EP1052664A1 - Dispositif étanche de détection de position à ouverture brusque - Google Patents

Dispositif étanche de détection de position à ouverture brusque Download PDF

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EP1052664A1
EP1052664A1 EP00401247A EP00401247A EP1052664A1 EP 1052664 A1 EP1052664 A1 EP 1052664A1 EP 00401247 A EP00401247 A EP 00401247A EP 00401247 A EP00401247 A EP 00401247A EP 1052664 A1 EP1052664 A1 EP 1052664A1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
switches
housing
state
push button
levers
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Withdrawn
Application number
EP00401247A
Other languages
German (de)
English (en)
Inventor
Christian Thomson-CSF P.I.Dépt. Brevets Minodier
Roland Thomson-CSF P.I.Dépt. Brevets Biennier
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Crouzet Automatismes SAS
Original Assignee
Crouzet Automatismes SAS
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Crouzet Automatismes SAS filed Critical Crouzet Automatismes SAS
Publication of EP1052664A1 publication Critical patent/EP1052664A1/fr
Withdrawn legal-status Critical Current

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Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01H—ELECTRIC SWITCHES; RELAYS; SELECTORS; EMERGENCY PROTECTIVE DEVICES
    • H01H13/00—Switches having rectilinearly-movable operating part or parts adapted for pushing or pulling in one direction only, e.g. push-button switch
    • H01H13/02—Details
    • H01H13/12—Movable parts; Contacts mounted thereon
    • H01H13/20—Driving mechanisms
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01H—ELECTRIC SWITCHES; RELAYS; SELECTORS; EMERGENCY PROTECTIVE DEVICES
    • H01H13/00—Switches having rectilinearly-movable operating part or parts adapted for pushing or pulling in one direction only, e.g. push-button switch
    • H01H13/02—Details
    • H01H13/12—Movable parts; Contacts mounted thereon
    • H01H13/14—Operating parts, e.g. push-button
    • H01H13/18—Operating parts, e.g. push-button adapted for actuation at a limit or other predetermined position in the path of a body, the relative movement of switch and body being primarily for a purpose other than the actuation of the switch, e.g. door switch, limit switch, floor-levelling switch of a lift
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01H—ELECTRIC SWITCHES; RELAYS; SELECTORS; EMERGENCY PROTECTIVE DEVICES
    • H01H2221/00—Actuators
    • H01H2221/064—Limitation of actuating pressure

Definitions

  • the invention relates to a sealed position detection device with abrupt opening.
  • the invention relates more particularly to such a device operating in harsh environment, i.e. for applications where the amplitude of shock and / or the operating speed of the device are high.
  • the shocks relate both to the object position detection member, which is fitted with the detection device, that the internal organs of the device, in particular the switch or switches actuated by the position detection member.
  • the device can include one or two switches or more.
  • position detection devices are provided with a control member provided with a telescopic element in the extension a switch button, which allows a large stroke and facilitates adjustment
  • FIG. 1 appended to this description illustrates an example of embodiment of position device 1a according to known art, which will be described succinctly.
  • the position detection device 1a of axis of symmetry A (which is suppose vertical to fix ideas) includes a box 2a enclosing one or several switches 6a arranged in its lower part, for example the switch 60a. The latter is actuated by a push button 600a, or a similar organ, acting on internal contact blades (not visible on the figure 1).
  • an operating member constituted by a push button 3a. It is the latter which will detect the position of an object or any external organ (not shown) moving according to the ⁇ axis. At the end of the race, it will strike the top of the push button 3a which then sinks inside the housing 2a.
  • the push button 3a causes its turn a so-called telescopic member 5a whose body, for example cylindrical, supports on a control member 51 has push buttons 600a, for example of the switch 60a (or of the set 6a of switches, if there are several).
  • switch (s) 6a are normally arranged horizontally, so that the actuator 5a can act on the push buttons 600a via the control member 51a by the top.
  • the wires 9a for connection with external circuits (not shown) emerge from below the housing 2a, in the example described.
  • the structure of the position detection device 1a which has just been recalled briefly has several drawbacks.
  • this structure has the harmful effect of transmitting directly the attack speed of the operating member 3a to the assembly 6a switches.
  • the maneuvering speed is high and / or the shocks of large amplitude, typically resulting in a force greater than 500 gf, this may have the effect of damaging the switch (s), or even their destruction. In all cases, this translates into a shorter lifespan of these.
  • the invention aims to overcome the drawbacks of the devices of the known art, and some of which have just been recalled.
  • the object of the invention is in particular to make the speed independent of attack of the operating member of the proper operating speed of the position sensing device switch (or switches, if any includes several).
  • a coupling is provided indirect mechanics between the control member of the position, generally of the "push button” type, and the control member the switch, generally also of the “push button” type or equivalent.
  • the above mechanical coupling is obtained by means of a lever assembly. which induces a mode of operation which can be called “inverted”. Indeed, in a so-called working state, the control member of the switch or switches is under pressure.
  • the operating device of the position detection is activated (so-called "go” movement), it allows release of the control member of the switch (s), which returns to its own speed, at a position that can be called rest.
  • Another object which the invention sets itself is to eliminate the shocks induced by the switch control member, for example of the button type, on the contact blades with which it is provided, or at the very least attenuate them. Indeed, these shocks increase the travel of these blades by inertia, which has for effect of reducing the life of the switch.
  • one positions the switch (or switches, if there are several) perpendicularly relative to the operating member of the position detection device, so that the switch control member acts on the blade (s) contact in a direction perpendicular to the direction of movement of the organ maneuver.
  • the shocks result in forces exerted according to a longitudinal direction with respect to the general direction of the contact blades.
  • the orthogonal component is then nonexistent, or at least not significant, which eliminates the aforementioned drawback.
  • the problem is solved by providing a unique means exerting a force of pressure on the control elements of the switches.
  • This unique means can advantageously be constituted by a spring of the so-called "hairpin” type, but acting on independent levers, one for each switch.
