Brevet FR2005692A1 — publié le 19691212

i 2005692 L'invention concerne un comsiutateur multiple comportant oomne organe d'enclenchement une bille suspendue élastiquement dans un dispositif de maintien fixé sur l'axe dudit commutateur et guidée sur une plaque présentant des postes d'enclenchement formés 5 par des cavités* On connaît, entre autres, par le brevet allemand 1 0$>k Qk6 un tel- conmutateur rotatif à positions fixées par un dispositif d'enclenchement» Ce dernier comporte, sur une plaque, un certain nombre de cavités disposées en cercle dans lesquelles une 10 bille supportée élastiquement par un dispositif de maintien s*enclenche tout à coup en des positions bien déterminées du commutateur* Le dispositif de maintien est lié rigidement à l'arbre du commutateur et ledit arbre actionne, de manière connue, les contacts électriques, qui sont entièrement indépendants du dispositif 15 d'enclenchement* Un autre commutateur rotatif, conforme au brevet allemand 1 202 382, comporte également comme organe d'enclenchement une bille supportée élastiquement. Mais cette bille sert en môme temps d'élément de contact en reliant électriquement, en cours de la ro-20 tation du commutateur, des segments de contact déterminant en même temps les positions d'enclenchement. De tels commutateurs rotatifs remplissent fort bien leur tâche mais ne se prêtent pas aux applications dans lesquelles une position à respecter très exactement, et correspondant par 25 exemple à une rotation déterminée de l'axe du commutateur, doit déclencher soudain une commutation électrique alors, et alors seulement, que cette position limitée à un secteur aussi étroit que possible de la course du commutateur est exactement atteinte. Il faut en somme, par exemple dans le cas d'un commutateur rotatif, 30 que ce dernier ne s'enclenche, et n'agisse électriquement que dans une position de rotation fixée avec une précision d'une fraction de degré* Les commutateurs à cames jusqu'à présent utilisés à de telles fins n'y satisfont aussi que dans une mesure incomplète, 35 car des cames de faibles dimensions ne peuvent pas définir avec la précision voulue les positions du commutateur réparties sur un cercle, Cet inconvénient s1 aaoompagne de ceux d'un certain luxe de pièces mobiles et de faibles tolérances imposées à la fabrication des cames» kQ L'invention a pour objet un commutateur de faibles COPY 69 10086 e 2005692 dimensions permettant, même avec une construction simple, des commutations électriques très précises en fonction de ses diverses positions'* Ce commutateur multiple comportant comme organe d'en-5 clenchement une bille suspendue élastiquement dans un dispositif de maintien fixé s tir l'axe dudit cosamtateur et pouvant être guidée sur une plaque présentant des postes d'enclenchement formés par des cavités est caractérisé par le fait que des contacts ou ensembles de contacts électriques formant autant de commutateurs 10 individuels ont chacun leur organe d'actionnement en saillie, et soumis à l'action de la bille, à l'intérieur d'une des cavités. Dans un oommutateur multiple ainsi agencé, la bille servant d'organe d'enclenchement est en même temps utilisée non pas en élément de contact comme dans l'une des réalisations con-15 nues, mais en élément de commande du déplacement des contacts électriques des commutateurs individuels t d'où une grande simplicité de construction malgré un assujettissement fort précis à des positions de commutation très nettes sur de très petits secteurs de la course du commutateur* 20 Pour l'utilisation en commutateur multiple rotatif, les cavités peuvent être disposées en cercle et reliées entre elles par une rigole circulaire de guidage de la bille* Pour l'utilisation en commutateur multiple glissant, les cavités sont disposées en ligne droite et reliées entre 25 elles par une rigole de guidage rectiligne de la bille* Le commutateur multiple se simplifie beaucoup si l'organe en saillie à l'intérieur de chaque cavité déterminant une position fixe d'enclenchement est la broche d'actionnement d'un commutateur miniature ou microcommutateur, de type commercial 30 courant* Ces microcommutateurs connus sont munis d'une petite broche d'actionnement que l'on peut introduire facilement jusque dans les cavités à travers la plaque portant ces dernières, en sorte que la bille, en pénétrant dans l'une desdites cavités, dé-35 place toujours facilement et sûrement la broche correspondante* Le commutateur multiple peut aussi être utilisé en commutateur à au moins deux secteurs de commutation différents en fonction de la position de son suce. En ce cas, la bille est bloquée en direction horizontale dans line des cavités et une seconde plaque, reliée à l'axe du commutateur, est creusée d'un COPY 69 10086 3 2005692 chemin dans lequel la bille s'engage en partie et dont la longueur rapportée à celle de la course totale permise par le déplacement