, ces dernier comprenant ledit capteur et un aimant permanent se déplaçant à proximité du capteur de manière à faire varier le flux ou champ magnétique perçu par ledit capteur, ladite variation permettant de réaliser la mesure.
En outre, certains systèmes comprennent un élément coupe-circuit permettant de mettre à l’arrêt lesdits systèmes équipé du dispositif de mesure ou du dispositif de commande lui-même équipé du dispositif de mesure. Cet élément coupe-circuit est un aimant permanent qui, en fonctionnement du système, est disposé sur un support de coupe-circuit. Lesdits systèmes comprennent donc un circuit électronique pour le capteur à effet hall et un autre circuit électronique pour le coupe-circuit.
Il est désireux de proposer un dispositif simplifié et moins coûteux tout en assurant les fonctions de détection de position de la partie mobile et d’arrêt d’urgence du système.
OBJET DE L’INVENTION
A cet effet, et selon un premier aspect, l’invention propose un dispositif de détection de position relative d’une partie mobile relativement à une partie fixe comprenant :
- des moyens magnétiques agencés pour émettre un champ magnétique,
- un premier membre portant au moins un capteur magnétique,
- un deuxième membre portant au moins une partie des moyens magnétiques,
les premier et deuxième membres étant agencés pour être mis en mouvement de rotation ou de translation l’un par rapport à l’autre,
- l’au moins un capteur magnétique étant disposé relativement aux moyens magnétiques de manière à détecter un flux magnétique prédéterminé,
caractérisé en ce que les moyens magnétiques comprennent au moins un moyen d’émission magnétique et un élément de guidage magnétique amovible, ledit élément de guidage magnétique étant disposé à une distance d’influence de l’au moins un capteur magnétique et/ou de l’au moins un moyen d’émission magnétique de manière à interagir avec le flux magnétique entre l’au moins un moyen d’émission magnétique et l’au moins un capteur magnétique.
Le dispositif selon l’invention propose un agencement comprenant moins de pièces permettant ainsi de réduire les coûts dudit dispositif au regard des dispositifs de l’art antérieur.
Selon différents modes de réalisation, le premier membre peut être la partie fixe ou la partie mobile. Réciproquement, le deuxième membre peut être la partie mobile ou la partie fixe. Selon un exemple de mode de réalisation du dispositif de détection de position relative, le premier membre est la partie fixe et le deuxième membre est la partie mobile.
De préférence, l’élément de guidage magnétique est disposé sur le premier membre ou le deuxième membre, ou est disposé sur une pièce reliée fixement au premier membre ou au deuxième membre. L'élément de guidage magnétique peut être placé n'importe où, tant qu'il est à portée du champ magnétique de l’au moins un moyen d’émission magnétique, ou qu’il agisse sur ce dernier.
Selon un mode de réalisation, l’élément de guidage magnétique est disposé sur une surface périphérique du premier ou du deuxième membre.
Selon un mode de réalisation particulier, l’élément de guidage magnétique est disposé, en fonctionnement, entre l’au moins un capteur magnétique et l’au moins un moyen d’émission magnétique.
Pour ce qui précède et pour la suite de la description, on entend par distance d’influence, la distance est choisie de manière à modifier les lignes de champ magnétique et/ou le flux magnétique autour de l’au moins un moyen d’émission magnétique et/ou du capteur magnétique, ou entre ceux-ci en fonction des caractéristiques du couple choisi parmi les moyens magnétiques et l’au moins un capteur magnétique. En fonctionnement normal, le dispositif de détection est agencé pour détecter ou mesurer le déplacement de la partie mobile relativement à la partie fixe avec l’élément de guidage magnétique disposé sur ledit dispositif.
De préférence, le dispositif de détection comprend en outre un support d’urgence agencé pour recevoir l’élément de guidage magnétique. En fonctionnement normal, l’élément de guidage magnétique est disposé sur le support d’urgence. En cas d’arrêt, par exemple du fait d’une situation d’urgence, l’élément de guidage magnétique est déposé ou détaché du support d’urgence.
Lors de la fabrication du dispositif de détection, l’au moins un capteur magnétique peut être étalonné avec et sans la présence de l’élément de guidage magnétique de manière à obtenir des valeurs de référence du champ magnétique. En fonction de la position de la partie mobile au regard de la partie fixe, il est déduit des valeurs de champ magnétique entre les extrémités distales du mouvement de la partie mobile et dans les deux cas : avec et sans la présence de l’élément de guidage magnétique. En fonctionnement, la ou les valeurs mesurées du champ magnétique sont comparées aux valeurs de référence.
Selon un mode de réalisation, l’élément de guidage magnétique est maintenu sur le support d’urgence par attraction magnétique.
Selon des exemples de réalisation, l’élément de guidage magnétique est un aimant permanent ou un élément ferromagnétique, ou une bobine électrique. Dans le cas d’un élément ferromagnétique, l’élément de guidage magnétique peut comprendre ou être constitué d’acier inoxydable, par exemple de l’inox 420, ou de l’inox 430.
