EP0877393B1 - Dispositif de commutation à commande manuelle par déplacement d'un organe, tel qu'un bouton - Google Patents

Dispositif de commutation à commande manuelle par déplacement d'un organe, tel qu'un bouton Download PDF

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EP0877393B1
EP0877393B1 EP98460010A EP98460010A EP0877393B1 EP 0877393 B1 EP0877393 B1 EP 0877393B1 EP 98460010 A EP98460010 A EP 98460010A EP 98460010 A EP98460010 A EP 98460010A EP 0877393 B1 EP0877393 B1 EP 0877393B1
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button
potentiometer
switching device
resistance
slider
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Patrick Raffray
Alain Roger
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Delta Dore SA
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Delta Dore SA
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    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01C—RESISTORS
    • H01C10/00—Adjustable resistors
    • H01C10/14—Adjustable resistors adjustable by auxiliary driving means

Definitions

  • the present invention relates to a control switching device manual movement of an organ, such as a button.
  • a switching device is generally used to select, among a finite number of possibilities, an option characteristic of the operation of a electrical appliance. It can for example be, in an amplifier, to select the source that we want to listen to among a possible number. It can also be to select the operating mode of an electrical appliance. For example, in an electronically controlled thermostat, this can be selected from among the modes so-called “comfort”, “economic”, “frost-free", that the user longed for.
  • a button is pressed which has a mark that we just place in front of another fixed mark on the case corresponding to the option chosen.
  • switching devices consist of mechanical electrical contactors. After moving the button to a position selection, an electrical contact is ensured by mechanical contact of at least two conductive parts.
  • This type of switching device although used to in general, has certain disadvantages with regard to their reliability to the extent that they can clog up fairly quickly but also with regard to relates to their cost, generally in relation to the desired reliability.
  • This type of device is for example known from EP-A-0 324 401.
  • the object of the invention is to propose a switching device which is reliable and which is more economical.
  • a switching device is defined by the features of claim 1.
  • said means for creating a point hard in moving said button consist of a notched track on the button cooperating with a fixed elastic element whose end has a shape complementary to said notches.
  • said unit of discrimination includes means for measuring the maximum resistance between one of the pads of said potentiometer and a reference terminal, the resistance of the cursor between the cursor of said potentiometer and said reference terminal and the minimum resistance between the other pad of said potentiometer and said reference terminal.
  • a housing 10 which has a circular housing 11 open at 12 on the side of the housing 10.
  • the housing 11 has its bottom which is pierced with a hole 13.
  • potentiometer 20 which we recognize the three pads of electrical connection 21a, 21b and 21c as well as the control member 22 provided with a hole 22a.
  • the control member 22 by moving controls the movement of a cursor connected to pad 21c on a resistive track whose ends are respectively connected to the pads 21a and 21b.
  • potentiometer 20 shown is a track potentiometer circular and whose control is therefore effected by rotation of the command 22.
  • the invention is not limited to the use of a potentiometer with rotation control but could also concern the use a potentiometer with linear control, that is to say the control member of which is designed to move linearly.
  • buttons 30 in the form of a disc whose face lateral 31 is knurled.
  • the button 30 has a diameter such that it can be accommodated in the housing 11 of the housing. It is provided with an axis 32 which is such that it can penetrate in the hole 22a of the potentiometer 20.
  • the control member 22 of the potentiometer 20 rotates, which has the effect of modify the electrical conditions of potentiometer 20.
  • the button 30 includes fingers 33 which each have a portion 33a intended to be guided in the hole 13 of the housing 10 and a portion 33b projecting above of the part 33a serving as a stop against the face of the housing 10 which is opposite to that of the housing 11.
