EP1111494A1 - Dispositif d'arrêt pour deux pièces mobiles l'une par rapport à l'autre - Google Patents

Abstract

Un élément élastique (5) logé dans un trou (4) d'une première (1) des deux pièces applique un élément d'appui (7) contre une denture (3) de la seconde pièce (2). Lorsque la première pièce se déplace le long de la denture, l'élément d'appui tend à s'immobiliser entre deux dents, procurant une position stable de la pièce (1). Selon l'invention, l'élément élastique (5) est un corps monobloc cylindrique en un matériau non métallique, auquel une porosité et/ou la nature du matériau confèrent les qualités requises. Un tel élément élastique simplifie le montage, évite des dysfonctionnements et assure un fonctionnement silencieux, par rapport aux ressorts hélicoïdaux métalliques habituellement utilisés. Application aux tableaux de commande de climatisation des véhicules automobiles. <IMAGE>

Description

L'invention concerne un dispositif d'indexation propre à définir au moins une position relative stable pour deux équipages propres à exécuter un mouvement relatif selon une première direction, comprenant au moins une piste s'étendant dans ladite première direction, appartenant à un premier desdits équipages, un élément d'appui monté sur le second équipage de manière à cheminer le long de la piste lors dudit mouvement relatif, et un élément élastique allongé dans une seconde direction transversale à la première direction, guidé dans un logement du second équipage de manière à solliciter l'élément d'appui dans la seconde direction contre la piste, cette dernière présentant une dépression dans laquelle l'élément d'appui s'engage pour définir ladite position stable.

Un tel dispositif est utilisé en particulier pour définir une ou plusieurs positions privilégiées d'un organe de commande tel qu'un bouton rotatif ou un curseur sur un tableau de commande de chauffage/ventilation ou de climatisation de véhicule automobile. Dans certains cas, il s'agit d'éviter que l'organe de manoeuvre se maintienne dans une position intermédiaire ne correspondant à aucune valeur définie de la fonction à commander, par exemple dans le cas de la commande par paliers de la vitesse d'un ventilateur. Les positions privilégiées peuvent également servir de repères pour l'utilisateur. Le dispositif peut encore avoir pour fonction de maintenir l'organe de manoeuvre dans une position souhaitée, à l'encontre d'un effort tendant à le déplacer, par exemple un effort exercé par l'air dans le cas de la commande d'un volet servant au réglage d'un flux d'air.

Dans les dispositifs connus de ce genre, l'élément élastique est un ressort hélicoïdal en métal, généralement logé dans un trou borgne. Ce ressort présente de nombreux inconvénients. La compression du ressort entraíne un flambage de celui-ci et un frottement contre la paroi du trou, ce qui conduit à une usure et à des bruits de fonctionnement. Un moyen de centrage doit être prévu au fond du trou borgne, par exemple sous forme d'un téton. Il est nécessaire de déformer les spires extrêmes du ressort pour les amener dans des plans radiaux, faute de quoi le ressort risquerait de se mettre en travers et de se bloquer. Enfin, lorsque les ressorts sont disposés dans un bol vibrant pour l'alimentation d'une installation de montage mécanisée, ils ont tendance à s'enchevêtrer.

Le but de l'invention est de remédier à ces inconvénients.

L'invention vise notamment un dispositif du genre défini en introduction, et prévoit que l'élément élastique est un corps monobloc en un matériau non métallique présentant une surface périphérique sensiblement continue en regard de la paroi dudit logement.

