Brevet FR2647947A1 — publié le 19901207

L'invention concerne un système d'interface entre un organe de commande tel qu'un bouton-poussoir et un dispositif de fermeture et d'ouverture d'un circuit électrique, du type comprenant un dispositif commutable à deux états correspondant à l'état d'ouverture et de fermeture dudit circuit électrique, qui comprend deux éléments dont la mise en communication et l'isolement sont représentatifs des deux états du dispositif commutable, et un organe commutateur qui porte des moyens de mise en communication et d'isolement desdits éléments du dispositif commutable et est déplaçable par ledit organe de commande entre une position de mise en communication desdits éléments et une position d'isolement de ces éléments. On connatt déjà des systèmes d'interface dans lesquels les dispositifs commutables à deux états comprennent des contacts électriques, par exemple un contact de repos et un contact de travail, et l'organe commutateur porte le contact électrique mobile correspondant, appelé curseur, les contacts de repos et de travail-étant en forme de pinces. Un tel système présente des inconvénients considérables. En ce qui concerne les informations commutées, il y a obligation de les faire transiter par les contacts de l'interface, ce qui implique en général un détournement des informations commutées entre leur point de départ et leur point d'arrivée. En ce qui concerne les contacts eux-mêmes, on constate comme inconvénients maJeurs la déformation des pinces, leur usure, la dégradation dans le temps des performances électriques des contacts telles que leur résistance et l'isolement, et une mauvaise tenue en vibration. La présente invention a pour objectif de proposer un système interface qui supprime les inconvénients des systèmes connus. Pour atteindre ce but, le système d'interface selon l'invention est caractérisé en ce que le dispositif commutable est un dispositif dans lequel la mise en communication ou l'isolement desdits éléments se produit selon que l'organe commutateur est dans une position de couplage, sans contact mécanique, à proximité de ces éléments, ou occupe une position éloignée de ceux-ci. Selon une caractéristique avantageuse de l'invention, le dispositif commutable est un opto- coupleur comprenant des éléments émetteur et récepteur de lumière et l'organe commutateur porte des moyens adaptés pour permettre ou empêcher la réception par l'élément récepteur de la lumière émise par l'élément émetteur selon que l'organe se trouve dans l'une ou l'autre de ses deux positions. Selon une autre caractéristique avantageuse de l'invention, les éléments émetteur et récepteur sont disposés de façon à empêcher une réception directe par l'élément récepteur de la lumière émise par l'élément émetteur et l'organe commutateur porte, alignées dans le sens de son déplacement, une zone de transmission de la lumière entre les deux éléments et une zone de non-transmission. L'invention sera mieux comprise, et d'autres buts, caractéristiques, détails et avantages de celle-ci apparaîtront plus clairement au cours de la description explicative qui va suivre faite en référence aux dessins schématiques annexés donnés uniquement à titre d'exemple illustrant plusieurs modes de réalisation de l'invention, et dans lequel: - la figure 1 est une représentation schématique d'un premier mode de réalisation d'un système d'interface selon la présente invention; - la figure 2 est une vue de dessus, avec arrachement, d'une botte de commande enfermant un système d'interface selon la figure 1 pour plusieurs boutons-poussoirs; - la figure 3 est une vue en coupe selon la ligne III-III de la figure 2; - la figure 4 est une vue en coupe selon la ligne IV-IV de la figure 2; - la figure 5 est une Vue en coupe selon la ligne V-V de la figure 3; - la figure 6 est une vue schématique d'un deuxième mode de réalisation de l'invention; - les figures 7 et 8 sont des vues schématiques de dessus et en coupe transversale d'un troisième mode de réalisation d'un système d'interface selon l'invention. La figure 1 montre schématiquement un premier mode de réalisation d'un système interface 1 selon