Brevet FR2514552A1 — publié le 19830415

La présente invention concerne un commutateur rotatif à positions multiples, plus particulièrement un commutateur de ce type comprenant un rotor relié à l'axe de réglage, des moyens de détente et de butée prévus sur ce rotor, ainsi qu'un ressort de rappel réalisé sous la forme d'un ressort hélicoïdal ayant un petit nombre de spires et destiné à ramener l'axe de réglage de la dernière poisition de commutation prévue aux deux extrémités de la plage de réglage à la pénultième position de commutation, qui est en même temps la dernière position de commutation avec détente ou enclenchement, les deux extrémités du ressort de rappel étant recourbées radialement et ayant un écartement réciproque correspondant au moins à l'intervalle entre deux positions de détente, et lesdcites deux extrémités étant appliquées contre l'une des deux butées du rotor quand l'axe de réglage est dans la dernière position de détente respective ou tout au moins à proximité de cette butée, et venant coopérer l'une avec l'autre lorsqu'on amène l'axe de réglage en dernière position de commutation. Un tel commutateur rotatif à positions multiples a été décrit par exemple dans le brevet allemand DE-OS 2 403 565 Dans ce commutateur, les extrémités du ressort de rappel sont recourbées radialement vers l'extérieur et coopèrent avec des butées de limitation de course fixées à l'intérieur de l'enveloppe, tandis que chaque partie du ressort qui est située plus à l'intérieur coopère avec une butée correspondante de limitation de course du rotor Ce type de commutateur à positions multiples fonctionne irréprochablement à condition que le ressort de rappel soit réalisé par exemple à partir d'un matériau relativement résistant, de façon que les extrémités radialement orientées ne puissent être fléchies au point de se dégager des butées fixes de limitation de course. L'objet de la présente invention est donc en particulier de prévoir un commutateur rotatif à positions multiples qui ne présente pas cet inconvénient L'invention prévoit pour cela que le ressort de rappel disposé entre le capot de boîtier et le rotor comporte des extrémités formées tout d'abord d'une partie radiale orientée vers l'intérieur constituant une butée d'arrêt de course, suivie d'une partie axiale recourbée parallèlement à l'axe de réglage Ces extrémités viennent s'engager dans une fente sur la face interne du capot de boîtier, la longueur de cette fente correspondant presque à l'écarte- ment respectif des parties axialement recourbées des exrémités du ressort de rappel De cette manière, c'est la partie radialement orientée, donc une faible longueur du ressort de rappel, qui est soumise à un effort de torsion Le couple nécessaire pour réaliser un déplacement en torsion est beaucoup plus grand que le moment de flexion requis pour recourber le ressort, de sorte que même si l'on utilise des ressorts de rappel plus faibles on conserve un fonctionnement correct. L'invention sera mieux comprise à la lecture de la description détaillée qui va suivre, faite à titre d'exemple non limitatif, en se reportant aux figures annexées qui représentent: la figure 1, une vue en coupe d'un commutateur rotatif à positions multiples conforme à la présente invention, selon la ligne A-B de la figure 3 la figure 2, une vue en coupe du commutateur de la figure 1 selon la ligne C-D de la figure 3; la figure 3, une vue en plan du commutateur dd la figure 1, rotor ôté, équipé pour six positions de commutation'; les figures 4 à 6, des vues analogues à celle de la figure 3 mais respectivement pour cinq, quatre et trois positions de commutation. Sur la figure 1,-la référence numérique 1 indique un boîtier constitué par un capot 2, un corps de boîtier 3 et une douille filetée 4 moulée sur le capot 2 Comme matériau pour la réalisation du boîtier, il convient d'utiliser du zinc moulé sous pression, ou bien, dans le cas d'un effort mécanique moins important, une matière plastique appropriée. 14552 La douille filetée 4 comporte du côté interne un rebord 5 dont la face en bout sert de support à un rotor 6 Ce dernier est fixé sans possibilité de torsion, par exemple par emboîtement à force, sur un axe de réglage (ou broche de commutation) 7 monté de façon à pouvoir tourner dans la douille filetée 4. Comme on peut le voir sur la figure 1, le rotor 6 comporte deux perçages ou alvéoles orientés perpen- diculairement à l'axe de réglage et dans lesquels sont guidés un ressort de compression 8 et une bille de détente 9 La bille 9 vient appuyer contre la paroi interne du corps de bottier 3. Entre le rotor 6 et le capot 2 est disposé un ressort de rappel 10 constitué d'un petit nombre de spires, par exemple d'une spire et demi à trois spires. Les extrémités du ressort 10 comprennent tout d'abord une partie 11 orientée radialement vers l'intérieur, puis, une partie 12 orientée parallèlement à l'axe de réglage 7 Ces extrémités s'engagent dans une fente 13 prévue autour de l'axe de réglage 7, circulairement sur une longueur