Brevet FR2511551A1 — publié le 19830218

La présente invention concerne un perfectionnement aux dispositifs électriques notamment aux capteurs potentiométriques, permettant d'assurer une meilleure protection de leurs pistes. D'une manière connue, ces dispositifs comportent, a l'intérieur d'un boitier, deux ou plusieurs pistes rectilignes parallèles. L'une au moins de ces pistes peut être résistante ; le dispositif est alors un capteur potentiométrique ou un potentiomètre linéaire. Dans le cas contraire, où les pistes ne sont pas ou peu résistantes, le dispositif peut faire office de collecteur, c'est-a-dire amener ou recevoir un courant ou une tension sur une pièce mobile ; il s'agit alors d'un dispositif assurant une fonction équivalente, au déplacement rectiligne près, à celle d'un collecteur tournant. Un curseur muni de balais en contact avec chacune des pistes assure une liaison électrique mobile entre celles-ci. La position variable du curseur permettra de prendre en compte une plus ou moins grande longueur de piste, assurant ainsi la variation de résistance souhaitée, ou, dans le cas de collecteurs, la conservation de la transmission de courant. L'inconvénient de ce type de dispositif par rapport aux dispositifs rotatifs est qutil est difficile d'assurer une bonne étanchéité du boitier qui permette de protéger efficacement les pistes. En effet, le boîtier doit comporter sur toute sa longueur une rainure dans laquelle coulisse le curseur, et cette rainure, sauf à l'emplacement du curseur, est ouverte et met en contact les pistes avec l'atmosphère extérieure, qui peut etre corrosive, et les poussières qu'elle porte. I1 en résulte un encrassement rapide des pistes et une altération de leur surface, qui empêchent peu à peu le dispositif de remplir correctement la fonction à laquelle il est destiné. Divers moyens ont été proposés pour pallier cet inconvénient, notamment en prolongeant le curseur par un ruban sans fin couvrant toute la longueur de la rainure, et dont les extrémités s'enroulent sur des galets situés aux deux extrémités du dispositif et se rejoignent sous celui-ci, ou à la partie inférieure de son boîtier, sous le curseur. La manoeuvre de ce dernier provoque donc une translation simultanée du ruban. Si cette solution donne satisfaction dans la plupart des cas, elle n'en est pas moins difficile à mettre en oeuvre pour-des dispositifs linéaires de grande longueur. De plus, la multiplication des pièces mobiles est toujours un inconvénient dans les dispositifs de ce type, où la robustesse est toujours à rechercher, et où l'inertie et les frottements des diverses pièces sont néfastes, par exemple lorsqu'vil s'agit de les utiliser comme capteurs dans des ensembles de mesure. La présente invention permet d'éviter ces difficultés, en proposant un dispositif linéaire où l'étanchéité des pistes à la poussière et aux agressions extérieures est réalisée de manière statique sans autre pièce mobile que le curseur, et d'une manière parfaitement appropriée à des dispositifs de grande longueur ; on verra en effet que la façon dont est obtenue cette étanchéité est totalement indépendante de la longueur des pistes, et permet d'éliminer ainsi les inconvénients précités. A cette fin, le dispositif selon l'invention comporte deux lèvres flexibles parallèles, disposées le long de chacune des pistes entre le fond du boîtier et sa partie supérieure, de manière à assurer l'étanchéité de chacune desdites pistes, et des moyens pour déformer élastiquement les lèvres au voisinage des balais pour permettre à ceux-ci d'entrer en contact avec les pistes. Ces moyens consistent avantageusement en des rampes solidaires du curseur et coopérant avec chacune des livres de manière à assurer leur déformation progressive. De préférence, chaque lèvre vient en contact avec le boîtier à l'endroit d'une nervure longitudinale pratiquée sur celui-ci, qui avantageusement coopère avec une rainure du curseur de manière à assurer le guidage de celui-ci. D'autres caractéristiques et avantages de l'invention apparaîtront plus clairement à la lecture de la description ci-dessous, faite en référence aux dessins annexés, où la figure 1 est une vue de dessus du dispositif selon l'invention, curseur en place, avec arrachement partiel du couvercle la figure 2 est une vue de côté du curseur ; . la figure 3 est une vue en coupe du dispositif, suivant la ligne III-III de la figure 1, en un endroit non occupé par le curseur . la figure 4 est une vue en coupe, suivant la ligne IV-IV de la figure 1, à l'emplacement du curseur ;; . la figure 5 est une vue en coupe, suivant la ligne V-V de la figure 1, le curseur ayant