Dispositif d'actionnement électrique utilisé notamment pour l'actionnement d'organes auxiliaires d'avion. La présente invention se rapporte à un dispositif d'actionnement électrique tel que ceux destinés en premier lieu à être utilisés dans les avions comme moteur pour l'action- nement d'ailettes de refroidissement, de trap pes à bombes ou autres parties ou comme servomoteur pour l'actionne-ment des, gouver nails de direction et de profondeur ou autres surfaces de commande.
Le dispositif selon l'invention est carac térisé en ce qu'il comprend un moteur élec trique. un organe de commande mobile, des. Elrngrenages :de réduction intercalés. entre le moteur et l'organe de commande pour entraî ner cet organe à partir du moteur, un appa- il-il limiteur pour interrompre l'entraînement de l'organe de commande après un parcours prédéterminé de celui-ci, et des moyens pour inverser le sens du parcours dudit organe.
Le dessin annexé représente, à, titre d'exemples, plusieurs formes d'exécution du dispositif faisant l'objet de la présente inven- lion.
Fig. 1 est une vue en coupe par la ligne I-1 de la fi-,. 3 de la première forme d'exé cution appliquée à un dispositif d'ac-tionne- ment du genre vérin.
Fi-,. 2 est une coupe par la ligne II-II de la fig. 1.
Fig. 3 est une vue en plan partiellement en coupe de cette forme d'exécution. Fig. 4 est une vue en coupe montrant des détails. ,du moteur électrique et du frein d'in duit.
Fig. 5 en est une vue en bout.
Fig. 6 est une vue en élévation à plus grande échelle d'un interrupteur limiteur uti lisé dans la forme d'exécution représentée à la fig. 1.
Fig. 7 est une coupe par la, ligne VII-VII de la fig. 6.
Fig. 8 montre une variante de l'interrup teur limiteur.
Fig. 9 et 10 montrent une troisième va riante de l'interrupteur limiteur vu de face . et de profil respectivement.
Fig. 11 est un schéma. de connexion com prenant les interrupteurs limiteurs, des fig. 6 et 7 ou :des fig. 9 et 10.
ri ig. 12 est une vue. partiellement en coupe de la partie d'un vérin avec interrupteurs re présentés aux fig. 9 et 10.
Fig. 13, 14 et 15 sont des vues en pers pective d'une autre forme d'exécution.
Le premier dispositif d'actionnement com prend un boîtier 1 contenant un moteur élec trique 2 (qui sera décrit par la suite) avec un frein électromagnétique, des engrenages de réduction 3 du type épicyclo'idal ou autre, disposés coaxialement par rapport à l'arbre d'entraînement 28 dudit moteur, et une en veloppe 4 contenant.
un organe coaxial au moteur et de commande 5 constitué par un piston plongeur mobile comme un tout, c'est- à-dire dans son ensemble dans l'espace à l'en. contre d'organes semblables oscillant autour d'un point fige par exemple. L'extrémité extérieure de ce piston est destinée à être reliée directement ou indirectement à l'organe à .commander.
Un arbre 6, entraîné par le moteur 2 par l'intermédiaire d'engrenages de réduction 3, est logé à l'intérieur de l'organe de @co:mmande 5 tubulaire. L'arbre 6 présente à sa périphé rie des rainures hélicoïdales. 7 constituant une vis à filets multiples et qui servent de che mins de roulement à des billes. 8 venant en prise par frottement avec la surface intérieure de l'organe de .commande 5.
Les billes 8, dont le,diamètre est notablement plus petit que la largeur de la rainure, sont maintenues espa cées par une cage tubulaire (non représentée), munie d'ouvertures. à travers lesquelles les, billes 8 font saillie.
Un accouplement électro magnétique 11, le, à griffes 13, est intercalé entre les engrenages de réduction 3 et l'arbre 6, l'élément d'entraînement 11 étant main tenu normalement en prise avec l'élément 12 par l'action d'un solénoïde 14, excité de fa çon permanente par du .courant, de telle ma nière que, lorsque le moteur est hors, circuit, l'engagement des griffes 13 soit maintenu, empêchant ainsi tout mouvement ultérieur non désiré de l'organe de commande 5.
