Brevet FR2875943A1 — publié le 20060331

La présente invention concerne un programmateur électromécanique, ainsi qu'un connecteur électrique programmable comportant un tel programmateur. L'invention s'applique en particulier au domaine de la domotique et, de manière plus générale, à la gestion automatisée d'un appareil électrique en vue d'alimenter cet appareil suivant un cycle temporel réglable. Les connecteurs programmables actuels, destinés à être électriquement interposés entre une source de courant et un appareil, sont adaptés pour autoriser l'alimentation de cet appareil, par la source, uniquement durant un ou plusieurs intervalles de temps, et ce de manière cyclique, avec généralement une période d'une journée. A cet effet, un tel connecteur est traditionnellement équipé d'un programmateur électromécanique, plus économique qu'un dispositif de programmation électronique. Ce programmateur comporte un cadran de programmation, généralement sous forme d'une roue, pourvu de graduations correspondant à des subdivisions temporelles de la période du cycle de programmation. Au niveau de chacune de ces subdivisions, le cadran est équipé d'un segment actionnable par l'utilisateur de manière à déterminer la ou les plages temporelles durant lesquelles l'alimentation électrique est souhaitée. Le programmateur comporte en outre des moyens d'entraînement en rotation du cadran de programmation, de sorte que ce dernier effectue une révolution complète en une période du cycle, par exemple en vingt-quatre heures. Différentes types de segments sont aujourd'hui utilisés. Certains se présentent sous la forme de lames souples à la façon d'un cil, aptes ' à se déformer radialement vers l'extérieur, par rapport à l'axe de rotation du cadran. Ces segments présentent l'avantage d'un faible encombrement mais n'indiquent pas très clairement à l'utilisateur s'ils sont en position déformée ou non, sauf à les étudier attentivement un par un. La ou les plages de programmation sont ainsi difficiles à régler et fastidieuses à contrôler. D'autres segments sont constitués de barrettes rigides déplaçables en translation suivant soit une direction radiale, soit une direction axiale par rapport au cadran. Ces segments manquent encore davantage de visibilité que les précédents et sont plus résistants à déplacer. En outre, dans tous les cas, les segments actuels courent le risque de ne pas être totalement déplacés dans une de leur deux positions extrêmes et occupent alors une position intermédiaire qui peut faire penser à l'utilisateur qu'une plage active ou inactive est programmée alors que, en fait, le segment mal positionné va provoquer la commande inverse à celle escomptée. Une telle position intermédiaire peut même conduire à un blocage total du programmateur. Le but de la présente invention est de proposer un programmateur électromécanique dont les segments de programmation offrent une meilleure visibilité, tout en étant robustes, faciles à utiliser et fiables. A cet effet, l'invention a pour objet un programmateur électromécanique, comportant un cadran d'affichage rotatif et des segments rigides ou semirigides de détermination d'au moins un plage de programmation, portés par le cadran de manière mobile entre deux positions distinctes de commande, caractérisé en ce que chaque segment passe d'une position de commande, dans laquelle le segment recouvre une zone associée du cadran, à l'autre position de commande, dans laquelle le segment découvre au moins une partie de ladite zone du cadran, par basculement autour d'un axe orthoradial à l'axe de rotation du cadran. Grâce à une cinématique de basculement, la zone du cadran sélectivement recouverte ou découverte par les segments est large et ainsi facilement repérable par l'utilisateur. Le programmateur selon l'invention offre donc une grande visibilité de la ou des plages programmées et ainsi une meilleure satisfaction de l'utilisateur. Avantageusement, le programmateur selon l'invention comporte en outre des moyens de marquage coloré et/ou lumineux de la zone du cadran sélectivement