Brevet FR2510297A1 — publié le 19830128

La présente invention concerne un potentiomètre miniature à usage radio électrique. Ce potentiomètre comporte un substrat électriquement isolant présentant une surface plane portant une piste électriquement résistante en arc de cercle qui entoure une zone conductrice centrale. Cette zone conductrice et les extrémités de la piste résistante sont destinées à etre raccordées aux connexions électriques du potentiomètre. Un tel potentiomètre comprend en outre un rotor monté en rotation suivant un axe perpendiculaire à la piste résistante et présentant sur sa face adjacente au substrat un contact électrique courtcircuitant la zone conductrice centrale et la piste résistante. Dans les potentiomètres ou résistances variables connues, du genre précité, le contact entre le rotor et la piste résistante est réalisé au moyen de brins multiples découpés dans une feuille de métal élastique ou de fils assemblés. La réalisation de tels contacts nécessite, compte tenu de leur faible dimension, des techniques de fabrication délicates et coûteuses. Ces contacts sont maintenus en appui contre la surface de la résistance, soit par leur élasticité propre, soit par leur ressort auxiliaire. On a tenté de réaliser le contact précité au moyen d'un ressort hélicoidal cylindrique dont les spires sont perpendiculaires à la surface de contact et disposé entre le rotor et le substrat. Cependant, il n'a pas été possible d'utiliser la flexibilité des spires pour obtenir un appui élastique suffisant du ressort hélicoïdal sur la piste résistante. Par conséquent, il s'est avéré nécessaire d'insérer un ressort complémentaire entre le rotor et le boîtier. De plus, la disposition de ce ressort hélicoidal entre le rotor et le substrat était telle que ce ressort avait tendance à rouler sur lui-même en entraînant dans ce mouvement des particules provenant de l'usure qui en s1 intercalant entre le ressort hélicoldal et la piste résistante provoquaient des discontinuités électriques inacceptables. Le but de la présente invention est de remédier aux inconvénients des contacts connus, tout en améliorant la qualité du contact réalisé entre le rotor et la piste résistante du potentiomètre. Suivant l'invention, le potentiomètre miniature est caractérisé en ce que le contact compris entre le rotor et le substrat est constitué par un ressort de rcyca hélicoldal en fil élastique et conducteur inonté/senseeement radiale par rapport à l'axe du racr, le plan des spires de ce ressort étant incliné par rapport à l'axe du rotor. Grâce à cette inclinaison des spires du ressort, ce dernier ne peut pas rouler sur lui-même et engendrer ainsi les discontinuites électriques inacceptables signalé es précédemment. De plus, grâce à cette inclinaison des spires, on ne risque pas de déformer celles-ci de façon permanente comme dans le cas où le plan des spires est perpendiculaire à la surface d'appui. Par ailleurs, du fait de cette inclinaison des spires, ltélasticité du ressort peut être ajustée à la valeur optimale désirée et ce, sans qu'il soit nécessaire d'utiliser un ressort complémentaire. Cette inclinaison varie généralement en fonction de l'élasticité optimale requise, l'inclinaison maximale étant bien entendu inférieure à celle correspondant à la limite élastique du matériau conStituant le ressort. Selon une version avantageuse de l'invention, le plan des spires forme un angle compris entre 35 et 600 avec l'axe du rotor. D'autres particularités et avantages de l'invention apparaîtront encore dans la description ci-après. Aux dessins annexés, donnés à titre d'exemples non limitatifs: - la figure 1 est une vue en perspective avec arrachement d'un potentiomètre conforme à l'invention, - la figure 2 est une vue partielle du dessous du rotor du potentiomètre selon la figure 1, - la figure 3 est une vue en coupe suivant le plan III-III de la figure 2. Dans la réalisation selon la figure 1, le potentiomètre comprend principalement un substrat électriquement isolant 1 et un rotor 2 montés dans un boitier 3 (représenté en pointillés). Le substrat 1, par exemple en alumine, présente une surface plane 4 portant une piste résistante 5 en arc de cercle entourant une zone conductrice (métallisée) 6. Les extrémités de la piste résistante 5 sont raccordées à des zones métallisées 7, 8. La zone métallisée centrale 6 est prolongée par une zone métallisée 9 comprise entre les zones 7 et 8. Les zones métallisées 7, 8 et 9 sont destinées à être raccordées aux connexions métalliques (non représentées) du potentiomètre. Le rotor 2 réalisé, par exemple, en matière thermo-plastique, est monté en rotation sur un axe perpendiculaire au substrat 1 et passant par le centre de la piste résistante 5. La rotation du rotor 2 est commandée au moyen d'une tige 10 dont l'extrémité libre comporte une fente 11 destinée à recevoir un outil tel qu'un tournevis. La face 12 du rotor 2 adjacente au substrat 1 comporte une cavité 13 (voir figures 1, 2 et 3) dans laquelle est logé un ressort hélicoidal cylindrique 14 en fil conducteur en métal ou alliage élastique. Ce ressort hélicoidal 14 est fixé dans cette cavité 13 radialement au rotor 12, de façon que ses spires 14a touchent la piste résistante 5 et la zone conductrice