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(11) | EP 1 747 567 B1 |
| (12) | FASCICULE DE BREVET EUROPEEN |
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| (54) |
BOUTON ROTATIF POUR CIRCUIT ELECTRIQUE DREHKNOPF FÜR EIN ELEKTRISCHES SYSTEM ROTARY KNOB FOR ELECTRICAL SYSTEM |
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| Il est rappelé que: Dans un délai de neuf mois à compter de la date de publication de la mention de la délivrance de brevet européen, toute personne peut faire opposition au brevet européen délivré, auprès de l'Office européen des brevets. L'opposition doit être formée par écrit et motivée. Elle n'est réputée formée qu'après paiement de la taxe d'opposition. (Art. 99(1) Convention sur le brevet européen). |
[0001] La présente invention concerne un bouton tournant pour circuit électrique, comprenant un corps apte à monter un organe de manoeuvre rotatif, notamment une manette ou un rotor commandé par clé, et à loger une pièce de commande pour commuter des contacts.
[0002] Dans un tel bouton tournant, l'organe de manoeuvre est pourvu d'une queue pour déplacer la pièce de commande, et le corps sert aussi de support à au moins un bloc électrique de contacts, commutable en réponse à la rotation de l'organe de manoeuvre via au moins un curseur à déplacement axial. L'organe de manoeuvre est monté sur le corps pour tourner autour d'un axe avec un mouvement angulaire limité, afin de prendre au moins deux positions fonctionnelles maintenues ou fugitives. Les boutons tournants de ce type sont bien connus (voir par exemple les documents DE 34 12 518 et DE 35 41 390). L'organe de manoeuvre est lié en rotation à une pièce de commande à came apte à actionner le(s) curseur(s), et le corps est apte à recevoir la manette de façon étanche, à servir de support aux blocs électriques et à loger la pièce de commande et les curseurs.
[0003] Ces boutons ont parfois l'inconvénient que, alors que l'organe de manoeuvre est placé dans l'une de ses positions fonctionnelles, un léger effort exercé sur cet organe peut suffire à faire sauter un cran de la came et à commuter le bouton de manière intempestive. Le document US-A-3247349 décrit un bouton tournant selon le préambule de la revendication 1.
[0004] L'invention a pour but, dans un bouton tournant du type décrit, de remédier aux inconvénients de l'art antérieur, en proposant un bouton assurant un guidage satisfaisant de la partie rotative à l'aide de moyens prêtant au bouton un encombrement minimal, notamment en hauteur, et facilitant le montage.
[0005] Un autre but de l'invention est de proposer des moyens permettant d'améliorer l'étanchéité de tels boutons.
[0006] L'invention consiste en un bouton tournant selon la revendication 1. La disposition qui en résulte apporte la sensitivité recherchée tout en maintenant un faible encombrement.
[0007] Pour réaliser un excellent centrage au niveau du manchon, la queue de l'organe de manoeuvre et la pièce de commande peuvent présenter avantageusement chacune une portée cylindrique assurant le centrage, dans l'ouverture centrale du manchon, de l'équipage tournant composé de l'organe de manoeuvre et de la pièce de commande.
[0008] Pour faciliter l'assemblage du bouton, la pièce de commande peut être montée au moyen de formes d'encliquetage sur la queue de l'organe de manoeuvre et offrir un épaulement connexe à sa portée pour s'appliquer en sens axial contre une face d'appui du corps.
[0009] La bague peut avoir un encombrement diamétral correspondant à celui de la cuvette, et les formes de came prévues sur leurs pourtours respectifs peuvent être dotées de crans correspondant aux positions fonctionnelles maintenues de l'organe de manoeuvre.
[0010] L'équipage rotatif, formé par la queue de l'organe de manoeuvre et la pièce de commande, peut porter un joint à lèvre de faible diamètre qui coopère en rotation avec l'ouverture centrale du manchon cylindrique sensiblement au niveau de la cuvette.
[0011] Entre la collerette cylindrique externe du corps et la cuvette, on peut prévoir un espace annulaire étagé par rapport à la cuvette, pouvant loger un dispositif d'étanchéité.
