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Dispositif de commande des gouvernes d'avion.
La présente invention a pour objet un dispositif de commande des gouvernes d'avion et couvre plus particuliè- rement l'association d'une source de puissance à la commande manuelle de l'organe commandé lorsque la charge subie par la commande devient trop grande pour que le fonctionnement à main puisse suffire seul.
Cela étant, le dispositif destiné à commander des gouvernes d'avion conformément à la présente invention com- prend un entraînement manuel de l'organe commandé et l'ensem- ble est tel que, lorsque la résistance à l'entraînement manuel devient trop',élevée, il se produit un mouvement relatif entre - les deux éléments de l'entraînement, mouvement relatif qui sert @
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à fermer l'alimentation d'un servo-moteur électrique qui, à partir de ce moment, concourt avec l'entraînement manuel pour surmonter la résistance.
Les deux éléments de l'entraînement peuvent être reliés élastiquement par des ressorts dont la force détermine la pression manuelle à exercer avant qu'il ne se produise de déplacement relatif entre les deux éléments.
Le moteur peut être accouplé à l'entraînement par un embrayage magnétique qui est excité de manière à venir en prise au moment où le courant est fourni au moteur.
Les deux éléments de l'entraînement peuvent compren- dre des roues dentées dont l'une est en prise avec une cré- maillère que l'on déplace à la main tandis que l'autre roue dentée est en prise avec une crémaillère reliée à l'organe à commander. Chaque roue dentée présente une saillie latérale, les deux saillies latérales étant disposées l'une au-dessus de l'autre et reliées élastiquement l'une à l'autre par deux ressorts dont l'un ou l'autre, suivant la direction des forces appliquées, est comprimé lorsque la force appliquée manuelle- ment dépasse un certain maximum de manière à permettre un mouvement relatif entre les deux roues dentées dans une direc- tion donnée.
Le circuit du moteur peut être ouvert et fermé.par deux commutateurs intercalés respectivement dans l'amenée du courant du côté positif et du côté négatif, ces deux commuta- teurs étant maintenus normalement dans leur position neutre et présentant chacun deux positions de fonctionnement du bras du commutateur, correspondant respectivement à l'entraînement du moteur dans le sens avant et dans le sens arrière, tandis que des moyens commandés par la direction du mouvement relatif sont prévus pour amener le commutateur dans l'une ou l'autre de ces deux positions.
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Les deux commutateurs peuvent être montés de manière à tourner avec l'un des deux éléments de 1'entrai- nement et sont associés respectivement avec deux leviers pi- votants à deux bras montés également de manière à tourner avec le même élément et associés eux-mêmes à deux butées corres- pondantes portées par le second des éléments de 1-'entraîne- ment pour commander le fonctionnement des bras des commuta- teurs.
Chaque commutateur peut comprendre un bras relié par engrenages avec une crémaillère soumise à l'action d'un ressort et dont une extrémité porte constamment contre un bras de l'un des leviers à deux bras, la disposition des organes étant telle que lorsqu'il se produit un mouvement relatif entre les deux éléments, l'un des leviers pivotants tourne autour de son pivot sous l'action de l'une des butées en déplaçant la crémaillère correspondante dans un sens donné à l'encontre de l'action du ressort, tandis que l'autre le- vier pivotant tourne sous l'action de la tension du ressort transmis par l'autre crémaillère se déplaçant en sens contrai- re de la première crémaillère,
de telle sorte que les deux bras de commutateur se déplacent en sens opposés de manière à fermer le circuit du moteur pour la rotation dans l'un ou l'autre sens suivant la direction du mouvement relatif.
Les bras des deux leviers portant contre les cré- maillères peuvent être plus longs que les bras des leviers soumis à l'action des butées.
Suivant un autre caractère de l'invention, le commutateur électrique comprend un bras de commutateur et sa commande constituée par des engrenages reliés à ce bras, une crémaillère dont le déplacement fait tourner les engre- nages pour commander le bras de commutateur, un ressort- agissant sur la crémaillère et tendant à la ramener en posiagissa@
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tion neutre lorsqu'elle s'en est écartée tandis qu'un ou plusieurs contacts fixes sont associés au bras du commuta- teur. Le commutateur peut comporter un bras double et trois contacts fixes associés aux deux bras du commutateur, de manière à fournir deux positions utiles.
Un mode d'exécution de la présente invention a été représenté à titre d'exemple aux dessins ci-joints.
La figure 1 est une vue par l'avant après enlève- ment du couvercle.
La figure 2 est une coupe centrale verticale de la figure 1, représentant le moteur électrique en élévation.
Les figures 3 et 4 sont respectivement une vue par l'avant après enlèvement du couvercle et une coupe ver- ticale médiane représentant les principaux éléments consti- tutifs des commutateurs que l'on peut utiliser pour l'exé- cution de l'invention.
