Brevet FR2594540A1 — publié le 19870821

La présente invention concerne le domaine des dispositifs indicateurs à aiguille du type comprenant un élément moteur muni d'un arbre de sortie déplacé en pivotement autour de son axe de façon contrôlée en fonc- tion d'un paramètre à visualiser, et adapté pour entraî- ner l'aiguille à rotation en correspondance. L'un des buts de la présente invention est de proposer des moyens permettant un démontage simple et rapide de l'aiguille tout en conservant une indexation angulaire sur l'arbre de sortie de l'élément moteur en vue d'un repositionnement ultérieur de l'aiguille sur l'arbre de l'élément moteur. Un autre but de la présente invention est de proposer des moyens permettant un indexage angulaire précis et fiable de l'aiguille par rapport à l'arbre de sortie de l'élément moteur. Un autre but de la présente invention est de proposer des moyens permettant de réaliser un indexage angulaire sur l'arbre de sortie de l'élément moteur, sur une chaîne de montage en série. Un autre but de la présente invention est de proposer des moyens permettant d'assembler au choix, de façon simple et rapide et avec indexation angulaire précise, différents modèles d'aiguille sur un élément moteur standard, ou inversement une aiguille standard sur différents modèles d'élément moteur. Ces différents buts sont atteints, selon la présente invention, grâce à un dispositif indicateur à aiguille du type comprenant un élément moteur muni d'un arbre de sortie déplacé en pivotement autour de son axe de façon contrôlée en fonction d'un paramètre à visua- liser et adapté pour entraîner l'aiguille, dans lequel un canon intermédiaire est intercalé entre l'arbre de sortie et l'aiguille et définit un indexage angulaire de l'aiguille par rapport à l'arbre. Selon un mode de réalisation considéré actuellement comme préférentiel, le canon comprend un fût muni d'un alésage par l'intermédiaire duquel le canon est chassé sur l'arbre de sortie de l'élément moteur et une portion de clavetage de l'aiguille, non symétrique de révolution par rapport à l'axe de l'alésage. La partie dite de clavetage non symé- trique de révolution du canon possède avantageusement une enveloppe choisie dans le groupe comprenant: un carré, un tronc à méplat, un tronc cannelé. Selon une caractéristique avantageuse de la présente invention, la portion de clavetage est formée d'au moins deux languettes élastiques, chacune de celles-ci étant de préférence munie à proximité de son extrémité libre d'une dent en saillie vers l'exté- rieur. D'autres caractéristiques, buts et avan- tages de la présente invention apparaîtront à la lec- ture de la description détaillée qui va suivre et en regard des dessins annexés donnés à titre d'exemple non limitatif et sur lesquels: - la figure 1 représente une vue d'ensemble d'un appa- reil indicateur à aiguille conforme à la présente inven- tion, - la figure 2 représente une vue latérale, partiellement en coupe, d'un canon conforme à la présente invention, - la figure 3 représente une autre vue latérale du même canon, selon une vue orthogonale à celle de la figure 2, - la figure 4 représente une vue de dessus du canon d'indexa- ge, - la figure 5 représente une vue de dessous d'une aiguille, et - la figure 6 représente une vue en coupe longitudinale de la même aiguille selon un plan de coupe référencé VI-VI sur la figure 5. Sur la figure lannexée on distingue l'élé- ment moteur 1 d'un appareil indicateur, dont l'arbre de sortie 2 est déplacé en pivotement autour de son axe, de façon contrôlée en fonction d'un paramètre à visuali- ser. On distingue également sur cette figure 1 un canon intermédiaire d'indexage 10 adapté pour être chassé sur l'arbre 2, ainsi qu'une aiguille 50. La structure de l'élément moteur 1, clas- sique en soi ne sera pas décrite en détail par la suite. L'élément moteur est fixé sur un support (non représenté sur les figures pour simplifier l'illus- tration) par tous moyens appropriés, par exemple par des pattes munies d'oeillets 3. L'arbre 2 est d'une façon générale formé d'une tige cylindrique symétrique de révolution et de section constante. La commande d'entraînement de l'élément moteur 1 liée au paramètre à visualiser, et destinée à induire une rotation de l'arbre 2 autour de son axe sur un amplitude angulaire dépendant de l'amplitude du paramètre à visualiser peut être du type mécanique ou