Des caractéristiques optionnelles de l'invention, complémentaires ou alternatives, sont énoncées ci-après:

• Ladite surface périphérique et ladite paroi ont des formes sensiblement cylindriques.
• Ledit corps est plein et est en un matériau déformable ou compressible élastiquement.
• Ledit corps présente au moins une cavité fermée ou ouverte contenant un gaz.
• Ledit corps est en un matériau cellulaire à pores fermés ou ouverts.
• Ledit corps est en élastomère.
• Ledit corps est en matière plastique.
• Ladite matière plastique est choisie parmi les polyoléfines, le polyuréthanne, le PVC, le polystyrène et les copolymères du styrène.
• L'élément d'appui est une bille propre à rouler sur la piste.
• L'élément d'appui est un galet propre à rouler sur la piste, monté rotatif sur un piston lui-même sollicité par l'élément élastique de manière à coulisser dans la seconde direction sans rotation sur lui-même.
• L'élément d'appui présente une surface arrondie propre à glisser sur la piste.
• Ledit logement est un trou borgne, l'élément élastique prenant appui sur son fond.
• Ledit logement est un trou traversant, les deux extrémités de l'élément élastique sollicitant respectivement deux éléments d'appui contre des pistes respectives ou contre des endroits respectifs d'une même piste.
• Ledit mouvement relatif est un mouvement de rotation.
• La seconde direction est sensiblement parallèle à l'axe du mouvement relatif.
• La seconde direction est sensiblement perpendiculaire à l'axe du mouvement relatif.
• Ledit mouvement relatif est un mouvement de translation.

Les caractéristiques et avantages de l'invention seront exposés plus en détail dans la description ci-après, en se référant aux dessins annexés.

Les figures 1 à 4 sont des vues en coupe partielle de différents dispositifs selon l'invention.

La figure 5 est une vue en élévation du dispositif de la figure 4.

Les figures 6 et 7 sont des vues en coupe montrant des variantes de l'élément d'appui.

La figure 8 est une vue en coupe longitudinale d'un élément élastique pour un dispositif selon l'invention.

La figure 9 est une vue analogue à la figure 1 montrant un autre type d'élément élastique.

La figure 1 montre les éléments fonctionnels essentiels d'un dispositif selon l'invention, comprenant une pièce 1 propre à se déplacer en translation, selon une double flèche F, le long d'une crémaillère 2 dont les dents 3 sont tournées vers la pièce 1. Un trou borgne 4, de forme cylindrique de révolution, dont l'axe est perpendiculaire à la direction F, est ménagé dans la pièce 1 de manière à déboucher en regard des dents 3 et à faible distance de celles-ci. Un élément élastique allongé 5, logé et guidé dans le trou 4, prend appui par une de ses extrémités sur le fond 6 de celui-ci et est en contact par son extrémité opposée avec une bille 7 également guidée dans le trou 4 et faisant saillie partiellement hors de celui-ci pour s'appliquer, sous l'action de l'élément 5, contre les dents 3.

De manière connue, lorsque la pièce 1 se déplace le long de la crémaillère 2, la bille 7 roule sur les dents 3, en s'approchant et en s'éloignant alternativement du fond 6, avec compression et détente de l'élément élastique 5. Dans la position illustrée, la bille 7 se situe entre deux dents de la crémaillère 2 et est en contact simultanément avec les flancs de ces deux dents. La distance entre la bille et le fond 6, c'est-à-dire la longueur de l'élément élastique 5, est maximale. Il s'agit d'une position stable, puisqu'il faut pour la quitter comprimer l'élément 5, donc exercer un effort.

A titre d'exemple, la crémaillère 2 peut faire partie d'un tableau de commande de chauffage/ventilation ou de climatisation de véhicule, la pièce 1 étant un curseur servant à commander une fonction.

Selon l'invention, l'élément élastique 5 est un corps monobloc en un matériau cellulaire non métallique, de préférence un matériau organique tel qu'une matière plastique ou un élastomère. Le corps 5 présente des pores fermés, c'est-à-dire ne débouchant pas à l'extérieur, remplis d'un gaz tel que l'air. Il présente une surface périphérique continue, d'une forme cylindrique de révolution et d'un diamètre légèrement inférieur à celui du trou 4 de manière à assurer un bon guidage. Entre autres avantages, le corps élastique 5 absorbe les bruits et permet un fonctionnement particulièrement silencieux du dispositif. En variante, les pores du corps 5 peuvent être ouverts.