Sur les dessins, le chiffre de référence 1 désigne un moteur électrique à courant continu, 2 son arbre et 3 un élément de l'embrayage magnétique susceptible de coulisser sur cet arbre 2 tout en lui étant fixé de manière à tourner avec lui. L'élément d'embrayage complémentaire 4 est fixé à une roue dentée 5 montée avec cet élément 4 sur l'arbre 2 de manière à tourner folle sur ce dernier. Une crémaillère cylin- drique 6 reliée au levier à commander, c'est-à-dire à la charge, est en prise avec la denture de la roue 5.7 désigne une saillie latérale de forme semi-cylindrique de la roue 5 et cette saillie s'étend entre la roue 5 et une autre roue dentée 8 également montée folle sur l'arbre 2. La roue 8 présente une saillie latérale 9 semblable à la saillie 7 de la roue 5 et disposée au-dessus de celle-ci dans son aligne- ment vertical.
Deux ressorts 10-10' sont intercalés entre les (deux saillies 7 et 9, leurs extrémités étant logées dans des
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évidements 7'-7' et 9'-9' des saillies correspondantes 7, 9.
La oue 8 est en prise avec une crémaillère cylindrique 11 re- liée au levier de commande manuelle, c'est-à-dire à l'entrée; les deux crémaillères 6 et 11 sont montées à coulissement dans des évidements prévus à cet effet dans le carter moulé 12 dont l'ouverture extérieure est fermée par une pièce moulée 13 fixée par des vis 13' à la roue 8 de manière à tourner avec celle-ci.
Les deux barres ou tiges 14-15, fixées à une extré- mité à la roue 5 en faisant saillie perpendiculairement à sa face, traversent une ouverture allongée 16 de la roue 8 et viennent passer devant les extrémités supérieures des deux leviers 17-18 pivotant autour des tétons 19-20 fixés,à la paroi de la pièce moulée 13; les extrémités inférieures de ces leviers se trouvent devant le prolongement des poussoirs SI-'32 formant partie de deux commutateurs correspondants 23-24 por- tés par la paroi de la pièce moulée 13 de manière à tourner avec cette dernière.
'Comme on le voit en figures 3 et 4, chaque commu- tateur comprend une enveloppe 25 dans la paroi de laquelle est montée, de manière à pouvoir se déplacer longitudinale- ment, une crémaillère cylindrique 26 correspondant à 21 ou 22 (fig. 1) et dont les dents sont en prise avec un pignon 27 fixé sur une roue dentée plus grande 28 engrenant elle-même avec un petit pignon 29 calé sur un arbre 30; ce dernier porte un bras de contact double 31 (figures 1 et 4) destiné à se dépla- cer au-dessus du commutateur. Chaque commutateur comprend trois contacts fixes 32, 33, 34 ou 32', 33', 34' (figure 1).
L'une des extrémités du ressort 35 est reliée à un ergot 36 faisant saillie par rapport à la crémaillère 26, l'autre ex- trémité du ressort étant fixée à un second ergot 37 solidaire de l'enveloppe 25. Lorsque la crémaillère 26 est repoussée à
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l'intérieur de l'enveloppe, le ressort 35 comprimé tend à repousser la crémaillère vers l'extérieur. Le bras de commu- tateur 31 est constitué par de la fibre ou autre matière isolante électriquement et les deux extrémités du bras por- tent des pièces de contact métalliques 38, les deux pièces métalliques étant reliées électriquement par un fil conduc- teur 39.
Le courant est fourni aux bornes de l'inducteur 40, 41 du moteur par les fils 42, 43 reliés respectivement aux pôles positif et négatif de la source, tandis que le courant est fourni aux enroulements d'induit du moteur par les con- ducteurs 44, 45 reliés par les conducteurs 46, 47 qui ali- mentent également les éléments d'embrayage 3, 4, et par les commutateurs 23 et 24 aux conducteurs principaux 42, 43. Les commutateurs 23, 24 servent à renverser la polarité des ba- lais 48, 49 pour renverser le sens de rotation du moteur comme il sera expliqué ci-après.
Dans la description suivante du fonctionnement de l'appareil qui vient d'être décrit, il doit être bien entendu que les crémaillères 21, 22 des commutateurs sont soumises à l'action des ressorts comprimés 35 tendant tous les deux à faire sortir les crémaillères de l'enveloppe du commutateur correspondant. De plus, on a supposé que les bras de commu- tateurs 31 sont en position neutre de telle sorte que le circuit d'induit du moteur se trouve ouvert.