  • the button 30, when mounted on the housing 10, is therefore locked to it and is guided in rotation in the hole 13 of the housing 10.
  • a washer 34 which is intended to be mounted on the axis 32 between the fingers 33 is intended to block the radial movement of the fingers 33 and allows the button 30 to be locked on the housing 10.
  • the button 30 also has a ring portion 35, the surface of which is normally facing the housing 10 is provided with notches 35a of section triangular. These notches 35a somehow form a notched track.
  • it comprises a fixed elastic element 14, the end of which also has a triangular section.
  • the elastic element 14 is located on a circle of diameter equal to that of the part 35 of the button 30.
  • the elastic element 14 has its end which penetrates between two triangular notches 35a thus creating a hard point in the movement of said button.
  • the distribution of the triangular notches 35a on the button 30 is such that each hard point created by the cooperation of the element 14 of the housing 10 with the part 35 of the button 30 corresponds to a selection position of the switching device.
  • FIG. 2 There is shown in FIG. 2 the switching device according to the invention of a only electric point of view.
  • potentiometer 20 with its three connection pads 21a, 21b and 21c.
  • the hard operating points of the potentiometer button 20 have been represented by black dots 23. At one point dur 23, corresponds to a selection position.
  • Fig. 2 have been shown nine selection positions I to IX.
  • a discrimination unit 40 connected to potentiometer 20 for supply it with electrical information representative of the position of the cursor 21c by compared to the fixed studs 21a and 21b.
  • This unit 40 has an outlet 41 on which the value of the chosen option is delivered by positioning, using button 30, the cursor 21c of potentiometer 20 in one of the positions I to IX.
  • the discrimination unit 40 can be a unit programmable and in this case, output 41 can be a software output materialized by a register of said unit or a box of a memory connected to said unit, register or box in which a numerical value corresponding to the chosen option. In this case too, the output 41 could also be materialized by a bus on which the numerical value corresponding to the chosen option is located.
  • the electrical information representative of the position of the cursor 21c relative to the fixed pads 21a and 21b could be obtained by circulating a current of constant intensity in the resistance of the potentiometer between the pads 2 la and 21b and in noting the potential difference between one of the fixed pads 21a and 21b and the cursor 21c.
  • Unit 40 would then make comparisons of the detected voltage with voltages of reference corresponding respectively to the selection positions.
  • the discrimination unit 40 comprises three units reading 42a, 42b and 42c, the inputs of which are respectively connected to the pads 21a, 21b and 21c of potentiometer 20.
  • the outputs of the reading 42a, 42b and 42c therefore deliver signals representative of the resistance measured maximum Rmax, the resistance measured on the terminal of the cursor Cursor and the minimum resistance measured Rmin.
  • a resistor 50 can be provided in the diagram electric to allow the above measures.
  • the discrimination unit 40 includes a table 44 which, for each possible position value Pos , matches one of the positions I IX. For example, at all Pos values between 11% and 22%, we will match position II. Position I will correspond to values which are less than 10% while position IX will correspond to values which are greater than 91%.
  • the unit 43 therefore delivers the position value Pos to the table 44 which then delivers the value of the position selected on the output 41.
  • the reading units 42a to 42c perform resistance measurements by determining the charging time of a capacitor.
  • a counter is initialized and then incremented at regular time intervals until the charge of said capacitor has reached a maximum threshold value. So the value of the counter is proportional to the charging time of said capacitor and, consequently, to the value of the resistance measured.
  • the units 42a to 42c could consist of only one single unit 42, the resistance measurements on the pads 2 la to 21c then being do successively, for example.