couverte ou découverte par les segments, ce qui garantit une excellente visibilité de la ou des plages programmées même lorsque le cadran d'affichage est observé de loin. Suivant d'autres caractéristiques de ce programmateur, prises isolément ou selon toutes les combinaisons techniquement possibles: - les moyens de marquage comportent au moins un élément de guidage de lumière, adapté pour guider une lumière jusqu'à la zone du cadran sélectivement couverte ou découverte par les segments; - l'angle de basculement de chaque segment entre les deux positions de commande présente une valeur 20 supérieure à 28 , de préférence d'environ 30 ; - la zone du cadran sélectivement couverte ou découverte par les segments présente une surface essentiellement tronconique convergente vers l'axe de rotation du cadran, en direction d'une face d'affichage du cadran, l'angle au sommet de cette surface tronconique valant de préférence 90 environ; - la face de chaque segment dirigée vers le cadran s'étend autour de l'axe de basculement du segment et ménage, d'une part, une surface sensiblement complémentaire de ladite zone associée du cadran et, d'autre part, une surface munie d'un moyen de montage basculant sur le cadran; - il comporte en outre des moyens de verrouillage de chaque segment dans chacune de ses positions de commande, adaptés pour coopérer par complémentarité de formes avec le segment; - chaque segment ménage deux cavités adjacentes de réception d'une partie complémentaire des moyens de verrouillage, et les cavités présentent des surfaces de came respectives pour ladite partie complémentaire, débouchant l'une sur l'autre et adaptées pour pousser cette partie lors du basculement du segment, les moyens de verrouillage comprenant un élément de rappel élastique de la partie complémentaire vers le fond des cavités; - les surfaces de came se raccordent directement l'une à l'autre par une zone anguleuse convexe; L'invention a également pour objet un connecteur électrique programmable, comportant une prise électrique d'entrée, au moins une prise électrique de sortie et un programmateur tel que défini ci-dessus, adapté pour commander la circulation et l'interruption du courant entre la prise d'entrée et la ou au moins une des prises de sortie. L'invention sera mieux comprise à la lecture de la description qui va suivre, donnée uniquement à titre d'exemple et faite en se référant aux dessins sur lesquels. - la figure 1 est une vue en perspective d'un 25 connecteur électrique selon l'invention; - la figure 2 est une coupe, suivant le plan II indiqué à la figure 1, d'une partie d'un programmateur équipant le connecteur de la figure 1 - la figure 3 est une vue en perspective éclatée 30 de certains des composants du programmateur représenté à la figure 2; et - la figure 4 est une vue de côté à plus grande échelle d'un segment du connecteur des figures 1 à 3. Sur la figure 1 est représenté un connecteur électrique programmable 1 comportant un programmateur électromécanique 8 partiellement visible à la figure 1, le reste du programmateur étant logé dans un boîtier extérieur 2 du connecteur. Le connecteur 1 comporte en outre, d'une part, une prise mâle d'entrée 3 adaptée pour être introduite dans une prise femelle 4, telle qu'une prise murale, et, d'autre part, une prise femelle de sortie 5 adaptée pour recevoir une prise mâle 6 constituant l'extrémité d'un cordon 7 d'alimentation électrique d'un appareil. Le programmateur 8 est destiné à commander le passage du courant entre la prise murale 4 et le cordon 7 en fonction de paramètres de programmation choisis par l'utilisateur. Comme représenté plus en détail sur les figures 2 à 4, le programmateur 8 comporte un cadran de programmation 10 comprenant une roue tubulaire montée à rotation, autour de son axe longitudinal X-X, autour d'un insert co-axial 20 adapté pour être solidarisé au boîtier 2. Cet insert constitue la partie visible, depuis l'extérieur du boîtier, de la prise femelle 5 du connecteur 1 et délimite intérieurement la zone de réception de la prise d'extrémité 