Brevet FR2043648A1 — publié le 19710219

L'invention concerne un dispositif indicateur électromécanique constitué par un stator à plusieurs pôles magnétiques munis d'enroulements inducteurs, entre lesquels peut tourner un rotor en forme d'aimant, auquel est assemblé un support pour les symboles à afficher. 5 Les figures 1 et 2 représentent une forme de réalisation possible d'un tel dispositif particulièrement simple à fabriquer et ayant un rotor à faible moment d'inertie. Sur la figure 1 on voit l'armature 1 et un noyau polaire 2 du stator ; celui-ci est fabriqué par estampage, comme le montre la figure 2. On 10 voit cinq pôles 2 reliés à la pièce de base 1 et déformés ensuite par pliage dans la position représentée en tirets. On enfile les enroulements inducteurs 3 sur ces noyaux polaires, puis l'ensenb le du stator est enrobé dans une masse de résine 4. Dans un évidement central de celle-ci est introduit un goujon de laiton 5 portant un axe fixe 6 autour duquel tourne un rotor 7. Les 15 axes des bobines inductrices 3 sont parallèles à cet axe 6. Pour que le frottement du rotor 7 sur l'axe 6 soit aussi faible que possible, ledit rotor comporte des rubis 8 dans une douille 7a. Sur le rotor 7 est fixé un capot 10 qui recouvre le système magnétique, et sur une partie cylindrique duquel sont représentés les symboles désirés. Un cou-20 vercle 11 muni d'une fenêtre 12 est fixé sur la masse de résine 4, par exemple par des rivets 13. Les to bines inductrices 3 sont connectées à une plaque de conducteurs imprimés 14. La partie de cette plaque qui dépasse reçoit des fils de connexion soudés et connectés par fiches. En excitant deux bobines inductrices voisines, on donne au rotor cinq positions inter-25 médiaires, à chacune desquelles est attribué un symbole particulier. Diaprés les brevets américains 3.311.911 et 3.350.709, on sait que dans de tels dispositifs indicateurs électromécaniques, il faut prendre soin que, dans la commande successive de deux symboles diamétralement opposés sur le support, le symbole à indiquer en deuxième lieu soit effec-30 tivement affiché et que le rotor ne demeure pas dans une position instable. Le dispositif selon le brevet américain 3.311.911 comporte à cet effet des enroulements.auxiliaires supplémentaires plus petits sur les différents pôles du stator. Lors de l'excitation d'un enroulement principal, le courant passant dans celui-ci passe également dans l'enroulement auxiliaire chi 35 pôle voisin. Grâce à cette disposition, lorsqu'on excite un enroul.ement 70 15612 2 2043648 principal du rotor, ce dernier se place,non en direction de l'axe du pôle statorique correspondant, mais dans une direction légèrement décalée. Quand on coupe le courant dans les enroulements, le rotor vient dans une position telle que sa direction d'aimantation coihcide avec l'axe du pôle 5 dont l'enroulement inducteur correspondant était excité. Après coupure du courant, le rotor occupe donc la direction qu'il prendrait si, lors de l'excitation d'un enroulement principal, il n'y avait pas d'enroulement auxiliaire sur le pôle voisin. La position angulaire du rotor, qui s'établit après coupure du 10 courant inducteur, s'écarte d'un angle déterminé de la position pour laquelle, lors de l'excitation du symbole suivant diamétralement opposé, la position du rotor serait instable. On est ainsi assuré que pour toute nouvelle excitation, le symbole voulu est affiché. Ce dispositif connu a toutefois l'inconvénient de nécessiter des enroulements auxiliaires qui augmentent son prix 15 de revient. Le dispositif selon le brevet américain 3.350.709 comporte, au lieu d'enroulements auxiliaires supplémentaires, un rotor dans lequel le pôle nord et le pôle sud ne sont pas diamétralement opposés, mais sont décalés d'un certain angle, par exemple 15° . Grâce â cette disposition, après 20 coupure du courant inducteur, le rotor vient aussi se placer dans une position légèrement différente, de sorte que, dans ce cas également, on est assuré que lors de l'excitation correspondant au symbole diamétralement opposé, ce dernier est affiché sans risque de fausse indication. Cependant, la réalisation du rotor à champ magnétique coudé comporte des difficultés. 