Selon des variantes de réalisations, l’élément de guidage magnétique peut de manière combinée ou alternative :
- augmenter le champ magnétique par rapport à la valeur du champ magnétique de l’au moins un moyen d’émission magnétique,
- réduire le champ magnétique par rapport à la valeur du champ magnétique de l’au moins un moyen d’émission magnétique,
- émettre un champ magnétique qui ne perturbe pas le champ magnétique de l’au moins un moyen d’émission magnétique, mais qui est perçu par l’au moins un capteur magnétique,
- rediriger les lignes de champ magnétique de l’au moins un moyen d’émission magnétique.
De préférence, l’élément de guidage magnétique peut présenter toute forme, par exemple cylindrique ou rectangulaire. Selon un mode de réalisation, il peut présenter la forme d’un disque. Selon un autre mode de réalisation, il peut présenter la forme d’une bague ou d’un anneau, ou d’une demi-bague ou demi-anneau, ou d’une fourche. Selon ce dernier mode de réalisation, l’anneau ou demi-anneau ou fourche peut être emmanché sur une surface circonférentielle du premier membre ou deuxième membre ou d’un organe de préhension.
Les moyens magnétiques, de préférence l’au moins un moyen d’émission magnétique, sont espacés d’une distance d’entrefer par rapport à l’au moins un capteur magnétique. L’au moins un capteur magnétique est configuré pour détecter une variation de la densité de flux magnétique de l’au moins un moyen d’émission magnétique en vis-à-vis sans entrer en contact et présentant une valeur limite supérieure et une valeur limite inférieure d'une densité de flux magnétique détectable. Selon un autre mode de réalisation, l’au moins un capteur magnétique peut entrer en contact avec l’au moins un moyen d’émission magnétique.
De préférence, l’au moins un capteur magnétique comprend au moins un capteur à effet hall.
Selon un mode de réalisation, l’au moins un capteur magnétique comprend un premier capteur à effet hall et un deuxième capteur magnétique.
De manière préférentielle, l’au moins un moyen d’émission magnétique est au moins un aimant permanent. Selon une variante, l’au moins un moyen d’émission magnétique comprend un aimant et un moyen d’ajustement d’émission magnétique. De préférence, le moyen d’ajustement d’émission magnétique peut être un corps ferromagnétique ou un aimant permanent d’ajustement. Dans le cas d’un moyen d’ajustement d’émission magnétique correspondant à un aimant permanent, dit aimant permanent d’ajustement, ce dernier présente une aimantation inférieure à l’aimantation générée par l’au moins un moyen d’émission magnétique. Le moyen d’ajustement d’émission magnétique permet de régler ou d’ajuster l’émission du flux magnétique de l’au moins un moyen d’émission magnétique.
Selon un mode de réalisation, l’au moins un moyen d’émission magnétique comprend un aimant permanent, le moyen d’ajustement d’émission magnétique comprend un aimant permanent d’ajustement et l’élément de guidage magnétique est une pièce ferromagnétique.
Selon une première famille de modes de réalisation, les premier et deuxième membres présentent chacun un axe de rotation et sont agencés pour être mis en mouvement de rotation l’un par rapport à l’autre. Selon un exemple de réalisation, les premier et deuxième membres présentent chacun un axe de révolution et sont agencés pour être mis en mouvement de rotation l’un par rapport à l’autre.
Notamment dans le cas de la première famille de modes de réalisation, l’élément de guidage magnétique est disposé sur une section transversale distale du premier membre ou du deuxième membre. Selon un mode de réalisation, l’élément de guidage magnétique présente une face qui recouvre ladite section transversale et distale.
Notamment dans le cas de la première famille de modes de réalisation, le dispositif comprend en outre un organe de préhension relié mécaniquement à la partie mobile du dispositif de détection, et l’élément de guidage magnétique est disposé sur une section transversale et distale de l’organe de préhension. De préférence, l’organe de préhension est emmanché sur la partie mobile. De manière préférentielle, l’au moins un capteur magnétique et les moyens magnétiques sont disposés près de ou au niveau de l’extrémité de la partie mobile du dispositif de détection.
Selon un autre mode de réalisation, l’élément de guidage magnétique est disposé sur une surface circonférentielle et proximale de l’organe de préhension, l’extrémité proximale étant opposée à l’extrémité distale.
Selon une deuxième famille de modes de réalisation, le premier ou le deuxième membre présente une direction longitudinale rectiligne, les premier et deuxième membres sont agencés pour être mis en mouvement de translation l’un par rapport à l’autre.