été déplacé de manière que son axe transversal coincide avec cette ligne, et sa tige de manoeuvre ayant été rétractée la figure 6 est une vue partielle de dessus, en coupe suivant la ligne VI-VI de la figure 5. Sur ces figures, les mêmes références numériques désignent les mêmes éléments. L'invention sera décrite dans le cas d'un potentiomètre, comportant donc une piste conductrice et une piste résistante. Mais il est bien entendu que l'invention concerne de la même manière des dispositifs dotés de plusieurs pistes résistantes ou conductrices, ou même de pistes uniquement conductrices, comme.dans le cas précité des dispositifs collecteurs. Sur la figure 1, on voit le potentiomètre, constitué d'un boîtier 10 comportant un fond 11 et un couvercle 12. Ce boîtier comporte deux pistes 20 et 21. L'une, par exemple la piste 20, est conductrice et dite piste collectrice. Elle est par exemple.constituée d'un tube de laiton poli. Ltautre 21 est la piste résistante, bobinée ou bien constituée d'un matériau résistant homogène tel que du graphite. La piste collectrice 20 comporte un- raccordement électrique 22 ; la piste résistante 21 comporte un raccordement à au moins une de ses extrémités, comme celui représenté en 23. Dans l'espace compris entre ces deux pistes, un curseur 30, mobile en translation, relie électriquement les deux pistes au moyen d'un pont 31, fixé au curseur 30 par deux rivets 32 et 33, prolongé par deux balais 34 et 34' frottant sur les pistes 20 et 21 respectivement. Comme on peut le voir sur la figure 2, le curseur 30 comporte une tige de manoeuvre 40 permettant de le déplacer plus aisément. I1 comporte sur ses deux bords latéraux des rampes 35 et 36, dont le rôle sera explicité plus loin. Ces rampes sont inclinées en sens inverse. De préférence, l'inclinaison est d'environ 5 à 200 par rapport à l'horizontale. En coupe sur la figure 3, on peut voir les lèvres d'étanchéité 13 et 13' qui présentent, de préférence, une section en forme de V dont l'une des branches 14 est en contact avec le fond 11 du boîtier, et dont l'autre branche 15 est en contact avec le couvercle 12. On voit ainsi que les pistes 20, 21 sont parfaitement isolées de l'ambiance extérieure et des poussières qui pourraient s'introduire dans la rainure 14, aux endroits où ne se trouve pas le curseur. La figure représente des pistes cylindriques formées de tubes de laiton, mais de nombreuses autres formes (plates, en ruban) et matières peuvent être envisagées, ainsi que pour les éléments supportant les pistes. De préférence, la partie supérieure 15 de chaque lèvre vient en contact avec le couvercle 12 à l'endroit d'une nervure 16 longitudinale pratiquée sur celui-ci. De préférence, l'élasticité des lèvres est telle que, dans cette position, celles-ci restent légère- ment comprimées de manière à appuyer légèrement sur les nervures 16 pour parfaire l'étanchéité. De manière avantageuse, cette nervure joue simultanément un role de guidage, en coopérant avec une rainure 37 pratiquée sur la partie supérieure du curseur 30, comme il apparaît sur la figure 4, où le curseur est vu en coupe transversale. On remarque par ailleurs que,dans ce cas, les lèvres 13 et 13' sont comprimées par rapprochement des deux branches 14 et 15. Le curseur 30 appuie par sa face inférieure 38 sur la branche supérieure 15 de la lèvre 13. L'étanchéité des pistes 20 et 21 continue à être assurée, et, en outre, la réaction de chacune des lèvres sur la partie inférieure 38 du curseur assure le placage de celui-ci contre la partie intérieure du couvercle 12 ; les balais 34 et 34' (non représentés sur cette figure) sont ainsi parfaitement maintenus au niveau qui assure le contact le meilleur, par exemple de manière à avoir les faces de contact d'un balai perpendiculaire aux diamètres des pistes, si celles-ci sont de section circulaire. Le guidage par les nervures 16 évite en outre tout déplacement transversal. On voit maintenant le rôle des rampes 35 et 36 du curseur, qui assurent la transition progressive des lèvres de la position de la figure 3 (faible compression) à celle de la figure 4 (compression maximale). En outre, cette déformation graduelle assure la continuité du contact entre les lèvres et le curseur sur toute la longueur de celui-ci. Pour que cette continuité soit optimale, chacune des rainures de guidage 37 intersecte les rampes 35 et 36, comme il ressort de la figure 2. Le matériau constituant les lèvres peut être une matière isolante, telle que par exemple le kapton (marque déposée), ou autre matière similaire qui possède les propriétés voulues de souplesse et de résistance mécanique. En variante, les levures