25 On a également proposé, dans la demande de brevet allemand publiée sous le n° 1.462.902 d'utiliser un rotor dissymétrique comportant deux coupures non diamétralement opposées, et d'ajouter des pôles stato-riques munis d'enroulements supplémentaires. Cette disposition nécessite toutefois des pôles statoriques supplémentaires, ce qui augmente l'encom-30 brement de l'appareil indicateur. Le dispositif selon l'invention constitue un perfectionnement aux dispositifs indicateurs électromécaniques des types précédents, permettant d'afficher correctement les symboles, même si deux symboles diamétralement opposés doivent être affichés successivement, et ceci sans nécessiter 35 d'enroulements supplémentaires, ou une aimantation du rotor difficile à réa 70 15612 3 2043648 liser. A cet effet, selon l'invention, le rotor comporte, au moins au voisinage des pôles magnétiques, des sillons longitudinaux, disposés dissymétri-quement par rapport au champ magnétique du rotor. Une telle disposition ne présente aucune difficulté technologique 5 et né pose pas de conditions particulières concernant l'aimantation du rotor à part la condition facile à remplir que la répartition des sillons et la direction d'aimantation doivent avoir entre elles une certaine corrélation. On a déjà proposé de munir le rotor du dispositif indicateur de sillons longitudinaux mais dans le but de réaliser le réglage de la position 10 de repos du rotor, tandis que selon l'invention les sillons provoquent un réglage défini correspondant aux différents symboles. Grâce à la combinaison, selon l'invention, des sillons longitudinaux et du décalage angulaire de la direction d'aimantation, le rotor ne peut pas rester dans une position instable lors de la commande d'affichage de symboles diamétralement oppo-15 sés. Selon une disposition avantageuse de l'invention, un certain nombre de sillons longitudinaux, correspondant au nombre de symboles à afficher, sont répartis régulièrement sur toute la périphérie du rotor, ce qui assure un affichage particulièrement sûr. 20 Afin d'éviter que la présence de ces sillons longitudinaux exige un couple excessif pour l'affichage du symbole suivant, lesdits sillons ne s'étendent que sur une partie de la hauteur du rotor et/ou leur profondeur varie sur leur longueur. Selon une forme de réalisation préférée, la profondeur des 25 sillons diminue constamment depuis une extrémité du rotor jusqu'à environ la moitié de la hauteur de celui-ci. Selon une autre forme de réalisation, le rotor est composé de deux pièces cylindriques, de même diamètre, dont une seule comporte des sillons, de sorte qu'en fait la profondeur des sillons change brusquement, 30 sensiblement à la moitié de la hauteur du rotor. Le rotor comporte, de préférence autant de sillons qu'il y a de positions possibles du rotor, lesdits sillons étant répartis uniformément sur la périphérie du rotor. La fabrication du rotor selon l'invention ne présente aucune dif-35 ficulté, car les sillons peuvent être formés en une seiilë opération de près- 70 15612 4 2043648 sage. La matière à presser est par exemple un mélange de poudre magnétique, telle que de l'oxyde de fer, et d'un liant. On emploie de préférence comme liant une matière plastique durcissable, dénommée "Duroplast". Il s'est révélé avantageux de faire passer les lignes de champ magnétique dans 5 • les saillies polaires entre deux sillons voisins. On va décrire le dispositif selon l'invention en se référant à l'exemple de réalisation selon la figure 3. Cette figure ne montre que les cinq pôles 15 du stator 16. En vue de l'affichage de dix symboles différents, par exemple dix chiffres, le rotor comporte dix sillons 17, entre lesquels 10 se trouvent les pôles 18. Si la direction du champ du rotor coïncidait avec l'axe de symétrie 19, et si l'on excitait un enroulement ou trois enroulements placés sur les pôles 15, le rotor tournerait comme le montre la figure entre les pôles rotoriques et les