Dans le mode de réalisation de la figure 2, le trou borgne 4 de la pièce 1, le corps élastique 5 et la bille 7 sont identiques aux éléments correspondants de la figure 1. La crémaillère 2 est remplacée par une roue dentée 10 montée tournante, en regard du trou 4, autour d'un axe A perpendiculaire à la direction longitudinale de celui-ci, la pièce 1 étant fixe. La commande de la position est réalisée par rotation de la roue dentée autour de l'axe A. La bille 7 est appliquée par le corps 5 contre le bord périphérique denté 11 de la roue 10, sur lequel elle roule lorsque celle-ci tourne.

Le mode de réalisation de la figure 3 diffère de celui de la figure 2 en ce que la piste dentée 12 sur laquelle roule la bille 7 est formée sur l'une des faces 13 d'une roue 14, le trou 4 de la pièce 1 et le corps élastique étant allongés parallèlement à l'axe A de rotation de la roue.

Dans ces deux dernières configurations, la roue 10, 14 peut être solidaire d'un bouton de manoeuvre rotatif monté sur le tableau de commande, la pièce 1 étant solidaire de ce dernier.

Dans le mode de réalisation des figures 4 et 5, un corps élastique 5 semblable à ceux des exemples précédents est logé dans un trou traversant 20 ménagé selon un diamètre d'une pièce 21 en forme de disque. Le corps 5 s'appuie par ses deux extrémités sur des billes respectives 7, guidées dans le trou 20 de la même manière que les billes des figures 1 à 3, de manière à appliquer celles-ci contre la denture 22, tournée vers l'intérieur, d'une couronne dentée 23 coaxiale au disque 21. Les deux pièces 21 et 23 sont montées tournantes l'une par rapport à l'autre autour de leur axe commun A. Les dents 22 de la couronne 23 sont diamétralement opposées deux à deux, de sorte que les deux billes 7 se trouvent simultanément en regard de dépressions respectives 24, chaque dépression correspondant à la transition entre deux dents voisines.

Les pièces 21 et 23 sont par exemple solidaires respectivement d'un bouton rotatif et du tableau de commande sur lequel est monté celui-ci.

La couronne dentée 23 peut être remplacée par deux crémaillères en arcs de cercle, ou par deux crémaillères rectilignes, la pièce 21 coulissant alors le long de ces dernières parallèlement à leur direction longitudinale.

Les figures 6 et 7 montrent des éléments d'appui utilisables en remplacement des billes 7 décrites précédemment.

Sur la figure 6, l'élément d'appui est un galet 30 monté rotatif, autour d'un axe A1 perpendiculaire à la direction longitudinale du trou 4 et du corps élastique 5, sur un piston 31 lui-même monté coulissant dans le trou 4. Le corps 5 est ici partiellement logé dans un trou borgne 32 du piston 31, débouchant en direction du fond 6 du trou 4, de sorte que l'extrémité du corps 5 opposée à celle qui s'appuie sur le fond 6 s'appuie sur le fond 33 du trou 32. Le galet 30 est destiné à rouler sur une piste non représentée, qui peut être semblable à l'une quelconque de celles représentées sur les figures 1 à 5, et qui s'étend dans une direction perpendiculaire à la direction longitudinale des trous 4 et 32 et à l'axe A1. Pour que la direction de ce dernier axe soit fixe par rapport à la pièce 1, le piston 31 ne doit pas tourner sur lui-même, ce qui peut être obtenu en prévoyant pour le trou 4 et pour la périphérie du piston 31 des sections conjuguées non circulaires.

Dans le cas de la figure 7, l'élément d'appui 35 est de nouveau en contact direct avec une extrémité du corps élastique 5, mais n'a plus la forme d'une bille et ne roule pas. Il présente du côté du corps 5 une face plane 36 qui peut si on le souhaite être collée sur le corps 5, ou sur laquelle celui-ci peut être surmoulé, et à l'opposé une surface arrondie 37 propre à glisser sur une piste non représentée.