6 du cordon 7. A son extrémité tournée vers l'extérieur du boîtier 2, la roue 11 est munie d'une bride annulaire 12 globalement plane et prolongée radialement vers l'extérieur par un bord 13 de forme tronconique d'axe X-X et convergent en un point opposé à la prise 3, l'angle au sommet R de ce tronc de cône valant 90 environ. La bride 12 porte, sur sa face 12A dirigée vers l'extérieur du boîtier, une série de graduations réparties uniformément suivant la périphérie du cadran, représentées uniquement à la figure 1. Ces graduations comptent vingt-quatre graduations principales, ainsi que, entre deux graduations principales successives, trois graduations secondaires. Le cadran 10 est destiné, en fonctionnement, à réaliser une révolution complète sur lui-même, autour de l'insert 20, en vingt-quatre heures et à vitesse constante, de sorte que chaque graduation principale correspond à une heure de la journée tandis que les trois graduations secondaires entre deux graduations principales successives entre deux heures correspondent aux quarts d'heure successives. A cet effet, le programmateur 8 est muni de moyens non représentés 10 d'entraînement en rotation et à vitesse constante du cadran, logés dans le boîtier 2. Afin de repérer dans le temps la position angulaire du cadran rotatif 10, le programmateur 8 est muni d'un repère de référence temporelle 21, par exemple sous la forme d'une 15 flèche en relief portée par l'insert 20. Le cadran 10 comprend également un anneau 14 à section transversale circulaire de centre O, co-axial à la roue 11 et situé à l'extérieur de cette roue. L'anneau 14 est relié rigidement à la roue 11 par des pattes radiales 15 dont la 20 partie d'extrémité extérieure 16 forme une nervure annulaire centrée en O et encerclant l'anneau 14. Le cadran compte quatrevingt-seize pattes nervurées 15 réparties uniformément autour de la roue 11. Chaque patte 15 présente une épaisseur e, c'est-à-dire une dimension suivant la 25 périphérie du cadran, sensiblement constante. Deux pattes successives sont distantes l'une de l'autre d'un écartement périphérique p (figure 3). Le programmateur 8 comporte des segments 30 rapportés sur le cadran 10, suivant la périphérie extérieure de ce dernier. Chaque segment 30 est constitué d'un corps rigide ou semi-rigide 31 approximativement en forme de croissant, c'est-à-dire qui présente, dans le plan de la figure 2, une section globalement en C. Sur sa face intérieure 31A, le corps 31 forme une surface plane 32 et une surface 33 essentiellement semi-cyclindrique. Cette surface 33 est complémentaire des nervures annulaires 16 du cadran 10 et porte en saillie, dans sa partie médiane, un crochet de clipsage 34 adapté pour se mettre en prise sur l'anneau 14 du cadran 10. Chaque segment 30, monté à rotation sur l'anneau 14 par le biais de son crochet 34, est basculable, par rapport au cadran 10, autour d'un axe Z-Z, orthoradial à l'axe X-X et passant par le point O, entre une position fermée, représentée dans la partie gauche de la figure 2, et une position ouverte représentée dans la partie droite de cette figure. Lors de son basculement, le segment 30 est guidé par glissement de sa surface 33 sur le chant périphérique des deux nervures 16 situées de part et d'autre de la partie de l'anneau 14 en prise par le crochet 34. La face extérieure 31B de chaque segment 30 est globalement incurvée autour de l'axe Z-Z. La partie 39 de cette face 31B, la plus éloignée de l'axe X-X forme une surface essentiellement sphérique centrée sur l'axe ZZ, de sorte que, lorsque le segment passe d'une position ouverte ou fermée à l'autre, la dimension diamétrale maximale D du programmateur 8, c'est-à-dire la dimension du programmateur dans le plan à la fois perpendiculaire à l'axe X-X et passant par les axes de basculement Z-Z, est inchangée. Le programmateur 8 compte quatre-vingt-seize segments 30, chaque segment étant associé à un secteur angulaire séparant l'une de l'autre soit deux graduations secondaires successives portées par la face 12A de la roue 11, soit une graduation