de cette seconde plaque relativement à la première, détermine le secteur sur lequel le commutateur individuel formé par les contacts 5 électriques est maintenu dans sa première position. Cette réalisation quelque peu modifiée du commutateur multiple permet, elle aussi, de respecter très exactement les positions auxquelles le commutateur, lors du passage du premier au deuxième secteur, et inversement, doit changer d'état de marche 10 électrique. A la différence des commutateurs à cames principalement utilisés jusqu'à présent pour constituer les commutateurs à secteurs, on peut manoeuvrer le commutateur, ainsi modifié par extension de l'invention, avec la même précision dans les deux sens quant à ses positions de commutation. La précision avec laquelle 15 on respectait chaque position de commutation dans les commutateurs à cames était au contraire déterminée par la pente de celles-ci, de sorte que l'on obtenait tout au plus une précision optimale de commutation d'un seul côté de la came. Ce commutateur multiple utilisé en commutateur à 20 secteurs peut lui aussi être rotatif ou glissant. Dans le premier cas, les deux plaques - celle qui présente les cavités et l'autre-sont des plaques circulaires capables de tourner l'une par rapport à l'autre et le chemin creusé dans la seconde s'étend sur un arc de cercle» Dans le second cas, les deux plaques sont déplaçables 25 en translation longitudinale l'une par rapport à l'autre et le chemin creusé dans la seconde s'étend sur une partie déterminée de la course permise par la translation relative totale des deux plaques » L'invention sera mieux comprise à l'aide de la 30 description détaillée de plusieurs modes de réalisation pris comme exemples non limitatifs et illustrés par le dessin annexé, sur lequel : La fig. 1 est une vue en perspective, avec arrachage partiel, d'un commutateur rotatif conforme à ladite inven-35 tion» La fig. 2 est une vue de dessous du commutateur 3b-tatif de la fig. 1 ; La fig. 3 est une vue en élévation, avec coupe partielle, d'un commutateur glissant conforme à l'invention ; kO La fig» k est une coupe axiale d'un commutateur à cowr 69 10086 " 2005692 secteurs vu dans une première position ; La fig. 5 est une coupe axiale du commutateur à secteurs de la fig. U vu dans sa deuxième position ; La fig. 6 est une vue de celle des faces de la se-^ conde plaque du commutateur à deux secteurs A et B des fig. 4 et 5 qui est tournée vers la plaque comportant les cavités. Dans le commutateur rotatif représenté par la fig»X? une plaque 1 comporte, comme on le voit sur la fig. 2, quatre cavités 2, en forme de calottes sphériques, reliées entre elles par 10 une rigole circulaire 3. Cette rigole sert à guider une bille k placée dans un dispositif de maintien 7 rigidement lié à l'arbre 5 du commutateur à l'aide d'une vis 6 et maintenue enfoncée, suivant la position atteinte, dans ladite rigole ou dans une cavité par un ressort 8 faisant partie de ce même dispositif 7» 15 Des microcommutateurs 9 dont les broches d'action nement 10 traversent des alésages 11 débouchant dans les cavités 2 de la plaque 1 sont fixés, de manière non représentée, sur la face de cette dernière opposée à la rigole 3 et aux cavités 2. La bille 4 est déplacée le long de la rigole 3 par 20 le dispositif de maintien 7 lorsque l'on fait tourner l'arbre 5 du commutateur. Elle n'agit en même temps sur la broche d'actionnement 10 d'ion microcommutateur 9 qu'en atteignant une cavité 2 et s'y enclenchant complètement. Les dimensions des cavités 2 étant choisies d'après le diamètre de la bille, cela n'est réel-25 lement possible, à chaque fois, que dans une position de rotation d'une précision de l'ordre d'une fraction de degré. Le commutateur multiple représenté par la fig. 3 comporte essentiellement les mêmes éléments de construction et ces éléments correspondant à ceux des fig. 1 et 2 portent sous ré-30 serve d'un accent les mêmes références que sur ces dernières. La plaque 1 * présente une rigole rectiligne 3* dans ..laquelle tin dispositif de maintien 7* agencé comme dans le premier exemple guide élastiquement une bille 4'. Ce dispositif de maintien 7* est relié à l'axe 5', que l'on déplace en ligne droite 35 pour changer la position du commutateur. Les cavités 2' de la plaque 1 * communiquent également avec des microcommutateurs 9 * dont les broches d'actionnement 10' ne subissent l'action de la bille 4' qu'en des positions appropriées du commutateur où celle-ci pénètre jusqu'au fond desdites cavités 2*. La réalisation d'un commutateur conforme à COPY 69 10086 5 2005692 l'invention est très simple, car, après un marquage de précision appropriée, des outils peu compliqués permettent d'obtenir, par forage ou emboutissage, aux emplacements voulus, les cavités 2, 2* en ayant soin seulement de ne leur donner que des dimensions 5 très peu supérieures à celles de la bille prévue. Pour les