électrique. L'élément moteur 1 peut être formé par exemple d'un galvanomètre ou d'un mouvement d'horlogerie. Le problème essentiel posé dans le cadre de la présente invention est de réaliser un indexage angulaire précis et fiable de l'aiguille 50 par rapport à l'arbre de sortie 2 de l'élément moteur, de telle sorte que la position angulaire de l'aiguille correspondante à une information précise et exploita- ble. Comme indiqué précédemment, dans le cadre de la présente invention, cet indexage angulaire est réalisé grâce à un canon 10 intermédiaire entre l'arbre 2 et l'aiguille 50. Le canon 10 possède un fût cylindrique 11 muni d'un alésage 12 par l'intermédiaire duquel le canon 10 est chassé sur l'arbre 2. Le canon 10 est de plus muni d'une portion 20 de clavetage de l'aiguille 50, non symétrique de révolution par rapport à l'axe 13 de l'alésage 12. La portion 20 de clavetage peut prendre différentes formes, telles que tronc muni d'un méplat, carré, tronc muni de cannelures s'étendant parallèlement l'axe 13... Le cas échéant, et pour faciliter l'inser- tion de la partie de clavetage 20 dans l'aiguille 50, cette portion de clavetage 20 peut être formée de dif- férentes languettes s'étendant sensiblement parallèle- ment à l'axe 13 de l'alésage 12 et présentant une cer- taine élasticité. Cette disposition, représentée par exemple sur les figures 2 à 4,sera décrite plus en dé- tail par la suite. De préférence, le canon d'indexage 10 pos- sède un décrochement 16 s'étendant perpendiculairement à l'axe 13 de l'alésage 12 et dirigé vers l'extrémité libre de la portion de clavetage 20. Ce décrochement 16 sert de butée pour l'aiguille 50. L'aiguille 50 se compose pour l'essentiel d'un corps indicateur effilé 51 solidaire par son extré- mité la plus large d'un moyeu 52. Ce dernier présente un alésage 53 qui s'étend d'une façon générale perpendiculairement à la direction d'élongation du corps indicateur 51. L'alésage 53 possède une enveloppe non symétrique de révolution sensiblement complémentaire de l'enveloppe de la por- tion de clavetage 20 prévue sur le canon d'indexage 10. Les dimensions de l'alésage 12, considé- rées en section droite, c'est-à-dire transversalement à l'axe 13, par rapport aux dimensions en section droite de l'arbre de sortie 2 sont adaptées pour définir un enga- gement serré par friction du canon d'indexage 10 sur l'arbre de sortie 2, autorisant une rotation relative entre ces éléments, autour de l'axe 13 de l'alésage, coincidant avec l'axe de l'arbre 2, lorsque un couple suffisant est exercé sur le canon 10, tout en interdi- sant une rotation libre du canon d'indexage 10 par rapport à l'arbre de sortie 2. De préférence, pour réaliser un tel enga- gement serré, l'alésage 12 est légèrement évasé vers son extrémité libre (vers le bas selon l'illustration de la figure 2). Pour utiliser un tel canon d'indexage 10 il suffit de positionner l'élément moteur 1 par rapport à un cadran repère, de chasser le canon 10 sur l'arbre 2 et d'engager une aiguille 50 sur la portion 20 de clavetage du canon, puis de déplacer l'aiguille par ro- tation autour de l'axe 13, en regard d'un index approprié prévu sur le cadran repère et correspondant à la position angulaire appropriée de l'aiguille correspondant à l'état de l'élément moteur (par exemple une position de repos, ou bien une position de travail contrôlée et connue avec précision). Au cours de cette rotation autour de l'axe 13, l'aiguille 50 étant liée à rotation avec le canon 10 par l'intermédiaire de la portion de clave- tage 20, seul le canon 10 se déplace à rotation par rapport à l'arbre de sortie 2, réalisant un indexage angulaire de l'ensemble canon 10 et aiguille 50 par rapport à l'ensemble arbre 2 et élément moteur 1. Par la suite, on peut retirer l'aiguille par translation selon l'axe 13 en prenant soin de ne pas déplacer angulairement le canon 10 par rapport à l'arbre 2. Un tel retrait de l'aiguille 50 peut être souhaité notamment à des fins de maintenance ou encore, sur une chaîne de montage, après positionnement du canon d'indexage 10 sur l'arbre de sortie 2 de l'élément moteur. On va maintenant décrire avec plus de préci- sion la structure du canon d'indexage 10 représenté sur les figures 2, 3 et 4. On aperçoit sur ces figures le fût 11 du canon 10, muni d'un alésage traversant 12 centré sur l'axe 13. De préférence, comme illustré sur la figure 2, l'alésage 12 est