principale et une graduation secondaire successives. Selon qu'un segment 30 est en position fermée ou ouverte, la circulation électrique entre les prises mâle 3 et femelle 5 du connecteur 1 est respectivement interrompue ou assurée, par le biais d'un système mécanique de détection de la position du segment, connu du spécialiste du domaine considéré et qui ne sera pas détaillé ici plus avant. De la sorte, l'utilisateur peut programmer, au moyen d'au moins un segment 30 ouvert, une ou plusieurs plages horaires, d'une durée minimale d'un quart d'heure, durant laquelle ou lesquelles le cordon électrique 7 est alimenté par la prise murale 4. Les plages définies par les segments 30 fermés commandent l'interruption du courant à travers le connecteur 1. Dans l'exemple représenté à la figure 1, le cordon 7 est ainsi alimenté durant trois plages de durées respectives égales à trente minutes, deux heures et à nouveau deux heures. Le crochet 34 présente une largeur sensiblement égale à l'écartement périphérique p séparant deux pattes 15 successives si bien que, lorsque le crochet 34 est clipsé sur l'anneau 14, le segment 30 est calé angulairement autour du cadran 10 par maintien de son crochet 34 entre deux nervures 16 successives. De plus, la largeur totale de la surface 33 est sensiblement égale à la somme de l'écartement p et de l'épaisseur e des nervures 16. De la sorte, lorsque les quatre-vingt-seize segments 30 sont clipsés, ces segments sont juxtaposés de manière sensiblement jointive sur toute la périphérie du cadran 10. Afin d'offrir à l'utilisateur une grande visibilité des plages de programmation, la surface plane 32 de chaque segment 30 est dimensionnée pour recouvrir quasiment en totalité la portion correspondante du bord 13 de la roue 11 lorsque le segment est en position fermée tandis que, lorsque ce segment est en position ouverte, cette portion est totalement découverte et donc visible par l'utilisateur qui observe la face frontale 2A du boîtier 2. L'angle a de basculement du segment entre ses positions fermée et ouverte présente avantageusement une valeur supérieure à 28 . De préférence, cette valeur est sensiblement égale à 30 , ce qui, lorsque le segment est ouvert, garantit une bonne visibilité du bord 13 incliné à 45 par rapport à un plan perpendiculaire à l'axe X-X. Cette inclinaison permet ainsi une bonne visualisation des plages programmées autour de la face graduée 12A du cadran, tant lorsque l'utilisateur regarde le programmateur de face, c'est-à-dire suivant une direction sensiblement normale à la face graduée 12A, que lorsque l'utilisateur regarde le programmateur en biais, c'est-à-dire lorsque ce programmateur est par exemple emmanché dans la prise murale 4 près du sol. La visibilité des plages de programmation à segment(s) ouvert(s) est améliorée en prévoyant que le bord 13 présente une coloration vive, au moyen de pigments colorés soit déposés en surface, soit mêlés à la matière constituant au moins ce bord. A la place de cette coloration ou en complément de celle-ci, le bord 13 peut être rétro-éclairé depuis l'intérieur du boîtier 2. A cet effet, le programmateur 8 comporte au moins un guide de lumière schématisé par des flèches ondulées 40 uniquement à la figure 2. Ce ou ces guides de lumière sont, en pratique, constitués d'une matière plastique dont les faces sont conformées pour réfléchir intérieurement de la lumière entrant dans cette matière, et ce jusqu'à une face de diffusion lumineuse située au niveau du bord 13. Plusieurs formes de réalisation de ce ou ces guides de lumière 40 sont envisageables, comme détaillé plus loin. Le programmateur 8 comporte en outre un collier tubulaire 50 rapporté autour du cadran 10 de façon coaxiale. Ce collier comprend un corps tubulaire 51 emmanché autour de la roue il et indexé en rotation avec cette dernière au moyen d'un ergot 52 complémentaire d'une cavité 17 de la roue. A son extrémité tournée vers l'extérieur du boîtier 2, le corps 51 est venu de matière avec une couronne de quatre-vingt- seize lamelles souples 54 réparties uniformément