  • provision is made means allowing a temporal sequencing of the operation of various switches constituting the position detection device.
  • the subject of the invention is therefore a device for detecting a position determined in the space of a mobile object
  • a box provided with a detection member capable of reversibly moving, according to a determined axis, from a first spatial position, in a state called rest, to a second spatial position, in a so-called detection state, when said mobile object comes to bear against him and drives him, at a first speed depending on the speed of movement of this object, from said first position to said second position
  • said housing comprising at least one electrical switch provided with at least one control unit delivering an electrical signal during said detection, characterized in that it comprises first elastic means exerting a force on said detection member, driving it towards said first position, and mechanical coupling means of said control members of each of said switches with said detection member, sensitive to movements of the latter, in that said switches having a first state said to be working and a second state said to be at rest, said coupling means mechanically cooperate with second elastic means so as to exert a pressing force on said control means so that each of said switches either in said
  • a protective housing 2 itself comprising a substantially cylindrical lower main body 20, a priori metallic, with an axis of symmetry ⁇ .
  • the main body is crimped, by its lower part 203, on a support 8, of substantially circular section.
  • the main body 20 is surmounted by a neck or barrel 21, also substantially cylindrical.
  • This barrel 21 contains a sleeve or guide barrel 22 comprising a pierced cylindrical part 220 and a lower flange 221, also pierced.
  • the lower flange 221 is inserted between the upper inner wall 200 of the main body 20 and a stop segment or crimping 24, so as to block the guide barrel 3 in a fixed position relative to the upper wall 200 of the housing 2.
  • the stop segment 24 is inserted into a peripheral groove 23 hollowed out in an upper zone of the side wall 201 of the main body 20.
  • the barrel 21 is also provided, in an upper zone, with an internal peripheral stop 210.
  • an operating member 3 of the position detection usually of the push button type.
  • This last comprises a cylindrical body comprising upper parts 30 and lower 32, separated by a peripheral cylindrical collar 31.
  • the part lower 32 is inserted into the upper part 220 of the guide barrel 22.
  • the outside diameter of the lower part 32 of the push button 3 is equal to or slightly smaller than the inside diameter of the upper part 220 of the barrel guide, so as to allow back and forth movements of the button pusher 3, along the axis ⁇ .
  • the amplitude of the translational movement as well authorized is limited above by stop 210 and below from above guide bush 22.
  • a coaxial spring 7, of the strand type is inserted between the inner wall 211 of the barrel 21 and the outer wall 2200 of the upper part 220 of the barrel guide.
  • This spring 7 is thus disposed between the bottom of the collar 31 and the top of the collar 221. It therefore pushes the collar 31 upwardly that it comes into contact, in a state called "normal", with the stop 210.
  • the upper part 30 of the push button 3 is therefore also pushed towards the up and out of the position detection device 1 as much as possible (position which is will call “rest”).
  • the position detection device 1 being assumed to be of the waterproof type, there is on the periphery of the upper part 230 of the push button 3, and in a upper area of the barrel 21, various conventional elements (joint sealing, etc.) performing this function, elements shown under the reference general 4. These elements, in themselves common to known art, are well known to the Man of the Trade and it is useless to describe them further.
  • the operating member constituted by a push button 3 in the example described, does not act directly as an organ for controlling switches 6 (or via a telescopic member).
  • the device for detecting position 1 included two separate switches 60 and 61.
  • the lever 5 is included in a plane parallel to the axis ⁇ .
  • the upper part 50 of the main body of this lever 5 is in contact with the bottom of the push button 3.
  • the lower part 54 of the lever 5 is in contact with additional horizontal levers, 52 and 53, which may be constituted by folds at 90 degrees from the lower part 54 of the lever 5.
  • the position detection device 1 comprises two or more switches (for example 60 and 61)
  • several horizontal levers 52 and 53 are provided, separated from the vertical lever 5, one for each switch.
  • the horizontal shaft 51 is mounted on the internal wall of a support included in the housing 2, (and which will be described below under the reference 203), for example by providing holes (not shown) in the thickness of the wall of this support.
  • a “pin” type spring 55 is wound around the shaft 51.
  • the rear single branch 550 of the spring 55 is supported on the wall 202.
  • the one or more front arms, two in this case, 551 and 552 exert a force of pressure on the horizontal levers 52 and 53 and push them towards the inside of the box 20, in the direction of the push buttons, for example 600, which are provided the switches, 60 and 61.
  • switches, 60 and 61 vertically.
  • This provision minimizes the influence of shocks on the contact blades, the resulting forces (longitudinal) being substantially parallel to these.
  • suitable conventional type housings for example holding members lower 81, in the base 8, and upper 203, bearing on the internal wall 202 of the body 20 of the housing 2.
  • the bodies of the switches 60 and 61 are threaded on these axes, by their parts back. It has in fact been assumed that these bodies have channels provided for this purpose. effect, for example 601.
  • a lateral orifice 80 produced in the base 8.
  • a good seal is obtained, conventionally, using resin including the outlet of the conducting wires 9.
  • FIGS. 3A and 3B show only the main organs strictly necessary for the proper understanding of the invention.
  • FIG. 3A illustrates the state taken by the position detection device 1 as shown in FIG. 2, state referenced I.
  • the push button 3 In this initial state, or in rest state, the push button 3 is in the high position, and exits at the maximum of the barrel (figure 2: 21) of the case (figure 2: 2). It is in fact driven in this position by the spring 7 which exerts a vertical pushing force f 1 on the flange 31, from bottom to top, and pushes it until it is pressed against the stop 210.
  • the spring hairpin 7, is supported on the wall 202 by its rear branch 550 and exerts, by its front forms, for example 551, a horizontal thrust force f 2 (to the left in the example of FIG. 3A) on the horizontal levers, for example 52.
  • the push buttons for example 600
  • the push buttons 600 therefore actuate the internal contact blades of the switches (so-called "working" position).