Un ressort 15 est prévu pour dégager les griffes 13 et, par .conséquent, supprimer l'entraîne ment de l'organe de commande lors. d'une panne de courant. Le solénoïde 14 est alors désexcité et l'arbre 6 peut, dans ce cas, tour- ner librement autour -de son axe géométrique sans que le moteur électrique et ses. engre nages de réduction associés soient entraînés en rotation.
Le -solénoïde 14 est monté en rotation sur un prolongement 17 de l'arbre 6, à l'intérieur de l'élément d'accouplement 11 dont l'extré mité opposée à celle présentant les griffes 13, porte des engrenages planétaires 16. Bien que, normalement, le solénoïde 14 et le pro longement 17 tournent ensemble, l'élément d'accouplement 12 ayant une liaison d'en- traînement avec ledit prolongement 17, les griffes 13 sont représentées, dégagées, c'est- à-dire -dans la position qu'elles prennent lors qu'aucun courant ne passe à travers le solé noïde.
Le prolongement 17 comporte une bride 18 et est supporté par un palier 19 qui est maintenu -en position dans l'enveloppe 4, un écrou 20 servant à bloquer l'arbre par rapport au palier 19. La liaison d'entraîne ment ,entre l'élément 12 et le prolongement 17 est réalisée par l'engagement de dents: 21 prévues sur la bride 18, avec des encoches ménagées dans l'élément. 12.
Les rainures 7 ménagées dans l'arbre 6 ont un pas tel qu'ire pression axiale appli quée à l'organe de commande 5 (qui est em pêché .de tourner par des clavettes 5', selon la fig. 2), lorsque les éléments 11 et 12 de l'accouplement sont dégagés, en cas de panne de courant par exemple, provoque la rotation de l'arbre 6. Par conséquent, la surface de commande ou une autre partie d'un avion, qui devrait être actionnée par le dispositif décrit s'il y avait du courant, peut être déplacée manuellement par les organes. de commande habituels de l'avion.
L'enveloppe tubulaire 4 .contenant l'or gane de commande 5 mobile axialement peut être pourvue à ses. extrémités d'amortisseurs de choc 22, par exemple en caoutchouc syn thétique, pour limiter le mouvement de l'or gane de commande 5 et pour absorber les chocs lorsque le solénoïde 14 est déclenché.
Bien que, dans le dispositif décrit, le moteur, les engrenages @de réduction et l'organe de commande soient -disposés coaxialement dans un boîtier, le moteur et, si on le désire, les engrenages de réduction peuvent être montés en retrait de l'axe de l'organe de .commande, de manière à fournir un dispositif pouvant être utilisé dans,
les cas où il n'est pas possible de loger un dispositif d'aetionnement d'une longueur telle que celle nécessitée par la dis position .coaxiale des parties constituantes.
Le moteur est de préférence un moteur réversible. S'il s'agit d'un moteur à courant continu, il peut être du type série ou com- pound. Dans le cas d'un moteur série, de pré- férence deux bobines d'enroulement induc teur sont prévues sur les pôles; ces enroule ment.., ont alors deux conducteurs d'entrée, les conducteurs de sortie étant communs. à l'un des balais de :commutation. Si le moteur est un moteur à courant alternatif, il peut être de n'importe quel type approprié.
L'amenée de courant au solénoïde 14 se fait par un balai (non représenté) frottant sur une bague collectrice 23. On pourrait également prévoir le solénoïde fixe avec l'en traÎnement se faisant à travers le centre de celui-ci.
Bien qu'il soit préférable d'utiliser :des engrenages de réduction -du type épicyclo:idal, on pourrait prévoir tout autre type d'engre- na.ges propre à fournir le rapport de r6due- tion et: la force axiale nécessaire en vue d'ac tionner une surface de commande ou autre partie relativement lourde.
Pour s'assurer que le dispositif décrit ne puisse exercer une force dépassant une va leur prédéterminée, un mécanisme de déclen chement est prévu, agissant lors d'une sur- ebarge du :couple moteur. Dans la forme d'exécution représentée, ce mécanisme :con siste en un frein appliqué à un manchon 24, denté intérieurement, et recevant les engre nages de réduction 3. Ce frein comprend une bande de friction 25 entourant le manchon 24 et fixée au boîtier 1, cette bande 25 pou vant être serrée plus ou moins. fortement au moyen d'une vis 25' en vue :de régler le frei nage pour une charge déterminée, au-delà de laquelle la bande 25 glisse sur le man chon 24.