suivant la périphérie de ce corps et espacées les unes des autres suivant cette périphérie. Chaque lamelle s'étend radialement vers l'extérieur du corps 51 et porte, à son extrémité libre, un bourrelet 55. L'ergot 52 et la cavité 17 sont adaptés pour indexer les positions axiale et angulaire du collier 50 par rapport au cadran 10, de sorte que, lorsque le corps 51 est rapporté autour de la roue 11, chaque bourrelet d'extrémité 55 est disposé au contact d'un des segments 30, sensiblement à l'aplomb de l'anneau 14, en vue de verrouiller les segments dans leur position ouverte ou fermée. A cet effet, la face extérieure incurvée 31B du corps 31 de chaque segment ménage, dans sa partie d'extrémité tournée vers le boîtier 2, deux cavités 36 et 37 sensiblement complémentaires du bourrelet 55. La cavité 36 reçoit ce bourrelet lorsque le segment 30 est en position fermée tandis que la cavité 37 le reçoit lorsque le segment est en position ouverte. Les cavités 36 et 37 sont adjacentes suivant une direction ortho-radiale à l'axe Z-Z de sorte que le bourrelet 55 occupe successivement les cavités 36 et 37 lors du basculement du segment 30. Le segment 30 est ainsi maintenu en position stable dans chacune de ses positions représentées à la figure 2 par l'engagement d'un bourrelet 55 correspondant dans l'une de ses cavités 36 ou 37. Chaque cavité 36, 37 présente une surface de came 36A, 37A pour le bourrelet 55. Ces surfaces de came sont conformées pour repousser vers le boîtier 2 le bourrelet 55, moyennant une déformation élastique de la lamelle 54 indiquée par une flèche 56 à la figure 2, lors du basculement du segment 30. De plus, les surfaces de came 36A et 37A se raccordent directement l'une à l'autre au niveau d'une zone anguleuse convexe 38, sans méplat, de la face extérieure 31B du segment 30, de sorte que, lorsque le bourrelet 55 glisse le long d'une des surfaces de came 36A, 37A jusqu'à cette zone 38, le bourrelet amorce immédiatement son introduction dans l'autre cavité, sous l'effet de rappel de la lamelle élastique 54. Le segment 30 passe ainsi d'une position, ouverte ou fermée, à l'autre de manière franche, sans possibilité d'arrêt dans une position intermédiaire. Suivant une première forme de réalisation, les guides de lumière 40 comportent des barrettes de guidage lumineux débouchant sous le bord 13 et agencées de manière analogue aux flèches ondulées de la figure 2, c'est-à-dire disposées à la fois entre les pattes 15 et les lamelles 54 suivant la périphérie des corps 11 et 51, et entre ce corps 11 et les nervures 16 suivant une direction radiale à l'axe X-X. En variante non représentée, un seul guide de lumière 40 est prévu et est constitué par le cadran 10 lui-même, son bord 13 étant alors la zone de diffusion de la lumière guidée intérieurement par le reste du cadran. Suivant une autre variante non représentée, le guide de lumière 40 se présente sous la forme d'une pièce globalement tubulaire rapportée coaxialement entre le cadran 10 et le collier 50. Divers aménagements et variantes au programmateur 8 et au connecteur 1 décrits ci-dessus sont en outre envisageables. A titre d'exemple, l'agencement et la nature des prises 3 et 5 ne sont qu'illustratives et l'invention s'applique à des connecteurs dont les prises ne sont pas coaxiales au cadran 10 et/ou qui sont prévues sur une ou des faces du boîtier 2 différentes de celle du cadran 10. De plus, l'invention s'applique également à des' connecteurs disposant de plusieurs prises de sortie, seules certaines de ces prises ou toutes ces prises de sortie étant commandées, du point de vue de la circulation du courant à travers le connecteur, par le programmateur 8. De plus, en variante non représentée, la forme de la face extérieure 31B de chaque segment 30 n'est pas limitée à celle représentée à la figure 4. Cette face 31B, en particulier au niveau de sa partie dirigée vers 5 l'utilisateur, peut ainsi être aménagée pour conférer une certaine esthétique extérieure aux segments. Par ailleurs, bien que l'exemple représenté concerne un cadran à quatre