  • the lower part 54 of the vertical lever 5 is also driven by the horizontal levers, for example 52.
  • the vertical lever 5 rotates around the axis ⁇ H and its upper part 50 comes into contact with the bottom of the lower part 32 of the button pusher 3.
  • the vertical lever 5 by its high portion 50, tends to disappear and is rotated around the H axis ⁇ .
  • Its lower part 54 drives the horizontal levers, for example 52, which themselves exercise lead the front branches of the spring 55, for example 551, and compress it. It follows that the latter releases the horizontal pushing force f 2 (FIG. 3A) previously exerted on the push buttons, for example 600.
  • the internal contact blades are no longer pressurized and relax, which usually results in an electrical circuit break, the connection being assumed to be established in the working state (state I).
  • the new force exerted f ′ 2 can moreover become zero depending on the amplitude of the retraction movement of the horizontal levers, for example 600.
  • the springs can be replaced by members similar offering an elastic effect.
  • the notions of vertical or horizontal are purely arbitrary. he must be clear that even if the longitudinal axis of symmetry ⁇ of the position detection was assumed to be vertical, to fix ideas, the position detection can be placed in any way in space. It is not no more necessary than the external object or organ, at least one of which particular position in space must be detected, moves along the axis of symmetry ⁇ above. As a nonlimiting example, it could move perpendicular to the ⁇ axis, on either side of it, a detection occurring each time the object intersects the axis ⁇ in its movement, which results in the push button 3 being pressed.

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Abstract

L'invention concerne un dispositif (1) de détection de la position d'un objet. Selon l'invention, l'organe de manoeuvre est constitué par un bouton poussoir (3) sur lequel un ressort coaxial (7) exerce une force de répulsion. Le bouton poussoir (3) agit sur les organes de commande (600) des interrupteurs (60, 61) disposés à l'intérieur du boîtier (2) du dispositif (1) par le biais d'un système de levier vertical (5), solidaire d'un arbre (51) en rotation autour d'un axe horizontal (ΔH), et de leviers horizontaux indépendants (52, 53), système coopérant avec un ressort (55) de type en épingle. A l'état normal, les interrupteurs (60, 61) sont actionnés par les leviers horizontaux (52, 53). Lors d'une détection d'une position particulière de l'objet, l'organe de manoeuvre s'enfonce dans le boîtier (2) et agit sur le système de leviers (5, 52, 53), et les interrupteurs (60, 61) passent à l'état de repos, à leur vitesse propre. Dans un mode de réalisation préféré, les interrupteurs (60, 61) sont disposés verticalement dans le boîtier (2) du dispositif de détection de position (1). <IMAGE>

Description

L'invention concerne un dispositif étanche de détection de position à ouverture brusque.
L'invention concerne plus particulièrement un tel dispositif fonctionnant en environnement sévère, c'est-à-dire pour des applications où l'amplitude des chocs et/ou la vitesse de manoeuvre du dispositif sont élevés. Les chocs concernent aussi bien l'organe de détection de la position d'un objet, dont est muni le dispositif de détection, que les organes internes au dispositif, notamment le ou les interrupteurs actionnés par l'organe de détection de position.
Le dispositif, comme il vient d'être indiqué, peut comprendre un ou deux interrupteurs, voire plus.
Classiquement, les dispositifs de détection de position sont munis d'un organe de commande pourvu d'un élément télescopique dans le prolongement d'un bouton d'interrupteur, ce qui permet une grande course et facilite le réglage
La figure 1 annexée à la présente description illustre un exemple de réalisation de dispositif de position 1a selon l'art connu, que l'on va décrire succinctement.
Le dispositif de détection de position 1a, d'axe de symétrie A (que l'on suppose vertical pour fixer les idées) comprend un boítier 2a enfermant un ou plusieurs interrupteurs 6a disposés dans sa partie inférieure, par exemple l'interrupteur 60a. Ce dernier est actionné par un bouton poussoir 600a, ou un organe similaire, agissant sur des lames de contacts internes (non visibles sur la figure 1).
Dans le haut du boítier 2a, on a figuré un organe de manoeuvre constitué par un bouton poussoir 3a. c'est ce dernier qui va détecter la position d'un objet ou d'un organe extérieur quelconque (non représenté) se déplaçant suivant l'axe Δ. En fin de course, celui-ci va frapper le dessus du bouton poussoir 3a qui s'enfonce alors à l'intérieur du boítier 2a. Le bouton poussoir 3a entraíne à son tour un organe dit téléscopique 5a dont le corps, par exemple cylindrique, appuie sur un organe de commande 51 a des boutons poussoirs 600a, par exemple de l'interrupteur 60a (ou de l'ensemble 6a d'interrupteurs, s'il en existe plusieurs).
Enfin le ou les interrupteurs 6a sont normalement disposés horizontalement, de manière à ce que l'organe d'actionnement 5a puisse agir sur les boutons poussoirs 600a par l'intermédiaire de l'organe de commande 51 a par le dessus.
Les fils 9a, de liaison avec des circuits extérieurs (non représentés) ressortent par le dessous du boítier 2a, dans l'exemple décrit.
La structure du dispositif de détection de position 1a qui vient d'être rappelée brièvement présente plusieurs inconvénients.
Notamment, cette structure a pour effet nuisible de transmettre directement la vitesse d'attaque de l'organe de manoeuvre 3a à l'ensemble 6a d'interrupteurs. Lorsque la vitesse de manoeuvre est importante et/ou les chocs de grande amplitude, se traduisant typiquement par une force supérieure à 500 gf, cela peut avoir pour effet la détérioration du ou des interrupteurs, voire leur destruction. Dans tous les cas, cela se traduit par une durée de vie moindre de ceux-ci.
L'invention vise à pallier les inconvénients des dispositifs de l'art connu, et dont certains viennent d'être rappelés.