[0012] Selon une première variante de réalisation, le dispositif d'étanchéité comporte une couronne de garde destinée à retenir la bague de sensitivité et logée dans l'espace annulaire étagé du corps. La tête de la manette peut être dotée d'un rebord annulaire rentrant venant se loger dans l'espace annulaire étagé du corps. Ainsi le rebord annulaire de la manette et la couronne de garde définissent entre eux un premier interstice annulaire radial entre la collerette et le rebord annulaire et un deuxième interstice annulaire radial entre le rebord annulaire et la jupe cylindrique, les deux interstices formant en série une chicane d'étanchéité. La couronne contribue à former barrage contre l'introduction de poussières, éléments polluants ou projections à l'intérieur du corps du bouton tournant, et l'ensemble des deux interstices empêche, dans les conditions usuelles d'emploi, de recourir à un joint d'étanchéité de grand diamètre.
[0013] Selon une seconde variante de réalisation, le dispositif d'étanchéité peut être constitué d'un joint à lèvre classique prévu dans l'espace annulaire étagé.
[0014] Dans un but de compacité, le ressort de compression logé dans la cuvette peut avoir avantageusement une hauteur sensiblement du même ordre que la hauteur du manchon cylindrique.
[0015] La description détaillée qui suit, en regard des dessins annexés, illustre un mode de réalisation donné à titre d'exemple.
La figure 1 représente schématiquement, en perspective, un bouton tournant selon l'invention, avec ses blocs de contacts.
La figure 2 est une vue en éclaté d'un bouton tournant à positions maintenues.
La figure 3 est une vue schématique du dessus d'un bouton tournant à positions maintenues selon l'invention.
Les figures 4A à 4C sont des vues en coupe longitudinale axiale, respectivement selon A-A, B-B, C-C et D-D sur la figure 3, du bouton tournant à positions maintenues de la figure 2.
La figure 5 est une vue en perspective de la bague de sensitivité utilisée dans le bouton tournant à positions de la figure 2.
La figure 6 est une vue de dessous de la manette du bouton tournant selon l'invention.
La figure 7 est une vue éclatée d'un bouton tournant dit à rappel.
La figure 8 est une vue en coupe longitudinale axiale du bouton tournant à rappel de la figure 7 selon B'-B' sur la figure 3.
La figure 9 est une vue en coupe axiale schématique d'une variante de réalisation du bouton à positions maintenues.
La figure 10 est une vue éclatée de pièces composantes du bouton de la figure 9.
[0016] Le bouton tournant 1', 1' illustré sur les figures comprend un corps 10 qui porte un organe de manoeuvre 20 rotatif autour d'un axe X. Dans le présent exemple, l'organe 20 est une manette, mais il peut aussi être un barillet actionnable par une clé. Le corps 10 du bouton est destiné à être fixé dans une ouverture ménagée dans un panneau ou une paroi P, par exemple au moyen d'une embase usuelle de fixation S. Des blocs de contacts électriques C sont solidarisés avec le corps ou l'embase pour être commutés en fonction de la position donnée à la manette 20. La manette 20 est montée dans le corps à rotation avec un mouvement angulaire limité, afin de prendre au moins deux positions fonctionnelles maintenues ou fugitives.
[0017] Le corps 10 du bouton présente une partie haute évasée 10a et une partie basse de commande plus étroite 10b. La partie basse 10b du corps comporte des formes rectilignes pour guider des curseurs 11 qui se déplacent en translation, en réponse à la rotation de la manette et sous l'action d'une pièce de commande 50 couplée en rotation à la manette. Les curseurs 11 se déplacent parallèlement à l'axe X, pour s'appliquer sur des poussoirs propres aux blocs C. Les poussoirs sont repoussés vers les curseurs 11 par des ressorts individuels.
La manette 20 comporte dans sa tête de préhension 21, noyé dans celle-ci, un index de visualisation 60, ayant pour but de repérer la position angulaire de la manette. Cet index 60 vient par exemple s'encliqueter dans une fente formée dans le plan de la tête de préhension 21.
[0018] Dans la suite de la description, l'utilisation des termes "axial", "axialement", "coaxial" ou "transversal" sont définis par rapport à l'axe X précité.