pôles statoriques. Mais, comme le montre la figure 3, la direction du champ magné-15 tique du rotor, désignée par la flèche 20, est décalée d'un angle ^ , voisin de 7° par rapport à l'axe de symétrie. Si alors on excite l'enroulement qui correspond, sur la figure au pôle 15 placé en position la plus haute, ou les trois enroulements qui correspondent aux trois pôles placés en haut, le rotor tourne d'un petit angle {3 dans le sens antidjofaire, par rapport à la 20 position représentée. Lorsqu'on coupe le courant d'excitation, le décalage angulaire du champ magnétique provoque une rotation du rotor d'un petit angle par rapport à sa position à l'état excité. Cette rotation d'un petit angle suffit pour empêcher le blocage du rotor dans une position instable lors de l'excitation en vue de l'affichage du symbole diamétralement opposé. Si l'on 25 excite la bobine du pôle placé en haut et la bobine d'un pôle voisin, le rotor se règle dans une position décalée de - 36° par rapport à la position représentée. Les figures 4a et 4b représentent respectivement en coupe et de profil un exemple de réalisation d'un rotor 16 selon ce perfectionnement de 30 l'invention. Le corps 16 du rotor comporte des sillons 17, qui, contrairement à ceux selon la figure 3, n'occupent pas toute la hauteur du rotor, mais atteignent seulement environ la moitié de cette hauteur. D'autre part leur profondeur varie de façon continue suivant leur longueur, leur plus grande profondeur se trouvant sur la face frontale supérieure du rotor (figure 4a) 35 tandis qu'ils débouchent sensiblement au centre du rotor avec leur prof on- 70 15612 5 2043648 deur minimale. Entre deux sillons voisins se trouvent les pôles 19 du rotor l'alésage central du rotor est désigné par 18. Les dispositions des sillons selon les figures 4a. et 4b ont pour effet de diminuer le couple à appliquer pour faire tourner le rotor, et ces 5 sillons maintiennent le réglage exact du rotor pour toute position possible de celui-ci. 70 15612 6 2043648 REVENDICATIONS 1 » Dispositif indicateur électro-magnétique constitué par un sta« tor à plusieurs pôles magnétiques à enroulement inducteur, entre lesquels peut tourner un rotor auquel est lié un support des symboles à afficher, caractérisé par le fait que le rotor comporte, au moins au voisinage des 5 pôles magnétiques, des sillons longitudinaux disposés dissymétriquement par rapport au champ magnétique du rotor. 2 - Dispositif indicateur électromécanique selon la revendication 1, caractérisé en ce que les sillons longitudinaux sont uniformément répartis et en nombre égal au nombre des positions possibles du rotor. j- 10 3 - Dispositif indicateur électro-magnétique selon la revendica tion 1, caractérisé en ce que les sillons longitudinaux s'étendent seulement sur une partie de la hauteur du rotor, et que leur profondeur varie sur leur longueur. 4 - Dispositif indicateur électromécanique selon la revendication 15 3, caractérisé en ce que la profondeur des sillons diminue progressivement depuis la face du bout du rotor jusqu'à environ la moitié de la hauteur du rotor 0 5 « Dispositif indicateur électromécanique selon la revendication 3, caractérisé en ce que la profondeur des sillons comporte une variation 20 brusque. 6 - Dispositif indicateur électromécanique selon la revendication 3, caractérisé en ce que le rotor est formé par pressage d'une poudre magnétique telle que de l'oxyde de fer, mélangée à un liant. 7 - Dispositif indicateur électromécanique selon la revendication 25 6, caractérisé en ce que le liant est une matière plastique durcissable. 8 - Dispositif indicateur électromécanique selon la revendication 1, caractérisé en ce que le champ magnétique est orienté par rapport aux sillons de façon à passer au moins par une des saillies polaires situées entre chaque paire de sillons voisins.- 30 9 - Dispositif indicateur électromécanique selon la revendication 1, caractérisé par le fait qu'en vue de l'affichage d'un chiffre parmi dix chiffres, le stator comporte cinq pôles avec enroulements inducteurs, et le rotor comporte dix sillons.