l'invention entre un bouton-poussoir indiqué en 2 et un dispositif 3 d'ouverture ou de fermeture d'un circuit électrique 4. Le dispositif 3 pourrait être de tout type approprié connu, par exemple un transistor ou un relais. Dans ce premier mode de réalisation l'interface comprend un dispositif commutable à deux états, qui est formé par un opto-coupleur 5 comprenant des diodes émettrice 6 et réceptrice 7 de lumière et un organe commutateur indiqué en 9 qui est déplaçable par le bouton-poussoir 2 entre deux positions représentées en traits continus et mixtes, dans lesquelles l'organe commutateur permet ou interdit la réception par la diode réceptrice 7, de la iumière émise de façon permanente par la diode émettrice 6 de l'opto-coupleur. A cette fin, l'organe commutateur 9 qui est déplaçable dans la direction axiale du bouton-poussoir 2 porte deux zones axialement allignées, une première zone 10 indiquée en noir et adaptée pour isoler la diode réceptrice 7 de la diode émettrice 6 et une zone 11 adaptée pour permettre la propagation de la lumière de la diode émettrice 6 vers la diode réceptrice 7. En se reportant aux figures 2 & 5 on décrit ci-après la réalisation concrète d'un système d'interface selon l'invention, fondé sur le principe illustré & la figure 1. - Comme il ressort de la figure 2, le système d'interface est enfermé dans une botte de commande 13 pourvue à sa face avant de cinq boutonspoussoirs 2. Le système d'interface est identique pour tous les boutonspoussoirs. Ces derniers sont montés sur un rail d'étrier 14 qui s'étend au niveau de la face avant de la botte 13. Le rail étrier présente une section transversale en forme d'un U. Les boutons-poussoirs 2 sont montés dans la branche avant 15 de l'étrier 14. A cette fin, la branche avant 15 est percée d'un orifice pour chaque bouton-poussoir à travers lequel celui-ci s'étend par une partie interne formant embout cylindrique tubulaire 16 dans l'espace interne de l'étrier. Sur cet embout 16 est emmanché un curseur 17 qui forme l'organe commutateur 9 de la figure 1. Ce curseur, tout en permettant la rotation du bouton-poussoir 2 est seulement mobile dans la direction axiale du bouton grâce à une goupille radiale 19 qui est vissée dans la surface externe du curseur et s'étend dans une fente de guidage pratiquée dans la paroi de base 21 de l'étrier, perpendiculairement à l'axe de celui-ci, c'est-à-dire dans le sens axial du bouton-poussoir 2. La branche arrière 22 de l'étrier 14 est pourvue, axialement aligné à chaque ouverture dans la branche avant, d'un perçage circulaire à travers lequel s'étend dans l'axe du bouton-poussoir 2 correspondant l'axe rotatif 25 d'un organe de variation d'une grandeur électrique tel qu'un potentiomètre indiqué en 26. L'axe 25 présente une fente axiale 27 qui traverse cet axe diamétralement. Ce dernier pénètre coaxialement dans l'espace interne de, l'embout 16 du bouton 2 et est rendu solidaire en rotation du celui-ci par une goupille 29 montée diamétralement dans l'extrémité de l'embout 16. Un ressort hélicoïdal 31 est monté coaxial autour de l'axe rotatif 25 et prend appui par une extrémité sur la face interne de la branche arrière 22 de l'étrier et par son extrémité opposée sur une surface d'épaulement 32 du curseur 17. Etant donné que ce dernier prend axialement appui par sa face frontale avant sur une surface radiale d'épaulement 33 de l'embout 16 du boutonpoussoir et ce dernier présente une collerette 35 en contact par sa face radiale externe avec la face interne de la branche avant 15 de l'étrier 14, le ressort 31 maintient le curseur 17 et le bouton-poussoir dans leur position relative de solidarisation axiale et constitue ainsi un moyen de rappel du bouton-poussoir dans sa position sortie. Il est encore à noter que la fente axiale 27 dans l'axe 25 du potentiomètre 26 à une longueur permettant l'enfoncement du bouton-poussoir 2. En se reportant notamment aux figures 3 à 5, on constate qu'une plaque à circuits imprimés 37 est montée sur le rail étrier 14 au niveau des extrémités libres de ces parois de branche 15 et 22. Cette plaquette 37 présente sur sa surface inférieure située à l'intérieur de