vingt seize segments, cette subdivision temporelle n'est pas limitative de l'invention et le nombre de segments utilisé peut être supérieur ou inférieur, par exemple être égal à cent quarante quatre ou à quarante huit. L'invention a été représentée lors de sa mise en uvre dans un connecteur électrique de type prise programmable , c'est-à- dire un connecteur formant une unité transportable d'une prise d'alimentation 4 à une autre. Elle s'applique également au cas d'un connecteur programmable intégré dans un tableau électrique pour commander un appareil fixe tel qu'un moteur de filtration de piscine ou un système d'éclairage extérieur. 13 REVENDICATIONS 1. Programmateur électromécanique (8), comportant un cadran d'affichage rotatif (10) et des segments rigides ou semi-rigides (30) de détermination d'au moins un plage de programmation, portés par le cadran de manière mobile entre deux positions distinctes de commande, caractérisé en ce que chaque segment (30) passe d'une position de commande, dans laquelle le segment recouvre une zone associée (13) du cadran (10), à l'autre position de commande, dans laquelle le segment découvre au moins une partie de ladite zone (13) du cadran, par basculement autour d'un axe (Z-Z) orthoradial à l'axe (X-X) de rotation du cadran (10). 2. Programmateur suivant la revendication 1, caractérisé en ce qu'il comporte en outre des moyens (40) de marquage coloré et/ou lumineux de ladite zone (13) du cadran (10). 3. Programmateur suivant la revendication 2, caractérisé en ce que les moyens de marquage comportent au 20 moins un élément (40) de guidage de lumière, adapté pour guider une lumière jusqu'à ladite zone du cadran. 4. Programmateur suivant l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que l'angle (a) de basculement de chaque segment (30) entre les deux 25 positions de commande présente une valeur supérieure à 28 , de préférence d'environ 30 . 5. Programmateur suivant l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que ladite zone (13) du cadran (10) présente une surface essentiellement tronconique convergente vers l'axe (X-X) de rotation du cadran (10), en direction d'une face d'affichage (12A) du cadran, l'angle au sommet (13) de cette surface tronconique valant de préférence 90 environ. 6. Programmateur suivant l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que la face (31A) de chaque segment (30) dirigée vers le cadran (10) s'étend autour de l'axe de basculement (Z-Z) du segment et ménage, d'une part, une surface (32) sensiblement complémentaire de ladite zone associée (13) du cadran et, d'autre part, une surface (33) munie d'un moyen (34) de montage basculant sur le cadran. 7. Programmateur suivant l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce qu'il comporte en outre des moyens (50) de verrouillage de chaque segment (30) dans chacune de ses positions de commande, adaptés pour coopérer par complémentarité de formes avec le segment. 8. Programmateur suivant la revendication 7, caractérisé en ce que chaque segment (30) ménage deux cavités adjacentes (36, 37) de réception d'une partie complémentaire (55) des moyens de verrouillage (50), et en ce que les cavités (36, 37) présentent des surfaces de came respectives (36A, 37A) pour ladite partie complémentaire, débouchant l'une sur l'autre et adaptées pour pousser (flèche 56) cette partie lors du basculement du segment, les moyens de verrouillage (50) comprenant un élément (54) de rappel élastique de la partie complémentaire (55) vers le fond des cavités. 9. Programmateur suivant la revendication 8, caractérisé en ce que les surfaces de came (36A, 37A) se raccordent directement l'une à l'autre par une zone anguleuse convexe (38). 10. Connecteur électrique programmable, comportant une prise électrique d'entrée (3), au moins une prise électrique de sortie (5) et un programmateur électromécanique (8) suivant l'une quelconque des revendications précédentes, adapté pour commander la circulation et l'interruption du courant entre la prise d'entrée et la ou au moins une des prises de sortie.