Un frein électromagnétique peut être adapté au moteur 2 pour empêcher l'induit et l'organe de :commande de tourner sous l'effet d'une charge.
Cc frein peut également avoir pour fonc- tïon d'arrêter rapidement le moteur lorsque l'un des interrupteurs limiteurs agit. Il com prend des enroulements qui sont interconnec- tés de telle manière avec les enroulements du moteur que ce frein agit lorsque le moteur est à l'arrêt et qu'il est relâché lorsque le moteur démarre. 'Lin tel frein est désigné d'une façon générale en 26 à la fig. 1 et -est représenté plus en détail aux fig. 4 et 5.
L'extrémité extérieure de l'axe 28 de l'induit 27 du mo teur est munie d'un disque de freinage 29 coopérant avec un disque de friction 30 non rotatif, monté<B>de</B> façon :coulissante sur ledit axe 28 et poussé vers la position de prise par le ressort 31.
Ce disque de friction 30 consti- tue également une armature d'un électro aimant à enroulement 32 qui est intercon- ne:cté avec les enroulements du moteur, @de sorte que, lorsque le moteur démarre, le cou rant excite l'enroulement 32 et le disque à friction 30 est éloigné du disque rotatif 29 par attraction. Des chevilles 33 (fig. 5) font saillie à partir de l'armature fixe de l'électro aimant et s'engagent :
dans des encoches 34 ménagées dans la périphérie :du disque, qui est ainsi empêché de tourner. Au lieu du frein décrit, on pourrait en prévoir un pour immobiliser un :organe rotatif du train d'en grenage, par exemple l'arbre 6, et en même temps pour déconnecter :ce train d'engrp,nage du moteur. C:ett-ç# disposition consisterait en un frein :combiné avec un :embrayage.
Dans chacun des cas prévus, le frein peut être commandé par des interrupteurs limi teurs tels que celui représenté aux fig. 9 et 10. On peut mentionner :que, dans le cas d'un frein actionné par électro-aimant, la bobine :de :celui-ci est de préférence à double enrou lement, dont l'un est branché en série et l'au tre en parallèle ou en shunt avec l'induit du moteur. On pourrait, cependant, utiliser tout type approprié de frein, par exemple un frein actionné par force centrifuge.
Dans une autre variante, on pourrait ob tenir un effort de freinage en inversant mo mentanément la marche du moteur.
L'organe de commande 5 ne doit pouvoir se déplacer que dans des limites déterminées à l'avance et la transmission de l'effort doit être interrompue lorsque chacune de ces, li mites :est atteinte. Ce résultat est obtenu par deus interrupteurs limiteurs: associés à l'organe de commande 5. De tels interrupteurs limi teurs sont indiqués d'une façon générale en 35 aux fig. 1, 11 et 12. Un de ces interrup teurs est prévu vers chaque extrémité du par cours @de l'organe de commande 5 et est ac tionné par une butée 36 solidaire dudit or gane de commande.
L'interrupteur limiteur représenté aux fig. 6 et 7 comporte une détente 37 pivotée en 38 et destinée à venir en prise avec la butée<B>36.</B> Cette détente 37, lorsqu'elle est bas culée vers la .droite à la fig. 7, tire sur un piston 39 qui, normalement, est poussé vers la gauche par un ressort 40, et -déclenche un mécanisme à genouillères comportant des en tretoises 41,
de sorte que ces, entretoises pren nent une position inclinée opposée, position dans laquelle des contacts mobiles 42 sont écartés des -contacts fixes 43.
Lorsque l'action sur la détente 37 .cesse par la marche inverse de l'organe de commande 5 ,ensuite de la mar che en sens inverse du moteur 2, le ressort 40 se détend et :déplace l'interrupteur vers, la po sition représentée à la fig. 7 dans laquelle les contacts 42, 43 sont refermés.
Les fig. 9 et 10.représentent une variante d'un interrupteur limiteur, dans laquelle les contacts- équivalents 42', 43' sont portés par des lames 44, 45, dont la première fait sail lie de manière à pouvoir être déplacée par la butée 36 en vue de séparer les contacts. La fig. 12 montre l'application de deux interrup teurs limiteurs du genre venant d'être décrit.