muni au niveau de son extrémité libre d'un bord d'engagement 14 élargi en forme générale de tronc de cône. Comme indiqué précédemment, l'alésage 12 peut être légèrement évasé en direction du bord d'enga- gement 14 précité. La portion de clavetage 20 est formée avantageusement de deux languettes 22, 24 s'étendant sensiblement parallèlement à l'axe 13. L'enveloppe défi- nie par les deux languettes, comme indiqué précédemment, est non symétrique de révolution par rapport à cet axe 13. Le fût et la portion 20 de clavetage sont séparés par un disque 15. Ce disque définit la surface d'appui 16 précitéepour l'aiguille /qui s'étend trans- versalement à l'axe 13. L'enveloppe extérieure des languettes 22, 24 est pour l'essentiel formée d'une surface cylindrique et d'une surface formant méplat sensiblement plane 26. Cette dernière s'étend d'une façon générale sensiblement parallèlement à l'axe 13. La surface cylindrique 25 présente par rapport à l'axe 13 une ouverture angulaire de l'ordre de 250 . Plus précisément, la surface formant méplat 26 se décompose avantageusement, comme représenté sur les figures, en une surface plane 27 parallèle à l'axe 13 et adjacente au disque 15 d'une part, et en une surface plane 28 convergeant vers l'axe 13 en direction de son extrémité libre d'autre part. Les surfaces planes 27 et 28 précitées se raccordent au niveau d'une génératrice rectiligne 29 qui s'étend transversalement à l'axe 13 (voir figure 3). Les languettes 22 et 24 sont séparées par un canal 30 sensiblement en forme de U. Le canal 30 s'étend perpendiculairement à la surface formant méplat 26 (c'est-à-dire parallèlement au plan de la figure 2 mais perpendiculairement au plan de la figure 3). Les parois latérales 31, 32 du canal 30 divergent vers l'ouverture du canal, c'est-à-dire vers l'extrémité libre des languettes 22, 24 opposée au fût 11. Le fond 33 du canal 30 formé d'un secteur sensiblement hémi-cylindrique centré sur un axe qui s'étend perpendiculairement à la surface 27 précitée et coupe l'axe 13,est distant du disque 15. Chaque languette 22, 24 comprend de plus, à proximité de son extrémité libre, une dent 34, 36, en saillie. Les dents 34, 36 sont sensiblement diamètra- lement opposées par rapport à l'axe 13 et s'étendent en saillie vers l'extérieur des languettes. Considérée en section droite dans un plan sensiblement parallèle à la surface formant méplat 26 précité, chaque dent 34, 36 a une forme généralement triangulaire dont le sommet , 37 est arrondi. La face avant 38, 39 des dents 34, 36, dirigée vers l'extrémité des languettes,converge vers l'axe 13 en direction de cette extrémité libre. La face avant38, 39 des dents est inclinée d'environ 35 par rapport à l'axe 13. La face arrière 40, 41 des dents, dirigée vers le disque 15, par contre converge vers l'axe 13 en direction du disque 15 et est inclinée d'envi- ron 60 par rapport à l'axe 13. Enfin, chacune des languettes 22, 24 est effilée vers son extrémité libre. Chacune des languettes se termine par un sommet arrondi 42, 43. L'extrémité effilée des languettes 22, 24 est définie sur l'extérieur par la surface avant 38, 39 des dents et sur l'intérieur par des pans 44, 45 qui divergent par rapport à l'axe 13 en direction de l'extrémité libre des languettes. Les pans 44, 45 prolongent les parois latérales 31, 32 du canal et possèdent une divergence supérieure à celle desdites parois latérales 31, 32. L'aiguille 50 peut faire l'objet de dif- férents modes de réalisation. Par ailleurs, la structure générale de l'aiguille est classique en soi et ne sera pas décrite par la suite. Selon le mode de réalisation représenté sur les figures 5 et 6, le moyeu 52 de l'aiguille 50 présente un alésage 53 formé par la combinaison d'une surface cylindrique 54 et d'un méplat 55. La surface cylindrique 54 couvre un secteur angulaire de l'ordre de 250 par rapport à l'axe 57. Le méplat 55 s'étend parallèlement à la surface 57. La section droite de l'alésage 53, considé- ré transversalement à l'axe 57, est sensiblement complé- mentaire de la section droite de la portion 20 de clave- tage, en dessous des dents 34, 36. De préférence, l'aiguille 50 est équilibrée par rapport à l'axe 57 grâce à un contrepoids 56 fixé sur le moyeu à l'opposé du corps indicateur 51 par rapport à l'axe 57. Bien entendu, la distance séparant sur le canon d'indexage 10 la surface d'appui 16 de la base des surfaces arrières 