centrale 6, en court-circuitant ainsi ces dernières. Conformément à l'invention, le plan des spires 14a du ressort hélicoidal 14 est incliné par rapport à l'axe du rotor 2 et/ou de la face 12 de ce dernier. Cette inclinaison est obtenue en écrasant partiellement le ressort 14, c'est-â-dire en restant en deçà de la limite élastique de ce dernier. Suivant la nature du matériau constituant le ressort 14 et l'élasticité désirée, l'angle formé entre le plan des spires 14a et 11 axe du rotor 2 est compris entre 35 et 600 environ. Dans la réalisation représentée, le plan des spires 14a du ressort 14 est maintenu suivant l'inclinaison précitée par des lèvres 15, 16 ménagées sur les deux bords opposés 13a, 13b de la cavité 13, parallèlement à la direction radiale de cette dernière. Ces deux lèvres 15, 16 moulées d'une seule pièce avec la matière plastique du rotor 2 prennent appui contre les spires 14a du ressort 14 en faisant légèrement saillie vers l'intérieur de la cavité 13. L'inclinaison des spires 14a du ressort 14 est fonction de la distance d (voir figure 3) comprise entre la surface de contact des lèvres 15, 16 sur le ressort et le fond 16a de la cavité 13. Entre les extrémités opposées 17, 18 de et le ressort 14 la cavité 13/existent des jeux qui permettent la mise en place aisée du ressort 14 dans la cavité 13 et d'absorber les variations de l'inclinaison des spires 14a du ressort 14. Pour mettre en place le ressort 14 dans la cavité 13, il suffit de le glisser dans cette dernière en appliquant sur les spires 14a une force tendant à leur donner l'inclinaison nécessaire. Grâce à cette inclinaison des spires 14a du ressort 14, ce dernier ne peut nullement rouler sur lui-mbme, lors de la rotation du rotor 2. Un contact électrique, sans discontinuité, est ainsi établi entre le ressort 14, la zone conductrice centrale 6 et la piste résistante 5. De plus, du fait de cette inclinaison de ces spires, les efforts appliqués sur celles-ci tendent à faire varier cette inclinaison, sans entraîner de déformation permanente des spires, comme dans le cas où le plan de ces spires est perpendiculaire au substrat 1 et à la face 12 du rotor 2. Par ailleurs, en modifiant l'inclinaison des spires 14a, sans dépasser la limite élastique, on peut ajuster à la valeur optimale désirée, la force d'appui du ressort 14 sur la piste résistante 5 et la zone conductrice centrale 6, sans qu'il soit nécessaire d'insérer un ressort complémentaire entre le boîtier 3 et le rotor 2. On diminue ainsi l'encombrement du potentiomètre ainsi que son coût de fabrication. Bien entendu, l'invention n'est pas limitée à l'exemple que l'on vient de décrire et on peut apporter à celui-ci de nombreuses modifications, sans sortir du cadre de l'invention. Les lèvres 15, 16 de la cavité 13, au lieu d'être moulées en même temps que la matière plastique du rotor 2, pourraîent être réalisées en métal ou autre matière rigide fixée au rotor 2. Ces lèvres 15, 16 pourraient encore être pincées l'une vers l'autre, après mise en place du ressort 14 dans la cavité 13 pour obtenir l'inclinaison désirée des spires 14a. REVENDICATIONS 1. Potentiomètre miniature à usage radioélectrique, comportant un substrat électriquement isolant (1) présentant une surface (4) portant une piste électriquement résistante (5) en arc de cercle, entourant une zone conductrice centrale (6), cette dernière et les extrémités de la piste résistante étant destinées à être raccordées aux connexions électriques du potentiomètre, ce-dernier comprenant en outre un rotor (2) monté en rotation suivant un axe perpendiculaire au substrat passant par le centre de la piste résistante (5) et présentant sur sa face (12) adjacente au substrat (1) un contact électrique court-circuitant la zone conductrice centrale (6) et la piste résistante (5), caractérisé en ce que ce contact est constitué par un ressort hélicoldal (14) en fil élastique conducteur, qui est monté de façon seneeement radiale par a' l'axe du (2), le plan des spires (14a) de ce ressort (14) étant incliné par rapport à la face (12) du rotor (2). 2. Potentiomètre conforme à la revendication 1, caractérisé en ce que le plan des spires (14a) forme un angle compris entre 35 et 600 avec l'axe du rotor (2). 3. Potentiomètre conforme à l'une quelconque des revendications 1 ou 2, caractérisé en ce que le ressort hélicoldal (14) est cylndrique. 4. Potentiomètre conforme à l'une quelconque des revendications 1 à 3, caractérisé en ce que le ressort hélicoldal (14) est logé dans une cavité (13) ménagée dans la surface (12) du rotor (2) adjacente au substrat (1), les bords (13a, 13b) de cette cavité comportant des moyens pour maintenir le plan des spires (14a) du ressort (14) suivant l'inclinaison précitée. 5. Potentiomètre conforme à la revendidation 4, caractérisé en ce que lesdits moyens comprennent deux lèvres (15, 16) fixées sur les deux bords opposés (13a, 13b) de la cavité (13), parallèles à la direction radiale du ressort (14) et prenant appui contre ce dernier. 6. Potentiomètre conforme à la-revendication 5, le rotor (2) étant en matière plastique, caractérisé en ce que lesdites lèvres (15, 16) sont moulées d'une seule pièce avec ce rotor (2) et font légèrement saillie vers l'intérieur de la cavité (13).