L'invention se fixe notamment pour but de rendre indépendant la vitesse d'attaque de l'organe de manoeuvre de la vitesse de fonctionnement propre de l'interrupteur du dispositif de détection de position (ou des interrupteurs, s'il en comprend plusieurs).
Pour ce faire, contrairement à l'art connu, on prévoit un couplage mécanique indirect entre l'organe de commande du dispositif de détection de position, généralement du type "bouton poussoir", et l'organe de commande de l'interrupteur, généralement aussi du type "bouton poussoir" ou équivalent. Le couplage mécanique précité est obtenu par l'intermédiaire d'un montage à levier qui induit un mode de fonctionnement que l'on peut appeler "inversé". En effet, dans un état dit de travail, l'organe de commande du ou des interrupteurs est soumis à une force de pression. Lorsque l'organe de manoeuvre du dispositif de détection de position est actionné (mouvement dit "aller"), il permet la libération de l'organe de commande du ou des interrupteurs, organe qui revient, à sa propre vitesse, à une position que l'on pourra appeler de repos. Lorsque l'organe de manoeuvre est relâché (mouvement dit "retour"), l'organe de commande du ou des interrupteurs est soumis de nouveau à la force de pression précitée. Cependant cette force peut être beaucoup plus faible que la force d'entraínement à laquelle est soumis l'organe de manoeuvre. En effet, celle-ci doit être d'une amplitude suffisante pour vaincre les frottements, dus aux organes assurant l'étanchéité du boiter du dispositif de détection de position, et ramener le bouton poussoir à sa position initiale. Par ces dispositions, on obtient une autonomie de fonctionnement entre les organes de manoeuvre du dispositif de détection de position et le ou les interrupteurs actionnés.
Un autre but que se fixe l'invention est de supprimer les chocs induits par l'organe de commande de l'interrupteur, par exemple du type bouton, sur la ou les lames de contacts dont il est muni, ou pour le moins les atténuer très fortement. En effet, ces chocs augment la course de ces lames par inertie, ce qui a pour effet de diminuer la durée de vie l'interrupteur.
Pour ce faire, selon un mode de réalisation préféré, on positionne l'interrupteur (ou les interrupteurs, s'il en existe plusieurs) perpendiculairement par rapport à l'organe de manoeuvre du dispositif de détection de position, de sorte que l'organe de commande de l'interrupteur agisse sur la ou les lames de contact suivant une direction perpendiculaire au sens de déplacement de l'organe de manoeuvre. Les chocs se traduisent par des forces exercées suivant une direction longitudinale par rapport à la direction générale des lames contacts. La composante orthogonale est alors inexistante, ou pour le moins non significative, ce qui supprime l'inconvénient précité.
Lorsqu'un dispositif de détection de position comprend deux interrupteurs ou plus, il se pose un problème supplémentaire. En effet, les caractéristiques mécaniques présentent des dispersions d'un interrupteur à l'autre. Or, on doit pouvoir assurer que, même en présence de dispersions extrêmes des caractéristiques des interrupteurs montés à l'intérieur du boítier, tous les interrupteurs doivent répondre à l'actionnement de l'organe de manoeuvre du dispositif de détection de position.
Selon l'invention, et dans un mode de réalisation préféré également, le problème est résolu en prévoyant un moyen unique exerçant une force de pression sur les organes de commandes des interrupteurs. Ce moyen unique peut être avantageusement constitué par un ressort du type dit "en épingle", mais agissant sur des leviers indépendants, un pour chaque interrupteur.
Dans une variante supplémentaire de ce mode de réalisation, on prévoit des moyens permettant un séquencement temporel du fonctionnement des différents interrupteurs constituant le dispositif de détection de position.
L'invention a donc pour objet un dispositif détecteur d'une position déterminée dans l'espace d'un objet mobile comprenant un boítier muni d'un organe de détection susceptible de se déplacer de façon réversible, suivant un axe déterminé, d'une première position spatiale, dans un état dit de repos, à une seconde position spatiale, dans un état dit de détection, lorsque ledit objet mobile vient en appui contre lui et l'entraíne, à une première vitesse dépendant de la vitesse de déplacement de cet objet, de ladite première position à ladite seconde position, ledit boítier comprenant au moins un interrupteur électrique muni d'au moins un organe de commande délivrant un signal électrique lors de ladite détection, caractérisé en ce qu'il comprend des premiers moyens élastiques exerçant une force sur ledit organe de détection, l'entraínant vers ladite première position, et des moyens de couplage mécanique desdits organes de commande de chacun desdits interrupteurs avec ledit organe de détection, sensibles aux mouvements de ce dernier, en ce que, lesdits interrupteurs ayant un premier état dit de travail et un second état dit de repos, lesdits moyens de couplage mécanique coopèrent avec des seconds moyens élastiques de manière à exercer une force d'appui sur lesdits moyens de commande pour que chacun desdits interrupteurs soit au dit état de travail lorsque ledit organe de détection est au dit état de repos, en ce que lesdits moyens de couplage mécanique relâchent ladite force d'appui sur lesdits moyens de commande lorsque ledit organe de détection passe dudit état de repos au dit état de détection, de manière à ce que chaque interrupteur passe dudit état de travail au dit état de repos, à une vitesse qui lui soit propre, indépendante de ladite première vitesse, et en ce que lesdits moyens de couplage mécanique, entraínés par lesdits seconds moyens élastiques, exercent de nouveau ladite force d'appui sur lesdits moyens de commande lorsque ledit objet cesse d'entraíner ledit organe de détection et que celui-ci repasse de ladite position de détection à ladite position de repos sous l'action desdits premiers moyens élastiques, et que chacun desdits interrupteurs revienne à ladite position de travail.
L'invention va maintenant être décrite de façon plus détaillée en se référant aux dessins annexés, parmi lesquels :
  • la figure 1 illustre schématiquement un exemple de dispositif de détection de position selon l'art connu, représenté en perspective et en écorché ;
  • la figure 2 illustre un exemple de dispositif de détection de position selon un mode de réalisation préféré de l'invention ; et
  • les figure 3A et 3B illustrent le fonctionnement d'un tel dispositif de détection de position.