40, 41 des dents 34, 36 doit être sensiblement égale à l'épaisseur de l'aiguille 50 consi- dérée parallèlement à l'axe 57. Lors de l'engagement de l'aiguille 50 sur le canon 10, les languettes 22, 24 fléchissent élastiquement en rapprochement. L'engage- ment de l'alésage 53 sur les languettes 22, 24 est facilité par l'extrémité effilée des languettes définie par la surfaces convergentes avant 38, 39. Dès que les dents 34, 36 ont franchi l'alésage 53, les languettes 22, 24 reprennent élastiquement leur position de repos et les dents 34, 36 immobilisent l'aiguille 50 sur le canon 10. La pente des faces arrières 40, 41 des dents, la hauteur des dents et l'élasticité des languettes 22, 24 sont adaptées pour définir une force d'accrochage de l'aiguille 50 sur le canon 10 qui est inférieure à la force d'accrochage du canon 10 sur l'arbre de sortie 2 de l'élément moteur définie par la section de l'alésage 12. Le canon 10 est avantageusement réalisé en polycarbonate ou en polyacétal. Dans le cadre de la présente invention, on peut envisager de réaliser une série de canons d'indexage 10 présentant des alésages 12 de section différente et/ou des portions de clavetage 20 possédant des sections droites de dimension différente. Cette dis- position permet, comme évoqué précédemment, de placer, avec utilisation d'un canon d'indexage intermédiaire approprié, différents modèles d'aiguille 50 sur un élément moteur 1 standard, ou inversement une aiguille 50 standard sur différents modèles d'élément moteur 1. Dans un tel cas, les canons d'indexage de ladite série sont réalisés selon des couleurs différentes afin de distinguer le type d'élément moteur 1 et/ou le type d'aiguille 50 approprié. Bien entendu, la présente invention n'est pas limitée au mode de réalisation particulier qui vient d'être décrit, mais s'étend à toute variante conforme à son esprit. Par ailleurs, la présente invention couvre à titre spécifique le canon d'indexage 10 tel que décrit précédemment. REV E N D I C AT I O NS 1. Dispositif indicateur à aiguille du type comprenant un élément moteur (1) muni d'un arbre de sortie (2) déplacé en pivotement autour de son axe, de façon contrôlée, en fonction d'un paramètre à visua- liser, et adapté pour entraîner l'aiguille (50), carac- térisé par le fait qu'il comprend un canon intermédiaire (10) intercalé entre l'arbre de sortie (2) de l'élement moteur et l'aiguille (50), qui définit un indexage angu- laire de l'aiguille (50) par rapportà l'arbre (2). 2. Dispositif indicateur à aiguille selon la revendication 1, caractérisé par le fait que le canon (10) comprend un fût (11) muni d'un alésage (12) par l'intermédiaire duquel le canon (10) est chassé sur l'ar- bre de sortie (2) de l'élément moteur, et une portion (20) de clavetage de l'aiguille, non symétrique de révo- lution par rapport à l'axe (13) de l'alésage (12). 3. Dispositif indicateur à aiguille selon la revendication 2, caractérisé par le fait que la par- tie de clavetage (20) non symétrique de révolution, du canon (10), possède une enveloppe choisie dans le groupe comprenant: un carré, un tronc à méplat, un tronc cannelé. 4. Dispositif indicateur à aiguille selon l'une des revendications 2 ou 3, caractérisé par le fait que l'enveloppe de la portion de clavetage (20) est défi- nie par une surface principale cylindrique (25) et un méplat (26). 5. Dispositif indicateur à aiguille selon l'une des revendications 2 à 4, caractérisé par le fait que la portion de clavetage (20) est formée d'au moins deux languettes élastiques (22, 24). 6. Dispositif indicateur à aiguille selon la revendication 5, caractérisé par le fait que chaque languette élastique (22, 24) est munie à proximité de son extrémité libre d'une dent (34, 36) en saillie vers l'extérieur. 7. Dispositif indicateur à aiguille selon l'une des revendications 2 à 6, caractérisé par le fait que l'alésage (12) du fût (11) est légèrement tronconi- que, évasé vers son extrémité libre. 8. Dispositif indicateur à aiguille selon l'une des revendications 1 à 7, caractérisé par le fait que le canon possède une surface d'appui (16) pour l'ai- guille, qui s'étend perpendiculairement à l'axe (13) de l'alésage. 9. Dispositif indicateur à aiguille selon l'une des revendications 1 à 8, caractérisé par le fait que le canon (10) est réalisé en matière plastique. 10. Canon d'indexage tel que défini dans l'une des revendications 1 à 9.