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Description

La présente invention concerne un dispositif de commutation à commande manuelle par déplacement d'un organe, tel qu'un bouton.
Un dispositif de commutation est généralement utilisé pour sélectionner, parmi un nombre fini de possibilités, une option caractéristique du fonctionnement d'un appareil électrique. Il peut par exemple s'agir, dans un amplificateur, de sélectionner la source que l'on veut écouter parmi un certain nombre possible. Il peut également s'agir de sélectionner le mode de fonctionnement d'un appareil électrique. Par exemple, dans un thermostat à commande électronique, il peut s'agir de sélectionner parmi les modes de fonctionnement dits "confort", "économique", "hors-gel", celui que l'utilisateur désire.
Pour effectuer cette sélection, on actionne un bouton qui comporte un repère que l'on vient placer devant un autre repère fixe sur le boítier correspondant à l'option choisie.
Généralement les dispositifs de commutation connus sont constitués de contacteurs électriques mécaniques. Après déplacement du bouton jusqu'à une position de sélection, un contact électrique est assuré par contact mécanique d'au moins deux pièces conductrices. Ce type de dispositif de commutation, bien qu'étant utilisé de manière générale, présente des désavantages certains en ce qui concerne leur fiabilité dans la mesure où ils peuvent s'encrasser assez rapidement mais également en ce qui concerne leur coût, généralement en relation avec la fiabilité désirée. Ce type de dispositif est par exemple connu de EP-A-0 324 401.
Le but de l'invention est de proposer un dispositif de commutation qui soit fiable et qui soit de plus économique.
A cet effet, un dispositif de commutation selon l'invention est défini par les caractéristiques de la revendication 1.
Selon un mode particulier de réalisation de l'invention, lesdits moyens pour créer un point dur dans le déplacement dudit bouton sont constitués d'une piste à crans sur le bouton coopérant avec un élément élastique fixe dont l'extrémité présente une forme complémentaire desdits crans.
Selon un mode particulier de réalisation de l'invention, ladite unité de discrimination comporte des moyens pour mesurer la résistance maximale entre un des plots dudit potentiomètre et une borne de référence, la résistance du curseur entre le curseur dudit potentiomètre et ladite borne de référence et la résistance minimale entre l'autre plot dudit potentiomètre et ladite borne de référence.
Selon un mode particulier de réalisation de l'invention, ladite unité de discrimination comporte des moyens pour déterminer la position du curseur dudit potentiomètre à partir de la résistance maximale, de la résistance du curseur et de la résistance minimale respectivement mesurées par calcul selon la relation suivante : Pos = Rcurseur - Rmin Rmax - Rmin
Les caractéristiques de l'invention mentionnées ci-dessus, ainsi que d'autres, apparaítront plus clairement à la lecture de la description suivante d'un exemple de réalisation faite en relation avec les dessins joints parmi lesquels :
  • la Fig. 1 est une vue en perspective d'un dispositif de commutation selon l'invention d'un point de vue mécanique, et
  • la Fig. 2 est un schéma électrique synoptique d'un dispositif de commutation selon l'invention.
    • A la Fig. 1, on voit le bord d'un boítier 10 qui comporte un logement circulaire 11 ouvert en 12 sur le côté du boítier 10. Le logement 11 a son fond qui est percé d'un trou 13.
    On voit également un potentiomètre 20 dont on reconnaít les trois plots de connexion électrique 21a, 21b et 21c ainsi que l'organe de commande 22 pourvu d'un trou 22a. Comme cela est connu en soi, l'organe de commande 22 en se déplaçant commande le déplacement d'un curseur relié au plot 21c sur une piste résistive dont les extrémités sont respectivement reliées aux plots 21a et 21b.
    On notera que le potentiomètre 20 représenté est un potentiomètre à piste circulaire et dont, par conséquent, la commande se fait par rotation de l'organe de commande 22. Mais, on comprendra que l'invention ne se limite pas à l'utilisation d'un potentiomètre à commande par rotation mais pourrait également concerner l'utilisation d'un potentiomètre à commande linéaire, c'est-à-dire dont l'organe de commande est prévu pour se déplacer linéairement.
    On voit encore un bouton 30 se présentant sous la forme d'un disque dont la face latérale 31 est moletée. Le bouton 30 présente un diamètre tel qu'il puisse être logé dans le logement 11 du boítier. Il est pourvu d'un axe 32 qui est tel qu'il puisse pénétrer dans le trou 22a du potentiomètre 20. Ainsi, lorsqu'on effectue la rotation du bouton 30, l'organe de commande 22 du potentiomètre 20 tourne, ce qui a pour effet de modifier les conditions électriques du potentiomètre 20.
    Le bouton 30 comporte des doigts 33 qui présentent, chacun, une partie 33a destinée à être guidée dans le trou 13 du boítier 10 et une partie 33b en saillie au-dessus de la partie 33a servant de butée contre la face du boítier 10 qui est opposée à celle du logement 11. Le bouton 30, lorsqu'il est monté sur le boítier 10, est donc verrouillé à celui-ci et est guidé en rotation dans le trou 13 du boítier 10. Une rondelle 34 qui est prévue pour être montée sur l'axe 32 entre les doigts 33 est destinée à bloquer le mouvement radial des doigts 33 et permet de verrouiller le bouton 30 sur le boítier 10.