peuvent être formées d'une matière conductrice, ou comporter une surface conductrice qui, tout en possédant les propriétés mécaniques requises, assure en outre une liaison électrique entre le fond du boitier et son couvercle. En effet, sur la plus grande partie de leur longueur, les lèvres sont en contact d'une part avec la nervure 16 du couvercle 12, d'autre part avec le fond 11 du boîtier. La continuité électrique des différents éléments du boitier peut ainsi être assurée aisément, notamment pour mettre à la masse tous les éléments métalliques qu'il comporte. En outre, le dispositif selon l'invention est avantageusement pourvu d'une tige de manoeuvre 40 conçue de manière à assurer le blocage du curseur en fin de course, ou dans toute position prévue par cons traction Cette caractéristique peut être utile notamment lors d'un transport pour éviter tout déplacement intempestif du curseur. A cette fin; celui-ci comporte une tige 40 rétractable susceptible d'occuper deux positions, l'une fonctionnelle (figure 4) où la tige sert à manoeuvrer le curseur, l'autre rétractée (figure 5) où elle assure le blocage du curseur après avoir été enfoncée dans un logement 17 pratiqué dans le fond du boitier. Ce logement peut être situé, par exemple comme représenté figure 1, de manière à se trouver en dessous de la tige 40 lorsque le curseur 30 est amené en bout de course il peut être également pratiqué en tout endroit, ou en plusieurs endroits, où il est souhaitable de pouvoir bloquer le curseur. De préférence, la tige de manoeuvre comporte des moyens d'encliquetage en chacune de ses positions fonctionnelle et rétractée. Cet encliquetage peut être par exemple obtenu au moyen d'un anneau élastique ou clip 41 coopérant avec l'une ou l'autre gorge 42 et 43 de la tige de manoeuvre 40. Cet anneau élastique aura été préalablement disposé par exemple dans un logement 44 d'un fourreau métallique 45 solidaire du curseur 30. La disposition de ces différentes pièces ressort clairement de la figure 5 et de la vue en coupe de la figure 6. La présente description n'est bien sûr donnée qu'à titre d'exemple sans caractère limitatif, et de nombreuses variantes peuvent être envisagées sans pour autant sortir du domaine de l'invention. REVENDICATIONS 1. Dispositif électrique, du type comportant, dans un boîtier (11, 12) : une ou plusieurs pistes résistantes (21) ou collectrices (20) parallèles entre elles, un curseur (30)-disposé entre les deux pistes et muni de balais (34, 34') assurant une liaison électrique mobile entre les pistes, caractérisé en ce qu'il comporte en outre - deuxlèvres flexibles (13, 13')- parallèles, disposées le long de chacune des pistes entre le fond (11) du boîtier et sa partie supérieure (12), de manière à assurer l'étanchéité de chacune desdites pistes, - et des moyens pour déformer elastiquement les lèvres au voisinage des balais pour permettre à ceux-ci d'entrer en contact avec les pistes. 2. Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce que les moyens pour déformer les lèvres comportent des rampes (35, 36) solidaires du curseur (30) et coopérant avec chacune desdites lèvres de manière à assurer leur déformation progressive. 3. Dispositif selon la revendication 2, caractérisé en ce que les rampes sont rectilignes et inclinées de 5 à 20 environ. 4. Dispositif selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que chaque lèvre (13) vient en contact avec le boîtier à l'endroit d'une nervure longitudinale (16) pratiquée sur celui-ci. 5. Dispositif selon la revendication 4, caractérisé en ce que les nervures longitudinales (16) coopèrent avec une rainure (37) du curseur de manière à assurer le guidage de celui-ci. 6. Dispositif selon la revendication 5, caractérisé en ce que les rainures (37) de guidage intersectent les extrémités des rampes (35, 36) du curseur. 7. Dispositif selon-l'une des revendications 1 à 6, caractérisé en ce que les lèvres sont réalisées en matière isolante. 8. Dispositif selon l'une des revendications 1 à 6, caractérisé en ce que les lèvres sont conductrices, de manière à assurer une liaison électrique entre le fond (11) du boîtier et sa partie supérieure (12). 9. Dispositif selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que le curseur comporte une tige de manoeuvre (40) rétractable, susceptible de coopérer avec un logement (17) pratiqué dans le boîtier, de manière à assurer,- par enfoncement de la tige, le blocage du curseur à l'emplacement de ce logement. 10. Dispositif selon la revendication 9, caractérisé en ce que la tige de manoeuvre comporte un encliquetage (41, 42, 43) en chacune de ses positions fonctionnelle et rétractée.