De même les termes "haut", "bas", "supérieur", "inférieur", "au-dessus", "au-dessous" ou des termes de sens équivalents doivent être compris par rapport à l'axe X précité lorsque celui-ci est vertical.
[0019] La partie évasée 10a du corps est dotée d'une collerette cylindrique externe 12 et d'un manchon cylindrique interne 13, ce dernier définissant une ouverture centrale 14. De plus, la collerette 12 et le manchon 13 définissent entre eux une cuvette 15 qui loge, dans un premier mode de réalisation de l'invention un ressort de compression hélicoïdal R d'axe X (figures 2 à 6) ou - dans un deuxième mode réalisation qui sera décrit plus loin - un ressort de torsion R' (figures 7 et 8).
[0020] Dans le premier mode de réalisation, le corps 10 comporte une bague de sensitivité coulissante 30 sollicitée en translation par le ressort de compression R. Le ressort de compression R est appliqué d'une part au fond de la cuvette 15 et d'autre part contre la bague de sensitivité 30 pour solliciter celle-ci en sens axial.
[0021] La manette 20 possède une tête de préhension 21 ayant la forme d'une oreille formée dans un plan axial. La manette 20 comporte en outre une queue centrale 22 qui se raccorde à la tête et s'étend en sens axial pour traverser l'ouverture centrale 14, la pièce de commande 50 étant fixée par encliquetage à la queue 22.
[0022] La manette 20 présente une portée de centrage 23 (figure 6) qui est appliquée contre la face interne du manchon 13 et qui offre une rainure ou un épaulement annulaire pour recevoir un joint à lèvre 24 assurant une bonne étanchéité avec la face interne du manchon. Une gorge 29 (figures 4A à 4D) prévue sur le pourtour de la tête de préhension 21 de la manette est apte à loger un dispositif d'étanchéité 25 tel qu'un joint à lèvre classique (voir figure 9) venant s'appliquer contre la face interne de la collerette 12 du corps.
Le joint à lèvre est utilisé si l'on tolère un certain effort résistant total. Si l'on souhaite réduire cet effort résistant total, le dispositif d'étanchéité 25 peut être constitué par une chicane prévue vers la collerette 12, par exemple formée par une couronne de garde 40 (figure 9) logée dans un espace annulaire 16 concentrique à la cuvette 15, étagé par rapport à celle-ci. Cette couronne de garde peut être prévue en remplacement du joint à lèvre précité ou en supplément par rapport à celui-ci comme représenté en figure 9.
[0023] La tête de préhension 21 de la manette possède sur son pourtour interne des formes d'actionnement 26 qui coopèrent avec la bague 30. Enfin, la queue 22 de la manette a des formes d'indexation de la pièce de commande 50 (par exemple carrées comme on le voit figure 6) et des formes d'encliquetage 27 sur lesquelles s'enclenchent des formes respectives de la pièce 50.
[0024] La bague de sensitivité 30 a des échancrures 31 ou autres formes analogues en creux ou en relief qui lui permettent de coulisser axialement contre deux glissières 12a (figures 4A) du corps 10 formées dans l'espace annulaire 16 étagé ; il doit être noté que ces glissières peuvent être prévues aussi sur la couronne de garde 40 précitée. De plus, la bague 30 présente des formes 32 prévues pour coopérer avec les formes d'actionnement 26 de la manette. Ces formes 32 ont (voir figure 5) des pentes 32a et des crans 32b correspondant aux positions fonctionnelles souhaitées du bouton.
[0025] La pièce 50 de commande (figure 4B) a la forme d'une pièce tubulaire présentant à sa partie haute une portée de centrage 55 dans l'ouverture 14 définie par le manchon 13 interne du corps 10 et à sa partie basse des formes de came pour actionner les curseurs 11. Elle présente également un manchon 51 interne de section transversale carrée et constante dans laquelle vient s'insérer la queue 22 de la manette 20. Des formes d'encliquetage 56 sont prévues sur la surface interne de ce manchon 51 pour coopérer avec les formes d'encliquetage 27 correspondantes de la queue 22 de la manette. La pièce 50 de commande comporte en outre une jupe 53 cylindrique externe coaxiale présentant un rebord 52 inférieur dont le contour définit les formes de came. La jupe 53 forme avec la portée de centrage 55 un épaulement 54 annulaire définissant une surface transversale en vis-à-vis du rebord inférieur du manchon 13 interne du corps 10.