On va maintenant décrire un exemple de dispositif de détection de position 1, selon un mode de réalisation préféré de l'invention, par référence à la figure 2. Celle-ci illustre ce dispositif de détection de position 1, en perspective et en écorché.
Il comprend un boítier de protection 2, lui-même comprenant un corps principal inférieur sensiblement cylindrique 20, a priori métallique, d'axe de symétrie Δ. Le corps principal est serti, par sa partie inférieure 203, sur un support 8, de section sensiblement circulaire. Le corps principal 20 est surmonté par un col ou canon 21, également sensiblement cylindrique. Ce canon 21 renferme un manchon ou canon de guidage 22 comprenant une partie cylindrique percée 220 et une collerette inférieure 221, également percée. La collerette inférieure 221 est inséré entre la paroi intérieure supérieure 200 du corps principal 20 et un segment d'arrêt ou un sertissage 24, de manière à bloquer le canon de guidage 3 en position fixe par rapport à la paroi supérieure 200 du boítier 2. Le segment d'arrêt 24 est inséré dans une gorge périphérique 23 creusée dans une zone supérieure de la paroi latérale 201 du corps principal 20. Le canon 21 est également muni, dans une zone supérieure, d'une butée périphérique interne 210.
On dispose dans le canon 21 un organe de manoeuvre 3 du dispositif de détection de position, habituellement du type bouton poussoir. Ce dernier comprend un corps cylindrique comportant des parties supérieure 30 et inférieure 32, séparées par une collerette cylindrique périphérique 31. La partie inférieure 32 est insérée dans la partie supérieure 220 du canon de guidage 22. Le diamètre extérieur de la partie inférieure 32 du bouton poussoir 3 est égal ou légèrement inférieur au diamètre intérieur de la partie supérieure 220 du canon de guidage, de manière à autoriser des mouvements de va et vient du bouton poussoir 3, suivant l'axe Δ. L'amplitude du mouvement de translation ainsi autorisé est limitée supérieurement par la butée 210 et inférieurement par le haut du canon de guidage 22.
Un ressort coaxial 7, de type boudin, est inséré entre la paroi intérieure 211 du canon 21 et la paroi extérieure 2200 de la partie supérieure 220 du canon de guidage. Ce ressort 7 est ainsi disposé entre la bas de la collerette 31 et le haut de la collerette 221. Il repousse donc la collerette 31 vers le haut de manière à ce quelle vienne en contact, dans un état dit "normal", avec la butée 210. La partie supérieure 30 du bouton poussoir 3 est donc également repoussée vers le haut et sort au maximum du dispositif de détection de position 1 (position que l'on appellera "repos").
Le dispositif de détection de position 1 étant supposé du type étanche, on dispose en périphérie de la partie supérieure 230 du bouton poussoir 3, et dans une zone supérieure du canon 21, divers éléments classiques (joint d'étanchéité, etc.) assurant cette fonction, éléments représentés sous la référence générale 4. Ces éléments, en soi communs à l'art connu, sont bien connus de l'Homme de Métier et il est inutile de les décrire plus avant.
Si un organe extérieur Obj (figuré en traits pointillés), dont la position selon l'axe Δ doit être détectée, exerce une pression sur la partie haute 30 du bouton poussoir 3, celui-ci va s'enfoncer à l'intérieur du boítier 2, plus précisément à l'intérieur du canon 21 (position que l'on appellera "enfoncée" ou "rétractée", ou encore de "travail"). Les éléments d'étanchéité 4, pour être efficaces, exercent habituellement des forces de frottement importantes sur la paroi de la partie supérieure 30 du bouton pression 3. Lorsque la force ayant occasionné l'enfoncement du bouton poussoir 3 cesse, il est nécessaire que le ressort 7 exerce une force de rappel importante pour que le bouton poussoir reprenne sa position initiale ou "de repos".
Aussi, selon une première caractéristique importante de l'invention, et ce contrairement aux dispositifs de l'art connu, l'organe de manoeuvre, constitué par un bouton poussoir 3 dans l'exemple décrit, n'agit pas directement comme organe de commande des interrupteurs 6 (ou via un organe télescopique). On a supposé, dans l'exemple de la figure 2, pour fixer les idées, que le dispositif de détection de position 1 comprenait deux interrupteurs distincts 60 et 61.
En effet, sous la partie inférieure 32 du bouton poussoir 3, on prévoit un levier vertical 5, ou un organe équivalent, solidaire d'un arbre 51, en rotation autour d'un axe horizontal Δ H , orthogonal à l'axe Δ, que l'on suppose vertical. De façon plus générale, le levier 5 est compris dans un plan parallèle à l'axe Δ. La partie supérieure 50 du corps principal de ce levier 5 est en contact avec le bas du bouton poussoir 3. La partie inférieure 54 du levier 5 est en contact avec des leviers supplémentaires horizontaux, 52 et 53, qui peuvent être constitués par des replis à 90 degrés de la partie inférieure 54 du levier 5. Cependant, dans un mode de réalisation préféré, comme il le sera montré ci-après, lorsque le dispositif de détection de position 1 comprend deux interrupteurs (par exemple 60 et 61) ou plus, on prévoit plusieurs leviers horizontaux, 52 et 53, séparés du levier vertical 5, un par interrupteur.
L'arbre horizontal 51 est monté sur la paroi interne d'un support compris dans le boítier 2, (et qui sera décrit ci-après sous la référence 203), par exemple en prévoyant des trous (non représentés) dans l'épaisseur de la paroi de ce support. Un ressort de type "en épingle" 55 est enroulé autour de l'arbre 51. La branche unique arrière 550 du ressort 55 est en appui sur la paroi 202. La ou les branches avants, deux dans le cas présent, 551 et 552, exercent une force de pression sur les leviers horizontaux 52 et 53 et les repoussent vers l'intérieur du boítier 20, en direction des boutons poussoirs, par exemple 600, dont sont munis les interrupteurs, 60 et 61.