correspondant au moins à l'angle de rotation qui définit un pas du mécanisme de détente du rotor 6 et de l'axe de réglage 7 L'écartement réciproque des parties axiales 12 des extrémités du ressort correspond presque à la longueur de la fente La fente peut avoir une prpfondeur supérieure à l'épaisseur du capot 2; elle est alors ménagée de telle sorte qu'elle se trouve encore à l'intérieur des limites de l'épaisseur de matériau constituant la douille filetée 4. La face du rotor 6 en regard du capot 2 comporte deux tiges d'arrêt 14 et 15 qui, par exemple, peuvent être obtenues directement par moulage, ou bien introduites à force dans le rotor Chacune des tiges 14 et 15 peut venir coopérer avec une partie radiale 11 d'une extrémité du ressort de rappel 10. Pour obtenir les positions de détente de ce commutateur rotatif à positions multiples, le corps de bottier 3 est pourvu sur sa paroi interne de plusieurs gorges de détente 16 dans lesquelles, lors de la rotation du rotor 6, viennent s'engager des billes de détente 9. D'un côté de chacune des dernières gorges de détente 16, le corps de boîtier 3 présente une surface lisse, de telle sorte que la détente ne peut plus avoir lieu, puisqu'il n'y a plus de cavité pour recevoir la bille Comme on peut le voir sur la figure 2, la face avant du rotor 6, c'est-à-dire sa face supérieure sur la figure, comporte au moins un logement 18 destiné à recevoir un manchon isolant 19 Dans ce manchon isolant vient s'adapter un contact en pont 20 qui, sous l'effet d'un ressort 21, est capable de venir appuyer contre une plaque de contacts située au-dessus du rotor 6 mais non représentée, pouvant en même temps, mais non nécessairement, constituer le fond du boîtier Cette plaque de contacts peut être maintenue en place à l'a-ide de fixations 22 et bloquée au moyen des saillies 23 obtenues par moulage. Afin de limiter la plage de rotation du dispositif, on pourrait encore prévoir entre le rotor 6 ou bien le ressort de rappel 10 et le capot de boîtier 2 un disque d'arrêt 24 présentant de préférence des profils 25 et 26 contre lesquels viendraient buter respectivement des tiges d'arrêt 14, 15 Pour assurer son maintien en place sans possibilité de torsion, et éventuellement son insertion dans diverses positions angulaires, le disque d'arrêt 24 peut comporter une saillie 27 qui pénètre dans l'une des fentes de détente 16, fixant ainsi le disque 24 en bonne position. Le mode de fonctionnement du commutateur rotatif à positions multiples de l'invention va maintenant être décrit, en se reportant à la figure 3; Le corps de boîtier 3 comporte de part et d'autre en des points diamétralement opposés quatre gorges de détente 16 disposées selon un écartement qui correspond chaque fois à un pas de commutation Les billes de détente 9 se trouvent en position extrême droite, vues comme tournant dans le sens des aiguilles d'une montre. Une tige d'arrêt 14 se trouve au niveau de l'extrémité -e 3 -4552 radiale gauche Il du ressort 10, mais de préférence sans être encore appliquée contre cette extrémité Maintenant, si l'on fait tourner l'axe de réglage 7 vers la droite, vu comme représenté sur la figure, les billes de détente 9 se dégagent de la gorge de détente 16 et viennent glisser sur la paroi interne lisse du corps de boîtier 3 En même temps, la tige d'arrêt 14 vient appuyer contre l'extrémité radiale 11 du ressort 10, qui est l'extrémité supérieure sur la figure, la faisant se déplacer dans le sens des aiguilles d'une montre De ce fait, l'extrémité axiale 12 du ressort tourne également vers la droite dans la fente 13 et le ressort de rappel 10 se tend ou devient plus fortement tendu, à condition que ses extrémités 12 soient introduites dans la fente 13 avec une tension initiale du ressort La rotation vers la droite est limitée par la tige d'arrêt 15 qui vient contre le profil de butée 25 du disque d'arrêt 24 Lorsqu'on laisse aller l'axe de réglage 7, celui-ci retourne dans sa position normale de repos sous l'effet du ressort de rappel 10. En conséquence, de manière connue, il est possible pendant que le commutateur est dans sa position sans enclenchement, de fermer un contact, de test par exemple. Si l'on fait maintenant tourner l'axe de réglage 7 vers la gauche, les billes de détente 9 passant tour à tour dans les trois gorges 16 restantes puis, finalement, viennent glisser dans leur position finale sur la surface lisse du boîtier 3 Simultanément, la tige d'arrêt 15 vient buter contre l'extrémité radiale inférieure 11, tendant ainsi le ressort de rappel 10, et la tige d'arrêt 14 vient buter contre le profil supérieur de détente 26 du disque d'arrêt 24, puis, une fois que l'on a laissé aller l'axe de réglage 7, les billes de détente 9 s'engagent dans la dernière des gorges de détente 16 Ce commutateur rotatif à positions multiples comporte donc six positions de commutation, soit quatre positions d'enclenchement de contact et, à chaque extrémité de la plage de rotation, une position de contact sans détente ou enclenchement. _,52 La