l'étrier 14 l'opto-coupleur 5 de la figure 1. Cet opto-coupleur est disposé par rapport au curseur 17 d'une façon qui sera décrite ci-après en indiquant des détails de structure du curseur. On constate en outre que le potentiomètre 26 est également monté sur la face intérieure de la plaque 37. Comme le montre les figures 2, 3 et 5, le curseur 17 présente dans sa face plane en regard de la plaquette 37 un évidement parallélépipédique 38 qui est *o 2647947 - ouvert à l'extrémité libre du curseur. Cet évidement 38 est divisé en deux zones axialement alignées 40 et 41. Les deux zones présentent chacune une longueur axiale qui correspond aux dimensions de l'optocoupleur 5 (notamment figure 2). La zone 41 qui est située vers l'extrémité du curseur est recouverte sur toute sa surface interne par une:couche noire, tandis que la surface interne de la zone 40 est adaptée pour réfléchir de la lumière. L'optocoupleur 5 est disposé sous la plaque 37 de telle façon que sa surface en regard du curseur à laquelle sont situés les diodes émettrices de lumière et réceptrices 6 et 7 se trouvent en face de la zone noire 41 lorsque le bouton-poussoir 2 est dans sa position sortie, comme cela est démontré pour le bouton situé à gauche sur la figure 2. Dans ces conditions, la lumière émise par la diode émettrice ne peut pas parvenir à la diode réceptrice. Par contre quand le bouton-poussoir est enfoncé comme le bouton situé à droite de la figure 2, l'opto-coupleur est en regard de la zone 41 qui grâce au pouvoir réfléchissant de sa surface transmet la lumière entre les diodes émettrice et réceptrice. Le fonctionnement du système d'interface qui vient d'être décrit ressort de la description de la structure de celui-ci. On comprend aisément que le curseur 17 grâce à ses deux zones 40 et 41 axialement alignées et conformées en zones respectivement réfléchissante et non réfléchissante de lumière, provoque l'activation de l'opto-coupleur lorsque le bouton- poussoir correspondant est enfoncé. Dans ce cas, un courant s'écoule à travers le circuit de la diode réceptrice 7 qui provoque la fermeture du dispositif commutateur 3 situé dans le circuit électrique 4. Il est à noter qu'indépendamment de la position axiale d'un bouton-poussoir, celuici peut être tourné pour provoquer la rotation de l'axe 24 du potentiomètre 26 et ainsi la variation de la valeur d'une grandeur électrique. La figure 6 montre schématiquement un mode de réalisation de l'interface dans lequel le curseur 17 est formé par une partie intégrale de la partie interne du bouton-poussoir. Dans ce cas, la surface de l'optocoupleur 5, qui comporte les diodes émettrice et réceptrice 6 et 7, est de forme semicylindrique et les zones 40 et 41 transmettrice de lumière ou d'isolement de la diode réceptrice se trouvent directement sur l'embout cylindrique interne du bouton-poussoir. On pourrait aussi réaliser la zone 40 qui empêche la réception de la lumière émise par la réception émettrice 6 par la diode réceptrice 7 sous forme d'une surface obturant les deux diodes, au lieu d'une surface non réfléchissante. Un autre mode de réalisation de l'interface est représenté aux figures 7 et 8 o les diodes émettrice 6 et réceptrice 7 sont situées en regard, à une certaine distance l'une de l'autre. L'organe commutateur est dans ce cas formé par une partie opaque 47 du bouton-poussoir 2 qui s'engage dans l'espace entre les deux diodes lorsque le bouton est enfoncé et est retiré de cet espace quand le bouton se trouve dans sa position sortie. Sans sortir du cadre de la présente invention, le dispositif commutable pourrait aussi être formé par une Jonction à transistor à effet Hall. Dans ce cas l'organe commutateur porterait un aimant. Il ressort de la description de l'invention qui vient d'être faite que celle-ci propose un système d'interface qui permet à partir d'une commande manuelle de solliciter un organe de commutation extérieure à un système d'intercommunication de bord, par exemple d'un avion, sans mettre en Jeu des contacts mécaniques 2.647947 véhiculant les informations électriques. A part le fait que dans le système d'interface selon l'invention le dispositif