Bien que cette disposition ne soit pas obligatoire, on prévoit, dans un mode de réalisation préférentiel, de placer les interrupteurs, 60 et 61, verticalement. On doit entendre par là qu'ils sont disposés dans le boítier 2 de telle façon que les boutons poussoirs (un seul est visible sur la figure 2 : 600 pour l'interrupteur 60) dont ils sont munis, ou de tout organe équivalent d'actionnement des lames contacts internes (non visibles sur la figure 2), sont actionnés suivant une direction horizontale (donc orthogonale à la direction d'enfoncement du bouton poussoir 3 : axe Δ). Cette disposition, comme il a été indiqué, minimise l'influence des chocs sur les lames contacts, les forces résultantes (longitudinales) étant sensiblement parallèles à celles-ci.
Pour verrouiller les interrupteurs dans la position précitée, on prévoit des logements appropriés de type classique, par exemple des organes de maintien inférieurs 81, dans le socle 8, et supérieurs 203, en appui sur la paroi interne 202 du corps 20 du boítier 2. Dans l'exemple de la figure 2, on a également prévu des tiges de maintien horizontales 62 enfichées dans la paroi du corps 20 du boítier 2. Les corps des interrupteurs 60 et 61 sont enfilés sur ces axes, par leurs parties arrière. On a en effet supposé que ces corps comportent des canaux prévus à cet effet, par exemple 601.
Des fils conducteurs isolés 9, formant des connexions entre les lames contacts des interrupteurs 60 et 61 et des circuits extérieurs électriques ou électroniques (non représentés), sortent du boítier 2, dans l'exemple décrit, par un orifice latéral 80 réalisé dans le socle 8. On pourrait tout aussi bien prévoir un orifice de sortie axial, sous le socle 8. Une bonne étanchéité est obtenue, classiquement, à l'aide de résine englobant la sortie des fils conducteurs 9.
On va maintenant décrire schématiquement, par référence aux figures 3A et 3B, le fonctionnement du dispositif de détection de position 1 de la figure 2. Les éléments communs à la figure 2 portent les mêmes références et ne seront redécrits qu'en tant que de besoin.
On n'a représenté sur les figures 3A et 3B que les organes principaux strictement nécessaires à la bonne compréhension de l'invention.
La figure 3A illustre l'état pris par le dispositif de détection de position 1 tel que représenté sur la figure 2, état référencé I. Dans cet état initial, ou de repos, le bouton poussoir 3 est en position haute, et sort au maximum du canon (figure 2 : 21) du boítier (figure 2 : 2). Il est en effet entraíné dans cette position par le ressort 7 qui exerce une force de poussée verticale f 1 sur la collerette 31, de bas en haut, et la repousse jusqu'à ce qu'elle soit plaquée sur la butée 210. Le ressort en épingle 7, est en appui sur la paroi 202 par sa branche arrière 550 et exerce, par ses banches avants, par exemple 551, une force de poussée horizontale f 2 (vers la gauche dans l'exemple de la figure 3A) sur les leviers horizontaux, par exemple 52. Il s'ensuit que les boutons poussoirs, par exemple 600, sont en position enfoncée. Les boutons poussoirs 600 actionnent donc les lames contacts internes aux interrupteurs (position dite "de travail"). La partie inférieure 54 du levier vertical 5 est également entraínée par les leviers horizontaux, par exemple 52. Le levier vertical 5 tourne autour de l'axe Δ H et sa partie supérieure 50 vient en contact avec le bas de la partie inférieure 32 du bouton poussoir 3.
Lorsqu'un objet ou un organe ou objet quelconque Obj, dont la position dans l'espace doit être détectée (par exemple une position dite de fin de course, lors d'un déplacement suivant l'axe Δ) vient en contact avec la partie supérieure 30 du bouton poussoir 3 et exerce une force de poussée F, de haut en bas, suivant l'axe Δ, le bouton poussoir 3 s'enfonce dans le canon (figure 2 : 21). L'état obtenu, ou état référencé Il, est illustré par la figure 3B. La partie inférieure 32 du bouton poussoir 3 écrase le ressort 7 qui se compresse, jusqu'à ce que la collerette 32 viennent en butée sur le dessus de la partie haute 220 du canon de guidage 21.
Le levier vertical 5, par sa partie haute 50, tend à s'effacer et est entraíné en rotation autour de l'axe Δ H . Sa partie basse 54 entraíne à son tour les leviers horizontaux, par exemple 52, qui eux-mêmes exercent entraínent les branches avants du ressort 55, par exemple 551, et le compriment. Il s'ensuit que ce dernier relâche la force de poussée horizontale f 2 (figure 3A) précédemment exercée sur les boutons poussoirs, par exemple 600. Les lames contacts internes ne sont plus mises sous pression et se détendent, ce qui se traduit habituellement par une coupure de circuit électrique, la connexion étant supposée établie dans l'état de travail (état I). La nouvelle force exercée f' 2 peut d'ailleurs devenir nulle selon l'amplitude du mouvement de rétraction des leviers horizontaux, par exemple 600.