La fig. 8 représente une autre variante d'un interrupteur limiteur destiné à être branché de façon à inverser les. connexions du moteur 2 à chaque extrémité du parcours de l'organe de commande 5.
Cet interrupteur limiteur comprend un le vier basculant 47 isolé, comportant des lames élastiques 48,'48' opposées, portant chacune une paire de contacts 49, 49'. Chaque paire de contacts peut se déplacer vers un contact fixe supérieur 50 ou 50' et un contact infé rieur 51 ou 51'.
Les lames 48, 48' sont, d'une part, reliées de façon permanente à des bor nes 53, 53', par ides ressorts en épingle 52 et, d'autre part, aux contacts 50 et 51' dans une des positions. de l'interrupteur et, dans l'au tre position, aux contacts 51 et 50' respective- ment.
Les contacts fixes 50, 50', 51 et 51' sont reliés respectivement aux conducteurs 54, 54', 55, 55'. Le levier basculant 47 peut être dé placé dans chacune de ses positions par une barre 56 s'étendant à travers une fente 57 mé nagée .dans le boîtier 58 de l'interrupteur et dont l'extrémité inférieure s'engage dans un organe .coulissant 59 placé entre 1e levier bas culant 47 et une lame de ressort 60 portée par l'organe coulissant 59.
Cet organe 59 est muni de deux amortisseurs 61 destinés à venir en prise avec la butée 36 à chaque extrémité du parcours de l'organe de commande 5. 62 dé signe une butée fixe limitant le parcours de la coulisse 59.
Lorsque l'organe de commande 5 atteint une ,position terminale, l'interrupteur limi teur est a@ctio@uné .de manière à agir élastique- ment pour renverser des connexions du mo teur électrique 2. Par conséquent, si le pilote ou autre opérateur actionne l'interrupteur principal de commande 46 pour couper le cou rant électrique au moteur, l'organe .de com mande 5 ayant atteint sa position terminale, il suffit qu'il actionne à nouveau cet interrupteur pour faire revenir en ar rière l'organe de commande.
Ceci évite une confusion qui peut se produire lors que l'interrupteur principal .de commande 46 à -changement de marche n'est pas sur une des positions extrêmes et lorsque l'opé rateur ne sait pas avec certitude dans la quelle des deux positions extrêmes l'organe de commande 5 était placé au moment où il désirait inverser son mouvement. Dans la forme d'exécution du dispositif représentée aux fig. 13, 14 et 15, l'arbre 6 est muni d'un filet de vis s'engageant dans.
une partie filetée de l'orga-ne,de ,commande 5.
Le fonctionnement du dispositif décrit est le suivant: La fig. 11 montre qu'en fermant l'inter rupteur principal 46 à droite ou à gauche, on fait tourner le moteur à induit 27 dans un sens ou dans l'autre. Le moteur entraîne l'ar bre 6 par l'intermédiaire des engrenages de réduction 3 et de l'accouplement électro- magnétique 11, 12.
Les rainures hélicoidales de l'arbre 6 provoquent le déplacement axial des billes 8 qui, à leur tour, entraînent axiale- ment l'organe de commande 5.
La course de l'organe de commande 5 est limitée par la butée 36 fixée sur lui et qui ouvre l'interrupteur limiteur 35 correspon dant. Le courant est alors interrompu et le moteur s'arrête.
Dan:, la, forme d'exécution représentée aux fi.-. 13, 14 et 15, l'organe de commande 5 est entraîné par l'arbre 6 fileté coopérant avec un écrou solidaire :dudit organe et sur lequel est fixée la butée 36. Cet écrou présente une encoche destinée à venir s'engager sur la cla vette 5', .de façon à l'empêcher de tourner.
Le dispositif d'actionnement décrit peut être réalisé dans des dimensions variées :selon la force qui doit être exercée, la dimension du moteur peut varier de façon correspondante, mais .on: utilise :de préférence des moteurs de type standard, fonctionnant avec un courant de 24 volts en courant continu, par exemple, comme c'est le cas en aviation pour l'action- nement des organes auxiliaires.