commutable et l'organe commutateur ne viennent pas en contact mécanique, on constate que les informations commutées ne transitent pas à travers l'interface, comme c'est le cas dans les systèmes d'interface connus. Le système selon l'invention apporte donc une amélioration considérable de la fiabilité de l'interface. REVENDICATIONS 1. Système d'interface entre un organe de commande tel qu'un boutonpoussoir et un dispositif de fermeture et d'ouverture d'un circuit électrique, du type comprenant un dispositif commutable A deux états correspondant à l'état d'ouverture et de fermeture dudit circuit électrique, qui comprend deux éléments dont la mise en communication et l'isolement sont représentatifs des deux états du dispositif commutable, et un organe commutateur qui porte des moyens de mise en communication et d'isolement desdits éléments du dispositif commutable et est déplaçable par ledit organe de commande entre une position de mise en communication desdits éléments et une position d'isolement de ces éléments, caractérisé en ce que le dispositif commutable (5) est un dispositif dans lequel la mise en communication ou l'isolement desdits éléments (6, 7) se produit selon que l'organe commutateur (9, 17) est dans une position de couplage sans contact mécanique, à proximité de ces éléments (6, 7) ou occupe une position éloignée de ceux-ci. 2. Système d'interface selon la revendication 1, caractérisé en ce que le dispositif commutable (5) est un opto-coupleur comprenant des éléments émetteur (6) et récepteur (7) de lumière et l'organe commutateur (5, 17) porte des moyens (10, 11; 40, 41) adaptés pour permettre ou empêcher la réception par l'élément récepteur (7) de la lumière émise par l'élément émetteur (6) selon que l'organe commutateur se trouve dans l'un ou l'autre de ces deux positions. 3. Système d'interface selon la revendication 2, caractérisé en ce que les éléments émetteur (6) et récepteur (7) sont disposés d'une façon empêchant la réception directe par l'élément récepteur (7) de la lumière émise par l'élément émetteur (6) et l'organe commutateur (9, 47) porte, alignéesdans le sens de son déplacement une zone de transmission (40) de la lumière entre les deux éléments et une zone de non-transmission (41). 4. Système d'interface selon la revendication 3, caractérisé en ce que les zones (40, 41) précitées sont des zones à surface réfléchissante et à surface non s réfléchissante. 5. Système d'interface selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que l'organe commutateur (9, 17) est formé par un curseur solidaire en mouvement axial du bouton-poussoir (2). 6. Système d'interface selon la revendication , caractérisé en ce que le bouton-poussoir (2) est rotatif et son extrémité opposée à l'extrémité de commande est accouplée à un élément (25) de variation indépendamment de la position axiale du bouton, d'une grandeur électrique du circuit électrique (4), tel que l'axe (24) d'un potentiomètre (26), le curseur (17) étant, le cas échéant, monté non rotatif sur ladite extrémité accouplée. 7. Système d'interface selon la revendication 6, caractérisé en ce que le bouton-poussoir (2) est monté sur la face avant (15) d'un étrier (14) de support formant partie d'une botte de commande, et avantageusement profilé en U, et le curseur (17) est monté à l'intérieur de l'étrier (14) sur la partie interne du bouton-poussoir en dessous d'une plaquette à circuit intégré (37) qui porte le dispositif à deux états commutables (5). 8. Système d'interface selon la revendication 2, caractérisé en ce que les éléments émetteur (6) et récepteur (7) de l'opto-coupleur (5) sont disposés l'un en regard de l'autre et en ce que l'organe commutateur (5) comprend une partie opaque (47) solidaire du bouton-poussoir (2) et mobile entre une position entre les éléments émetteur (6) et récepteur (7) et une position de désengagement de l'espace entre les deux éléments. 9. Système d'interface selon la revendication 1, caractérisé en ce que le dispositif commutable à deux états est formé par un dispositif à jonction à transistor à effet de Hall, l'organe commutateur portant un aimant d'excitation du dispositif commutable.