Lorsque la force F cesse ses effets, le processus inverse s'enclenche et on passe de nouveau de l'état II à l'état I. Mais on doit bien noter que, contrairement aux dispositif de l'art connu (par exemple celui illustré par la figure 1), il y a autonomie des fonctionnements propres de la partie organe de manoeuvre proprement dit du dispositif de détection de position 1, c'est-à-dire le bouton poussoir 3 (et les forces qui s'exercent sur lui) et la partie organe de commande du ou des interrupteurs, 60 et 61. En particulier la force f 2 peut être bien inférieure à la force f 1, et a fortiori à la force f' 1. En effet cette dernière, maximale puisque le ressort 7 est compressé, doit être suffisante pour vaincre les forces de frottement dues aux organes d'étanchéité (figure 2 : 4). Ceci est obtenu par les dispositions propres à l'invention, notamment la présence de l'ensemble constitué par les leviers vertical 5 et horizontaux 52, ainsi que le ressort en épingle 55, qui s'interpose entre les deux parties principales du dispositif de détection de position 1 et qui permet un fonctionnement que l'on a appelé "inverse". Lors de la détection de la position de l'objet Obj, qui se traduit par un choc important : force F, cette dernière n'est pas transmise aux organes de commande du ou des interrupteurs, 60 et 61. Les lames de contacts se libèrent à leur propre vitesse, entièrement indépendante de la vitesse d'enfoncement du bouton poussoir 3. En outre, selon le mode de réalisation préféré, elles sont peut sensibles aux vibrations, grâce à la disposition particulière (verticale) du corps des interrupteurs 6, par exemple 60, dans le boítier (figure 2 : 2). On doit d'ailleurs noter que l'amplitude des chocs est atténuée du fait que ces derniers sont assujettis au boítier par des organes de maintien (figure 2 : 81 et 203) généralement en matériau relativement souple, composé de matière plastique et de résine.
On va maintenant décrire une variante supplémentaire du dispositif de détection de position selon l'invention.
Si on considère de nouveau la figure 2, comme il a été indiqué et dans un mode de réalisation préféré, lorsqu'il y a deux interrupteurs ou plus, 60 et 61, on prévoit deux leviers horizontaux indépendants, 52 et 53, un par interrupteur. De ce fait, il est possible d'obtenir un fonctionnement non simultané des interrupteurs, selon un séquencement temporel préétabli, tout en garantissant un fonctionnement correct de ceux-ci malgré la présence de disparités éventuelles dans leurs caractéristiques. Il suffit de prévoir un décalage spatial entre les leviers horizontaux. Ce décalage peut être obtenu simplement : présence d'un bossage sur un ou plusieurs leviers, etc. A titre d'exemple non limitatif, lorsque le bouton poussoir 3 est actionné, le bouton poussoir 600 de l'interrupteur 60 pourra être relâché avant celui (non visible) de l'interrupteur 61.
A la lecture de ce qui précède, on constate aisément que l'invention atteint bien les buts qu'elle s'est fixés.
Elle permet notamment de rendre indépendant la vitesse de fonctionnement du ou des interrupteurs de la vitesse de fonctionnement de l'organe de manoeuvre principal.
Elle permet aussi de supprimer, ou pour le moins d'atténuer très fortement les chocs subis par les lames de contacts des interrupteurs. Il doit être clair cependant que l'invention n'est pas limitée aux seuls exemples de réalisations explicitement décrits, notamment en relation avec les figures 2 à 3B.
En particulier, les valeurs numériques, par exemple le nombre d'interrupteurs, n'ont été précisées que pour fixer les idées. Elles dépendent essentiellement de l'application précise visée.
De même, les ressorts peuvent être remplacés par des organes similaires offrant un effet élastique.
Enfin, les notions de verticale ou d'horizontale sont purement arbitraire. Il doit être clair que, même si l'axe de symétrie longitudinale Δ du dispositif de détection de position a été supposé vertical, pour fixer les idées, le dispositif de détection de position peut être placé de façon quelconque dans l'espace. Il n'est pas non plus nécessaire que l'objet ou l'organe extérieur, dont au moins une position particulière dans l'espace doit être détectée, se déplace suivant l'axe de symétrie Δ précité. A titre d'exemple non limitatif, il pourrait se déplacer perpendiculairement à l'axe Δ, de part et d'autre de celui-ci, une détection s'effectuant à chaque fois que l'objet coupe l'axe Δ dans son déplacement, ce qui se traduit par l'enfoncement du bouton poussoir 3.

Claims (12)

  1. Dispositif détecteur d'une position déterminée dans l'espace d'un objet mobile comprenant un boítier muni d'un organe de détection susceptible de se déplacer de façon réversible, suivant un axe déterminé, d'une première position spatiale, dans un état dit de repos, à une seconde position spatiale, dans un état dit de détection, lorsque ledit objet mobile vient en appui contre lui et l'entraíne, à une première vitesse dépendant de la vitesse de déplacement de cet objet, de ladite première position à ladite seconde position, ledit boítier comprenant au moins un interrupteur électrique muni d'au moins un organe de commande délivrant un signal électrique lors de ladite détection, caractérisé en ce qu'il comprend des premiers moyens élastiques (7) exerçant une force (f 1) sur ledit organe de détection (3), l'entraínant vers ladite première position, et des moyens de couplage mécanique (5, 50-54) desdits organes de commande (600) de chacun desdits interrupteurs (60, 61) avec ledit organe de détection (3), sensibles aux mouvements de ce dernier, en ce que, lesdits interrupteurs (60, 61) ayant un premier état dit de travail et un second état dit de repos, lesdits moyens de couplage mécanique (5, 50-54) coopèrent avec des seconds moyens élastiques (55) de manière à exercer une force d'appui (f 2) sur lesdits moyens de commande (600) pour que chacun desdits interrupteurs (60, 61) soit au dit état de travail lorsque ledit organe de détection (3) est au dit état de repos, en ce que lesdits moyens de couplage mécanique (5, 50-54) relâchent ladite force d'appui (f 2) sur lesdits moyens de commande (600) lorsque ledit organe de détection (3) passe dudit état de repos au dit état de détection, de manière à ce que chaque interrupteur (60, 61) passe dudit état de travail au dit état de repos, à une vitesse qui lui soit propre, indépendante de ladite première vitesse, et en ce que lesdits moyens de couplage mécanique (5, 50-54), entraínés par lesdits seconds moyens élastiques (55), exercent de nouveau ladite force d'appui (f 2) sur lesdits moyens de commande (600) lorsque ledit objet (Obj) cesse d'entraíner ledit organe de détection (3) et que celui-ci repasse de ladite position de détection à ladite position de repos sous l'action desdits premiers moyens élastiques (7), et que chacun desdits interrupteurs (60, 61) revienne à ladite position de travail.