De préférence, le dispositif de détection comprend en outre un élément d’arrêt du mouvement de rotation ou de translation entre la partie mobile et la partie fixe. Par exemple, l’élément d’arrêt est une excroissance faisant saillie et coopère par appui avec un doigt ou une concavité afin de réaliser l’arrêt de la pièce mobile par rapport à la pièce fixe. Ce mode de réalisation permet à l’utilisateur de ressentir davantage la position de fin de course de la partie mobile, par rapport à un arrêt du mouvement du type butée sans excroissance. Cependant, ce mode de réalisation peut créer un mouvement de l’au moins un moyen d’émission magnétique non lié au mouvement de la partie mobile par rapport à la partie fixe et perturber la mesure du capteur magnétique. En cas d’ajout d’élément d’arrêt, en particulier d’excroissance, l’étalonnage du capteur magnétique prévoit de déplacer la partie mobile au regard de la partie fixe jusqu’à l’élément d’arrêt avec et sans la présence de l’élément de guidage magnétique de manière à obtenir des valeurs de référence de champ magnétique liées à l’élément d’arrêt. Cette étape d’étalonnage permet en particulier d’éviter de confondre d’une part une position spécifique de la partie mobile au regard de la partie fixe, et d’autre part un détachement ou une absence de l’élément de guidage magnétique.
De préférence, le dispositif de détection comprend des moyens de contrôle agencés pour convertir les données de mesure de l’au moins un capteur magnétique en données de commande pour commander un autre système de manière à réaliser un dispositif de commande.
Selon un deuxième aspect, l’invention propose un véhicule motorisé muni d’un dispositif de commande comprenant un dispositif de détection de position relative selon l’une des revendications précédentes.
BREVE DESCRIPTION DES FIGURES
D’autres caractéristiques et avantages de l’invention ressortiront de la description détaillée de l’invention qui va suivre en référence à les figures annexée :
La représente une vue en coupe d’un dispositif de commande comprenant un dispositif de détection de position relative entre une partie fixe et une partie mobile selon un exemple de réalisation ;
La représente une vue en perspective du dispositif de commande de la figure, la vue étant partiellement transparente.
Pour plus de clarté, les éléments identiques ou similaires des différents modes de réalisation sont repérés par des signes de référence identiques sur l’ensemble des figures.

Claims (12)

  1. Dispositif de détection de position relative d’une partie mobile relativement à une partie fixe comprenant :
    - des moyens magnétiques agencés pour émettre un champ magnétique,
    - un premier membre portant au moins un capteur magnétique, et
    - un deuxième membre portant au moins une partie des moyens magnétiques,
    les premier et deuxième membres étant agencés pour être mis en mouvement de rotation ou de translation l’un par rapport à l’autre,
    - l’au moins un capteur magnétique étant disposé relativement aux moyens magnétique de manière à détecter un flux magnétique prédéterminé,
    caractérisé en ce que les moyens magnétiques comprennent au moins un moyen d’émission magnétique et un élément de guidage magnétique amovible, et ledit élément de guidage magnétique étant disposé à une distance d’influence de l’au moins un capteur magnétique et/ou de l’au moins un moyen d’émission magnétique de manière à interagir avec le flux magnétique entre l’au moins un moyen d’émission magnétique et l’au moins un capteur magnétique.
  2. Dispositif de détection selon la revendication 1, dans lequel l’élément de guidage est disposé sur le premier membre ou le deuxième membre, ou est disposé sur une pièce reliée fixement au premier membre ou au deuxième membre.
  3. Dispositif selon l’une des revendications précédentes, dans lequel l’au moins un capteur magnétique comprend au moins un capteur à effet hall.
  4. Dispositif selon l’une des revendications 1 à 3, dans lequel l’au moins un capteur magnétique comprend un premier capteur à effet hall et un deuxième capteur magnétique.
  5. Dispositif selon l’une des revendications précédentes, dans lequel l’au moins un moyen d’émission magnétique est au moins un aimant permanent.
  6. Dispositif selon l’une des revendications 1 à 4, dans lequel l’au moins un moyen d’émission magnétique comprend un aimant et un moyen d’ajustement d’émission magnétique.
  7. Dispositif de détection selon l’une des revendications précédentes, dans lequel l’élément de guidage magnétique est un aimant permanent ou un élément ferromagnétique ou une bobine électrique.
  8. Dispositif de détection selon l’une des revendications précédentes, comprenant en outre un élément d’arrêt du mouvement de rotation ou de translation entre la partie mobile et la partie fixe.
  9. Dispositif selon l’une des revendications précédentes, dans lequel les premier et deuxième membres présentent chacun un axe de rotation et sont agencés pour être mis en mouvement de rotation l’un par rapport à l’autre.
  10. Dispositif selon la revendication précédente, dans lequel l’élément de guidage magnétique est disposé sur une section transversale distale du premier membre ou du deuxième membre.
  11. Dispositif selon la revendication 8, comprenant en outre un organe de préhension relié mécaniquement à la partie mobile du dispositif de détection, et l’élément de guidage magnétique est disposé sur une section transversale et distale de l’organe de préhension.
  12. Véhicule motorisé muni d’un dispositif de commande comprenant un dispositif de détection de position relative selon l’une des revendications précédentes.
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