contacts électriques, on utilise de préférence des microcommutateurs de type commercial courant que l'on peut par exemple fixer, d'une manière simple, sur la plaque 1* par scellement* Le commutateur à secteurs représenté en coupe axiale 10 par la fig. 4 comporte, lui aussi, une plaque 1 qui présente au moins une cavité 2 et en face de laquelle une seconde plaque, 12, tourne solidairement avec l'axe 5« Dans cette cavité 2, dont le fond a la forme d'une calotte sphérique, se trouve une bille 4 bloquée en direction horizontale du fait des dimensions de la 15 calotte et ne pouvant se déplacer librement qu'en direction verticale* Comme dans les autres exemples, la broche d'actionnement 10 d'un microcommutateur 9 pénètre, à travers un alésage 11 de la plaque 1 , assez profondément dans la cavité 2 pour provoquer sûrement la commutation lorsque la bille 4 s'enfonce jusqu'au fond de 20 ladite cavité 2* La seconde plaque,12, est creusée d'un chemin 13 adapté aux dimensions de la bille 4 et s'étendant sur un arc déterminé A de la circonférence de même rayon de la plaque 12, à une distance de l'axe 5 du commutateur telle que la bille 4 s'engage dans ledit chemin 13 au cours d'une rotation de la plaque 12. 25 Pendant ladite rotation de la plaque 12 par rapport à la" plaque 1, le microcommutateur 9 reste dans la première position de commutation, représentée sur la fig. 4, tant que la bille 4 est engagée dans le chemin 13 de la plaque 12 sous la poussée de la broche d'actionnement 10 du microcommutateur 9 soumise, de ma-30 nière classique, à l'action d'un ressort. Lorsque, la rotation de la plaque 12 se poursuivant, la région lisse B de cette plaque 12 entre en contact avec la bille 4, cette dernière imprime au microcommutateur 9 l'autre position, représentée sur la fig. 5, en laquelle la broche d'actionnement 10 est enfoncée dans ce dernier* 35 Le passage d'un de ces secteurs de commutation à l'autre s'effectue avec une précision de l'ordre d'une fraction de degré dans un sens de rotation comme dans l'autre, car les dimensions, tant de la cavité 2 que du chemin 13, sont exactement adaptées à celles de la bille 4* Ce commutateur multiple conforme aux fig. 4 et 5, et COPY 69 10086 6 2005692 servant de commutateur à secteurs, peut en plus remplir la même fonction que le commutateur des fig. 1 et 2. On ménage à cet effet dans la seconde plaque, 12, outre le chemin 13, un logement pour une autre bille# Cette seconde bille, montée élastiquement 5 dans la plaque 12 servant alors en même temps de dispositif de maintien, peut coopérer avec des cavités supplémentaires intérieures a la plaque 1 et servant en même temps de postes d'enclenchement pour le commutateur à secteurs t elle actionne les micro-cotnmutateurs de la même manière que dans le commutateur multiple 10 conforme aux fig. 1 et 2. COPY 69 10086 7 2005692 REVENDICATIONS 1. Commutateur multiple, comportant comme organe d'enclenchement une bille suspendue élastiquement dans un dispositif* de maintien fixé sur l'axe dudit commutateur et guidée sur une plaque présentant des postes d'enclenchement formés par des 5 cavités, caractérisé par le fait que des contacts ou ensembles de contacts électriques formant autant de commutateurs individuels ont chacun leur organe d'actionnement en saillie, et soumis à l'action de la bille, à l'intérieur d'une des cavités. 2. Commutateur multiple selon la revendication 1 carac-10 térisé par le fait que les cavités sont disposées en cercle et reliées entre elles par une rigole circulaire de guidage de la bille. 3. Commutateur multiple selon la revendication 1 caractérisé par le fait que les cavités sont disposées en ligne droite 15 et reliées entre elles par une rigole de guidage rectiligne de la bille. 4. Commutateur multiple selon les revendications 1 à 3 caractérisé par le fait que dans chaque cavité pénètre la broche de commande d'un microcommutateur. 20 5. Commutateur multiple selon l'une des revendications 1 à 4 caractérisé par le fait que la bille est bloquée en direction horizontale dans une des cavités et une seconde plaque, reliée à l'axe du commutateur, est creusée d'un chemin dans lequel la bille s'engage et dont la longueur rapportée à celle de la 25 course totale permise par le déplacement de cette seconde plaque relativement à la première, détermine le secteur sur lequel le commutateur individuel formé par les contacts électriques est maintenu dans sa première position. 6. Commutateur multiple selon la revendication 5 carac-30 térisé par le fait que la plaque qui présente les cavités et l'autre sont des plaques circulaires capables de tourner l'une par rapport à l'autre et le chemin creusé dans la seconde s'étend sur un arc de cercle qui détermine en grandeur et en position, sur la circonférence de môme rayon des plaques, le secteur de rotation 35 pendant lequel le microcommutateur occupe sa première position de c ommutation. cow i