    Le bouton 30 comporte encore une partie 35 en anneau dont la surface qui est normalement tournée vers le boítier 10 est pourvue de crans 35a de section triangulaire. Ces crans 35a forment en quelque sorte une piste crantée. Quant au boítier 10, il comporte un élément élastique 14 fixe dont l'extrémité présente également une section triangulaire. L'élément élastique 14 se trouve sur un cercle de diamètre égal à celui de la partie 35 du bouton 30. Ainsi, lorsque le bouton 30 est monté dans le logement du boítier 10, l'élément élastique 14 a son extrémité qui pénètre entre deux crans triangulaires 35a créant ainsi un point dur dans le déplacement dudit bouton. La répartition des crans triangulaires 35a sur le bouton 30 est telle que chaque point dur créé par la coopération de l'élément 14 du boítier 10 avec la partie 35 du bouton 30 correspond à une position de sélection du dispositif de commutation.
    On a représenté à la Fig. 2 le dispositif de commutation selon l'invention d'un point de vue uniquement électrique. Sur cette Fig. 1, on voit le potentiomètre 20 avec ses trois plots de connexion 21a, 21b et 21c. Les points durs de fonctionnement du bouton du potentiomètre 20 ont été représentés par des points noirs 23. A un point dur 23, correspond une position de sélection. A la Fig. 2, ont été représentées neuf positions de sélection I à IX.
    On voit également une unité de discrimination 40 reliée au potentiomètre 20 pour lui délivrer une information électrique représentative de la position du curseur 21c par rapport aux plots fixes 21a et 21b. Cette unité 40 comporte une sortie 41 sur laquelle est délivrée la valeur de l'option choisie en positionnant, au moyen du bouton 30, le curseur 21c du potentiomètre 20 dans une des positions I à IX.
    On comprendra que l'unité de discrimination 40 peut être une unité programmable et que, dans ce cas, la sortie 41 peut être une sortie logicielle concrétisée par un registre de ladite unité ou d'une case d'une mémoire reliée à ladite unité, registre ou case dans lequel est stockée une valeur numérique correspondant à l'option choisie. Dans ce cas aussi, la sortie 41 pourrait également être matérialisée par un bus sur lequel se trouve la valeur numérique correspondant à l'option choisie.
    L'information électrique représentative de la position du curseur 21c par rapport aux plots fixes 21a et 21b pourrait être obtenue en faisant circuler un courant d'intensité constante dans la résistance du potentiomètre entre les plots 2 la et 21b et en relevant la différence de potentiel entre un des plots fixes 21a et 21b et le curseur 21c. L'unité 40 effectuerait alors des comparaisons de la tension relevée avec des tensions de référence correspondant respectivement aux positions de sélection.
    On a représenté un mode de réalisation avantageux pour la détermination de la position de sélection. Pour ce faire, l'unité de discrimination 40 comprend trois unités de lecture 42a, 42b et 42c dont les entrées sont respectivement reliées aux plots 21a, 21b et 21c du potentiomètre 20. Chaque unité de lecture 42i (i = a, b ou c) est prévue pour mesurer, à des instants déterminés, la résistance entre la borne 21i correspondante du potentiomètre 20 et une référence, par exemple une masse. Les sorties des unités de lecture 42a, 42b et 42c délivrent donc des signaux représentatifs de la résistance maxima mesurée Rmax, la résistance mesurée sur la borne du curseur Rcurseur et la résistance minima mesurée Rmin. Une résistance 50 peut être prévue dans le schéma électrique pour permettre les mesures susmentionnées.
    L'unité de discrimination 40 comprend encore une unité de détermination de la position du curseur 43 qui, en fonction des résistances mesurées Rmax, Rcurseur et Rmin détermine la position Pos du curseur en pourcentage de la course totale par la relation suivante : Pos = Rcurseur - Rmin Rmax - Rmin
    Le calcul est par exemple effectué numériquement. Il en résulte que le nombre de valeurs possibles de position Pos est fini, par exemple 100. Pour déterminer la position de sélection, l'unité de discrimination 40 comporte une table 44 qui, à chaque valeur de position Pos possible, fait correspondre une des positions I IX. Par exemple, à toutes les valeurs de Pos comprises entre 11% et 22%, on va faire correspondre la position II. La position I va correspondre aux valeurs qui sont inférieures à 10% alors que la position IX va correspondre aux valeurs qui sont supérieures à 91%.
    L'unité 43 délivre donc la valeur de position Pos à la table 44 qui délivre alors la valeur de la position sélectionnée sur la sortie 41.
    Les unités de lecture 42a à 42c, dans un mode de réalisation particulier, effectuent les mesures de résistance en déterminant le temps de charge d'un condensateur. Au début de chaque mesure, un compteur est initialisé et ensuite incrémenté à intervalle de temps régulier jusqu'à ce que la charge dudit condensateur ait atteint une valeur seuil maxima. Alors, la valeur du compteur est proportionnelle au temps de charge dudit condensateur et, par conséquent, à la valeur de la résistance mesurée.
    On comprendra que les unités 42a à 42c pourraient n'être constituées que d'une seule et unique unité 42, les mesures de résistances sur les plots 2 la à 21c étant alors faites successivement, par exemple.