[0026] Dans l'espace annulaire 16 du corps 10, se trouvent les deux glissières 12a dotées d'un évidement d'accrochage 12b pour la couronne de garde 40 (figure 10) lorsque celle-ci est prévue.
La couronne de garde 40 (figure 10) présente une collerette 41 fixée, par exemple emmanchée à force, contre le fond de la cuvette 15, et une jupe cylindrique 42 dotée de deux échancrures 43 diamétralement opposées qui permettent à la couronne 40 de s'asseoir sur les saillies de glissement 12a (la figure 10 montre à cet effet à sa partie basse une portion de la couronne 40 insérée dans le corps 10). Au niveau des échancrures 43, la jupe 42 offre des butées 44, par exemple en forme de griffes ou tenons, qui retiennent alors la bague 30 à l'encontre du ressort R (figure 9).
[0027] Le montage et le fonctionnement du bouton tournant 1 conforme à l'invention vont être expliqués pour le mode de réalisation à bague de sensitivité. Le ressort R est posé au fond de la cuvette 15 et la bague 30 est enfilée sur les glissières en saillie 12a. Le sous-ensemble corps/ressort/bague 10,30,R est alors prêt à recevoir la manette 20, rapportée par le haut dans le corps, puis la pièce de commande 50 qui est rapportée par le bas et encliquetée sur la queue 22 de la manette et prenant appui par son épaulement 54 sur le rebord inférieur du manchon 13. Les portées de centrage 23,55 de la manette 20 et de la pièce 50, situées des deux côtés du joint à lèvre 24, assurent un parfait guidage de l'équipage tournant 20,50.
[0028] Quand l'opérateur tourne la manette 20, les formes d'actionnement 26 coopèrent avec les formes de came 32 de la bague 30 lors de la rotation ; la pression exercée alors sur le ressort R entraîne un effort de réaction ressenti par l'opérateur. Quand la manette parvient à la position stable voulue, le ressort repousse un cran 32b de la bague vers la forme correspondante 26, de sorte que la position reste maintenue, et le mouvement axial de la bague reste limité par la manette 20 (figure 4B). L'étanchéité de l'intérieur du bouton est garantie par le joint à lèvre 24 et éventuellement, s'il est présent, par le dispositif d'étanchéité 25. Le joint 24 est de faible diamètre et occasionne donc un effort résistant minime.
[0029] Dans un mode de réalisation qui ne fait pas partie de l'invention, le bouton tournant 1' est dit à rappel et utilise un ressort de torsion R' en remplacement du ressort de compression R. Celui-ci est fixé d'une part au fond de la cuvette 15 et d'autre part à la manette 20 pour rappeler celle-ci en rotation.
Dans ce mode de réalisation représenté en figures 7 et 8, le corps présente une collerette 17 interne intermédiaire séparant la cuvette 15 de l'espace annulaire 16 défini précédemment. La manette 20 présente une jupe rentrante 28 dans l'espace annulaire 16. La présence du manchon 13 et de la collerette intermédiaire encadrant le ressort R', combinée à la présence de la jupe rentrante 28 de la manette, produisent l'étanchéité recherchée. Les autres caractéristiques du bouton tournant 1' à rappel sont identiques à celles du bouton tournant 1 à positions.