figure 4 est mife repëtéserrtat, f ' uri commiutateur rotatif à positioris mult ip:e cor, rtart trois gorges de détente 16 disposées selon le Sexe écartement, c'est-à-dire sous le même angle de rotation, que les gorges de la figure 5, les profils de butée 25 et 26 du disque d'arrêt 24 étant par voie de conséquence séparés par une plus grande distance l'un de l'autre. En même temps, les tiges d'arrêt 14, 15 sont proportion- nellement plus proches l'une de l'autre, de sorte que la limitation de la plage de rotation s'effectue plus tôt. Ce commutateur comporte donc en tout cinq positions de commutation comprenant trois positions à enclenchement et deux positions sans enclenchement Afin de pouvoir utiliser le rotor 6 avec des commutateurs ayant un nombre différent de positions de commutation, il convient de prévoir du côté du rotor 6 en regard du capot de boîtier 2 des alvéoles répartis selon le même écartement angulaire que le dispositif de détente, dans lesquels on peut introduire les tiges d'arrêt 14, 15 en fonction du nombre de positions de commutation désiré, l'introduction étant effectuée à force par exemple. La figure 5 est une représentation d'un commutateur rotatif à positions multiples comportant deux gorges de détente 16 et donc, par voie de conséquence, quatre positions de commutation dont deux à enclenchement et deux sans enclenchement La figure 6, finalement, montre un commutateur ne comportant qu'une seule gorge de détente 16, donc qu'une seule position de commutation avec enclenchement et deux positions sans enclenchement. Grâce à la disposition des extrémités axiales 12 du ressort de rappel 10, les parties radiales 11 de ce même ressort peuvent être prévues très courtes, car les tiges d'arrêt 14 et 15 peuvent éventuellement actionner le ressort de rappel 10 au niveau de ces mêmes extrémités 12. Il est donc possible de cette manière d'obtenir un commuta- teur rotatif à positions multiples conforme à l'invention qui soit de construction très compacte. REVENDICATIONS 1 Commutateur rotatif à positions multiples comportant un rotor relié à l'axe de réglage ainsi que des moyens de détente et d'arrêt prévus sur le rotor, et un ressort de rappel réalisé sous la forme d'un ressort hélicoïdal ayant un petit nombre de spires, destiné à ramener l'axe de réglage de la dernière position de commutation prévue aux deux extrémités de la plage de réglage à la pénultième position de commutation qui, en même temps, est la dernière position de commutation avec détente, les extrémités de ce ressort étant radialement recourbées et séparées l'une de l'autre d'une distance correspondant au moins à l'intervalle entre deux positions de détente, ces deux extrémités étant appliquées contre l'une des deux butées du rotor quand l'axe de réglage est dans la dernière position de détente respective, ou bien au moins à proximité de cette butée, et ces deux extrémités venant coopérer l'une avec l'autre lorsque l'axe de réglage est amené dans la dernière position de commutation, caractérisé par le fait que chacune des extrémités du ressort de rappel ( 10) disposé entre le capot de boîtier ( 2) et le rotor ( 6) comporte tout d'abord une partie dépassant radialement vers l'intérieur ( 11) et formant une butée de limitation de course, suivie d'une partie ( 12) rabattue parallèlement à l'axe de réglage ( 7), que lesdites parties axiales ( 12) du ressort ( 10) s'engagent dans une fente ( 13) ménagée sur la face interne du capot de boîtier ( 2), et que la longueur de la fente ( 13) correspond presque à l'écartement desdites parties axiales ( 12) du ressort de rappel ( 10). 2 Commutateur conforme à la revendication 1, caractérisé par le fait que le diamètre extérieur dudit ressort de rappel ( 10) correspond presque au diamètre interne du boîtier de commutateur ( 1). 3 Commutateur conforme à l'une ou l'autre des revendications 1 et 2, caractérisé par le fait que sur ledit capot de boîtier ( 2) est moulée une douille filetée úD; 4552 ( 4), et que ladite fente ( 13) est d'une profondeur supérieure à l'épaisseur du capot de boîtier ( 2) et qu'elle est ménagée à l'intérieur des limites de l'épaisseur de la paroi de ladite douille filetée ( 4). 4 Commutateur conforme à l'une quelconque des revendications 1 à 3, caractérisé par le fait qu'entre ledit ressort de rappel ( 10) et ledit capot de boîtier ( 2) ou entre ledit ressort de rappel ( 10) et ledit rotor ( 6) il est prévu, de manière connue, un disque d'arrêt ( 24) contre lequel viennent buter des tiges d'arrêt ( 14, 15) qui servent à limiter la plage de rotation et sont capables d'être introduites sans possibilité de torsion et, éventuellement, dans différentes positions. Commutateur conforme à l'une quelconque des revendications l-à 4, caractérisé par le fait que sur la face dudit rotor ( 6) qui se trouve en regard dudit capot de boîtier ( 2), il est prévu plusieurs perçages ou alvéoles destinés à recevoir lesdites tiges d'arrêt ( 14, 15) et ménagés selon le même écartement angulaire que lesdites gorges de détente ( 16).