  2. Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce que ledit boítier (2) comporte une région d'extrémité rétrécie (21) munie d'un manchon interne de guidage (22) maintenu, par une collerette inférieure percée (221), entre un segment d'arrêt inférieur (23), solidaire d'une paroi interne (201) dudit boítier (2), et le bas (200) de ladite région d'extrémité rétrécie (21), et en ce que ledit organe de détection est constitué par un bouton poussoir (3) susceptible de mouvements de translation à l'intérieur dudit manchon de guidage (22) entre lesdites première et seconde positions, suivant ledit axe déterminé (Δ), ledit bouton poussoir (3) étant repoussé par lesdits premiers moyens élastiques (7) vers ladite première position spatiale.
  3. Dispositif selon la revendication 2, caractérisé en ce que ledit bouton poussoir (3) comprend une collerette périphérique (31) dans une zone médiane, séparant une région dite inférieure (32) du bouton poussoir (3) d'une région dite supérieure (30), en ce que ledit boítier (2), dans ladite région d'extrémité rétrécie (21), est muni d'une butée périphérique (210) sur une paroi interne (211), en ce que lesdits premiers moyens élastiques sont constitués par un ressort de type boudin (7), coaxial à ladite région inférieure (32) dudit bouton poussoir (3), disposé, d'une part, entre ladite collerette inférieure (221) dudit manchon de guidage (22) et ladite collerette périphérique médiane (31) dudit bouton poussoir (3), de manière à la repousser vers ladite butée périphérique (210), et, d'autre part entre une paroi externe (2200) dudit manchon de guidage (22) et une paroi interne (211) de ladite région d'extrémité rétrécie (21), et en ce que cette butée périphérique (210) définit ladite première position spatiale et le dessus dudit manchon de guidage (22) définit ladite seconde position spatiale.
  4. Dispositif selon l'une quelconque des revendications 2 à 3, caractérisé en ce que lesdits moyens de couplage mécanique comprennent un premier levier (5), compris dans un plan parallèle au dit axe déterminé (Δ) et monté sur un arbre (51) mobile en rotation autour d'un axe (Δ H ) orthogonal audit axe déterminé (Δ), en ce que l'extrémité de ladite région inférieure (32) dudit bouton poussoir (3) est en appui sur l'une des extrémités (50) de ce levier (5), dite supérieure, et lui transmet les mouvements du bouton poussoir (3), en ce qu'une deuxième extrémité (54) dudit levier (5), dite inférieure, entraíne au moins un deuxième levier (52, 53) agissant sur chacun desdits organes de commande d'interrupteur (600), et en ce que lesdits seconds moyens élastiques (55) exercent ladite force d'appui (f 2) sur chacun desdits organes de commande d'interrupteur (600) par l'intermédiaire de chacun desdits deuxièmes leviers (52, 53), lorsque ledit bouton poussoir (3) est au dit état de repos et relâchant cette force (f 2) lorsqu'il est au dit état de détection.
  5. Dispositif selon la revendication 4, caractérisé en ce que lesdits seconds moyens élastiques sont constitués par un ressort (55), de type en épingle, comprenant une région centrale enroulée autour dudit arbre (51), une branche dite arrière (550) en appui sur une paroi interne (202) dudit boítier (2) et au moins une branche (551, 552) dite avant exerçant ladite force d'appui (f 2) sur un desdits deuxièmes leviers (52, 53).
  6. Dispositif selon la revendication 5, caractérisé en ce que ledit boítier (2) comportant plusieurs interrupteurs (60, 61), il est prévu un deuxième levier (52, 53) par interrupteur (60, 61), tous lesdits deuxièmes leviers (52, 53).étant actionnés par ledit premier levier (5) et ledit ressort en épingle (55) comprenant autant de branches avants (550, 551) que de deuxièmes leviers (52, 53), chacune desdites branches avants (550, 551) étant associées à l'un desdits deuxièmes leviers (52, 53).
  7. Dispositif selon la revendication 6, caractérisé en ce que lesdits deuxièmes leviers (52, 53) sont décalés spatialement, de manière à ce que lesdits interrupteurs (60, 61) passent dudit état de travail audit état de repos selon une séquence temporelle prédéterminée.
  8. Dispositif selon l'une quelconque des revendications 2 à 7, caractérisé en ce que lesdits interrupteurs (60, 61) comprenant des lames de contacts électriques disposées suivant une direction dite longitudinale et lesdits moyens de commandes étant constitués par des boutons poussoirs (600) actionnant ces lames suivant une direction orthogonale à la direction longitudinale, chacun desdits interrupteurs est disposé à l'intérieur dudit boítier de telle sorte que ladite direction longitudinale soit parallèle au dit axe déterminé (Δ).
  9. Dispositif selon l'une quelconque des revendications 2 à 8, caractérisé en ce que le boítier (2) est de forme sensiblement cylindrique ouverte sur l'extrémité opposée à ladite région rétrécie (21), et en ce qu'il est serti sur un socle circulaire (8).
  10. Dispositif selon l'une quelconque des revendications 3 à 9, caractérisé en ce que ledit dispositif étant de type étanche, il est prévu des moyens (4) assurant ladite étanchéité entre ladite région supérieure (30) dudit bouton poussoir (3) et une paroi interne de ladite région rétrécie.
  11. Dispositif selon les revendications 9 ou 10, caractérisé en ce que, des files de liaisons électriques reliant chacune desdits interrupteurs à des circuits électriques ou électroniques externes au dit boítier, ledit socle comprend une ouverture permettant un passage latéral.
  12. Dispositif selon les revendications 9 à 10, caractérisé en ce que, des files de liaisons électriques reliant chacune desdits interrupteurs à des circuits électriques ou électroniques externes au dit boítier, ledit socle comprend une ouverture permettant un passage par une face dite arrière du boítier, suivant une direction parallèle au dit axe déterminé.
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