- le corps (10) étant apte à monter de façon étanche l'organe de manoeuvre rotatif (20) et à loger la pièce de commande (50), l'organe de manoeuvre ayant une queue (22) pour déplacer la pièce de commande, le corps servant aussi de support au(x) bloc(s) électrique(s) (C) commutable(s) en réponse à la rotation de l'organe de manoeuvre via le(s) curseur(s) (11) à déplacement axial,
- l'organe de manoeuvre (20) étant monté à rotation autour d'un axe (X) avec un mouvement angulaire limité, afin de prendre au moins deux positions fonctionnelles maintenues, et étant lié en rotation à la pièce de commande (50), qui est dotée de surfaces de came pour déplacer les curseurs,
- le corps (10) du bouton présentant une partie évasée (10a) dotée d'une collerette cylindrique externe (12), d'un manchon cylindrique interne (13), et d'une cuvette (15) définie entre la collerette et le manchon, au fond de laquelle est positionné un ressort (R),
caractérisé par le fait que,- une bague de sensitivité (30), distincte de la pièce de commande (50) et logée dans la cuvette (15), coopère avec l'organe de manoeuvre (20) par des formes de came (36, 26) prévues sur leur pourtour respectif,
- le ressort (R) est un ressort de compression appliqué d'une part au fond de la cuvette (15) et d'autre part contre la bague de sensitivité (30) pour solliciter celle-ci en translation dans un sens axial,
- le manchon cylindrique (13) définit une ouverture centrale (14) avec laquelle coopère une portée de centrage (23) de la queue (22) de l'organe de manoeuvre.
- a body (10) on which can be mounted in a fluid-tight manner a rotary maneuvering member (20) and to house a driving part (50), the maneuvering member having a shank (22) for moving the driving part, the body also serving as a support for at least one electrical block (C) switchable in response to the rotation of the maneuvering member via at least one axially moving slider (11),
- the maneuvering member (20) being mounted in a rotary manner about an axis (X) with a limited angular movement, in order to assume at least two maintained functional positions, and being locked in rotation with the driving part (50) which is provided with cam surfaces for moving the sliders,
- the body (10) of the knob having a recessed part (10a) provided with an external cylindrical flange (12), an internal cylindrical sleeve (13) and a cup (15) defined between the flange and the sleeve, at the bottom of which is positioned a spring (R),
characterized in that- a sensitivity ring (30) separate from the driving part (50) and housed in the cup (15) cooperates with the maneuvering member (20) by means of cam shapes (36, 26) provided on their respective peripheries,
- the spring (R) is a compression spring applied on the one hand against the bottom of the cup (15) and on the other hand against the sensitivity ring (30) in order to act upon the latter axially in translation,
- the cylindrical sleeve (13) defines a central opening (14) with which a centering seat (23) of the shank (22) of the maneuvering member cooperates.
- wobei der Körper (10) geeignet ist, um das drehbare Betätigungsorgan (20) dicht zu montieren und das Steuerbauteil (50) aufzunehmen, wobei das Betätigungsorgan ein Endstück (22) hat, um das Steuerbauteil zu verschieben, wobei der Körper auch als Träger für den elektrischen Block (die elektrischen Blöcke) (C) dient, der (die) als Reaktion auf die Drehung des Betätigungsorgans über den (die) Gleitkontakt(e) (11) mit axialer Verschiebung geschaltet werden kann (können),
- wobei das Betätigungsorgan (20) um eine Achse (X) mit begrenzter Winkelbewegung drehbar montiert ist, um mindestens zwei gehaltene Funktionsstellungen einzunehmen, und in Drehung mit dem Steuerbauteil (50) verbunden ist, das mit Nockenflächen versehen ist, um die Gleitkontakte zu verschieben,
- wobei der Körper (10) des Knopfes einen ausgeweiteten Bereich (10a) aufweist, der mit einem äußeren zylindrischen Kragen (12), einer inneren zylindrischen Muffe (13) und einer Mulde (15) versehen ist, die zwischen dem Kragen und der Muffe definiert ist, an deren Boden eine Feder (R) positioniert ist,
dadurch gekennzeichnet, dass- ein Empfindlichkeitsring (30), der vom Steuerbauteil (50) getrennt und in der Mulde (15) angeordnet ist, mit dem Betätigungsorgan (20) über Nockenformen (36, 26) zusammenwirkt, die auf ihrem jeweiligen Umfang vorgesehen sind,
- die Feder (R) eine Druckfeder ist, die einerseits auf den Boden der Mulde (15) und andererseits gegen den Empfindlichkeitsring (30) angelegt ist, um diesen in axialer Richtung in Translation zu beaufschlagen,
- die zylindrische Muffe (13) eine zentrale Öffnung (14) definiert, mit der eine Zentrierauflagefläche (23) des Endstücks (22) des Betätigungsorgans zusammenwirkt.
RÉFÉRENCES CITÉES DANS LA DESCRIPTION
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Documents brevets cités dans la description