    Claims (4)

    1. Dispositif de commutation à commande manuelle par déplacement d'un bouton (30) dans une position de sélection parmi plusieurs positions de sélection, ledit dispositif étant constitué d'un potentiomètre (20) dont l'organe de commande (22) est prévu pour recevoir ledit bouton (30), de moyens (35a, 14) pour créer un point dur dans le déplacement dudit bouton (30) lorsque celui-ci se trouve dans chaque position de sélection ledit dispositif étant caractérisé en ce qu'une unité de discrimination (40) est reliée électriquement audit potentiomètre (20) pour déterminer la position de sélection sur laquelle ledit bouton (30) est arrêté, ladite unité de discrimination (40) comportant des moyens (42, 43) pour déterminer la position du curseur (21a) dudit potentiomètre (20) et pour délivrer un signal représentatif de ladite position à une table (44) qui, à chaque valeur de position Pos dudit signal, fait correspondre une des positions de sélection possibles.
    2. Dispositif de commutation selon la revendication 1, caractérisé en ce que lesdits moyens pour créer un point dur dans le déplacement dudit bouton (30) sont constitués d'une piste crantée (35a) sur le bouton (30) coopérant avec un élément élastique (14) fixe dont l'extrémité présente une forme complémentaire desdits crans (35a).
    3. Dispositif de commutation selon la revendication 1 ou 2, caractérisé en ce que ladite unité de discrimination (40) comporte des moyens (42) pour mesurer la résistance maximale (Rmax) entre un des plots (21a et 21b) dudit potentiomètre (20) et une borne de référence, la résistance du curseur (Rcurseur) entre le curseur (21c) dudit potentiomètre (20) et ladite borne de référence et la résistance minimale (Rmin) entre l'autre plot (21b ou 21a) dudit potentiomètre (20) et ladite borne de référence.
    4. Dispositif de commutation selon la revendication 3, caractérisé en ce que ladite unité de discrimination (40) comporte des moyens (43) pour déterminer la position du curseur dudit potentiomètre (20) à partir de la résistance maximale (Rmax), la résistance du curseur (Rcurseur) et la résistance minimale (Rmin) respectivement mesurées par calcul selon la relation suivante : Pos = Rcurseur - Rmin Rmax - Rmin
    EP98460010A 1997-05-05 1998-04-30 Dispositif de commutation à commande manuelle par déplacement d'un organe, tel qu'un bouton Expired - Lifetime EP0877393B1 (fr)

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    Application Number Priority Date Filing Date Title
    FR9705746 1997-05-05
    FR9705746A FR2762923B1 (fr) 1997-05-05 1997-05-05 Dispositif de commutation a commande manuelle par deplacement d'un organe, tel qu'un bouton

    Publications (2)

    Publication Number Publication Date
    EP0877393A1 EP0877393A1 (fr) 1998-11-11
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    EP (1) EP0877393B1 (fr)
    AT (1) ATE211849T1 (fr)
    DE (1) DE69803115T2 (fr)
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    FR (1) FR2762923B1 (fr)

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