Lorsque l'on agit sur le levier de commande pour pousser la crémaillère 11 dans la direction de la flèche A, cette poussée est transmise par la crémaillère aux dents de la roue 8 et à la saillie latérale 9 de celle-ci, ce qui tend à comprimer le ressort 10'. Si la pression transmise ne suffit pas à comprimer le ressort 10' la roue 8 se trouvera couplée par les ressorts 10, 10' et les saillies 9 et 7 à la
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roue 5; par suite, la crémaillère 6 se déplacera en même temps que la crémaillère 11 et l'opération désirée de commande sera exécutée sous l'action de la force manuelle exercée sur la crémaillère 11 seule sans autre puissance motrice complé- mentaire.
Toutefois, si la pression transmise à la crémaillère 11 suffit à comprimer le ressort 10', la compression de ce ressort permettra.un léger déplacement de la crémaillère 11 sans aucun mouvement correspondant de la crémaillère 6, de telle sorte que la roue 8 tournera par rapport à la roue 5 en entraînant avec elle le couvercle 13 et les commutateurs 23, 24 ainsi que les leviers 19 et 20, la direction de rotation étant celle indiquée par la flèche B figure 1.
Il résulte de ce déplacement que l'extrémité supé- rieure du levier 17 porte contre la tige de butée 14 portée par la roue 5, ce qui provoque la venue de son extrémité in- férieure au contact de la saillie de la crémaillère 21 en repoussant ce dernier vers l'intérieur; ceci fait tourner le bras 31 du commutateur 23 dans la direction de la flèche C de manière à amener les pièces de contact 38 sur le bras 31 sur les contacts fixes 33, 32. En même temps que le commuta- teur 23 fonctionne ainsi, le bras 31 du commutateur 24 tourne dans la direction de la flèche D puisque la barre 15 n'agit plus par l'intermédiaire du levier 18 sur la crémaillère 22 et que cette dernière est par suite libérée de la pression de ce levier et peut se déplacer librement vers l'extérieur sous l'action de son ressort 35.
Le bras 31 du commutateur 24 tournera par suite de manière à. occuper la position pour la- quelle ces pièces de contact 38 viennent sur les contacts fixes 33', 32'. Pour cette position des organes, le circuit d'alimentation des enroulements d'induit du moteur 1 est fermé.
Le balai 48 des enroulements d'induit sera positif et le balai - 49 négatif, le circuit d'alimentation étant le suivant: conducteur 42 - bras 31 du commutateur 23 - conducteurs 46, 44-
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balai 48 - enroulement d'induit - balai 49 - conducteurs
45, 47 - bras 31 du commutateur 24 - conducteur négatif 43.
Le courant des éléments d'embrayage 3, 4 leur est fourni simultanément par les conducteurs 46, 47 reliés res- pectivement aux conducteurs 44,45 et il en résulte que le moteur démarre et peut entraîner, par l'intermédiaire de l'embrayage 3, 4 la roue d'engrenage 5 et la crémaillère 6 dans le sens voulu. Lorsque la commande désirée a été assurée, les prolongements 7,9 des roues 5,8 se trouveront à nouveai disposés symétriquement et il en résulte que les organes re- prendront leur position relative de la figure 1, tous les organes tournants ayant toutefois subi un déplacement angu- laire dépendant de l'étendue de la commande effectuée. Ainsi les leviers 17,18 agiront sur les crémaillères 21, 22 pour déplacer les bras de commutateur et les ramener en position neutre entre les contacts fixes et ouvrir ainsi le circuit du moteur.
Si l'on veut renverser la commande effectuée, on agit sur la crémaillère 11 dans le sens opposé à celui cor- respondant à la flèche A de la figure 1. Si la charge est trop lourde pour l'opération normale manuelle, il se produira un nouveau mouvement relatif entre les deux roues 8 et 5 mais dans ce cas dans le sens opposé avec compression du ressort 10.
Le fonctionnement est alors le même que celui décrit ci-dessus, sauf en ce que le déplacement de la paroi 13 et des éléments qu'elle porte se fait dans la direction opposée; il s'ensuit que le bras 31 du commutateur 23 ferme les contacts 33, 34 et que le bras 31 du commutateur 24 ferme les contacts 33', 34'.
Le résultat de ce fonctionnement consiste en une liaison entre le conducteur 42 du côté positif et le balai 49 par l'inter- médiaire du bras de contact 31 du commutateur 23 et entre le conducteur 43 du côté négatif et le balai' 48 par l'intermédiai-
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re du bras 31 du commutateur 24, ce qui renverse la polarité des balais et la direction de rotation du moteur. La. polarité des balais alimentant les éléments d'embrayage 3, 4 se trouve- ra également inversée sans que cela ait bien entendu un effet quelconque sur le fonctionnement de l'embrayage.
Le mode de construction des commutateurs 23, 24 et de leur commande assure un fonctionnement rapide et sûr du moteur, ce qui rend l'invention particulièrement apte à la manoeuvre des gouvernes d'un avion ou autre engin de naviga- tion aérienne.