La figure 8 représente un corps élastique 40 utilisable en remplacement du corps 5 décrit précédemment, constitué par une simple peau en un matériau non poreux, présentant une forme extérieure sensiblement cylindrique de révolution, entourant une cavité fermée 41 remplie d'air ou d'un autre gaz.

Le corps élastique 42 utilisé dans le dispositif de la figure 9 diffère du corps 40 par la suppression de la paroi d'extrémité du côté du fond 6 du trou de guidage 4, sa cavité interne 43 étant par conséquent ouverte. Cette configuration convient notamment pour un corps en élastomère.

Il est également possible de prévoir un corps élastique présentant plusieurs grandes cavités fermées ou ouvertes, séparées les unes des autres, ou encore un corps plein, c'est-à-dire ne comportant ni pore ni cavité, en un matériau compressible ou déformable élastiquement, par exemple un élastomère possédant une dureté Shore appropriée.

Le corps élastique du dispositif selon l'invention peut présenter une forme non pas cylindrique de révolution, comme décrit plus haut, mais prismatique, c'est-à-dire à profil polygonal. Le profil du corps peut également n'être pas rigoureusement uniforme, mais varier légèrement le long de celui-ci, soit de manière alternative en formant des gorges ou des nervures annulaires, ou des ondulations, soit de manière continue en conférant au corps une forme en tronc de pyramide ou en tronc de cône de faible inclinaison. Il est également possible de ménager à la périphérie du corps des cannelures longitudinales ménageant des canaux entre celles-ci et la paroi du trou dans lequel le corps est guidé. Toutes ces mesures peuvent être utilisées, conjointement au choix du matériau et à la porosité, pour ajuster les propriétés élastiques du corps.

Claims (17)

1. Dispositif d'indexation propre à définir au moins une position relative stable pour deux équipages (1, 2) propres à exécuter un mouvement relatif selon une première direction (F), comprenant au moins une piste (3) s'étendant dans ladite première direction, appartenant à un premier (2) desdits équipages, un élément d'appui (7) monté sur le second équipage (1) de manière à cheminer le long de la piste lors dudit mouvement relatif, et un élément élastique (5) allongé dans une seconde direction transversale à la première direction, guidé dans un logement (4) du second équipage de manière à solliciter l'élément d'appui dans la seconde direction contre la piste, cette dernière présentant une dépression (24) dans laquelle l'élément d'appui s'engage pour définir ladite position stable, caractérisé en ce que l'élément élastique est un corps monobloc (5) en un matériau non métallique présentant une surface périphérique sensiblement continue en regard de la paroi dudit logement.
2. Dispositif selon la revendication 1, dans lequel ladite surface périphérique et ladite paroi ont des formes sensiblement cylindriques.
3. Dispositif selon l'une des revendications 1 et 2, dans lequel ledit corps (5) est plein et est en un matériau déformable ou compressible élastiquement.
4. Dispositif selon l'une des revendications 1 et 2, dans lequel ledit corps présente au moins une cavité fermée (41) ou ouverte (43) contenant un gaz.
5. Dispositif selon la revendication 4, dans lequel ledit corps est en un matériau cellulaire à pores fermés ou ouverts.
6. Dispositif selon l'une des revendications précédentes, dans lequel ledit corps est en élastomère.
7. Dispositif selon l'une des revendications 4 et 5, dans lequel ledit corps est en matière plastique.
8. Dispositif selon la revendication 7, dans lequel ladite matière plastique est choisie parmi les polyoléfines, le polyuréthanne, le PVC, le polystyrène et les copolymères du styrène.
9. Dispositif selon l'une des revendications précédentes, dans lequel l'élément d'appui est une bille (7) propre à rouler sur la piste.
10. Dispositif selon l'une des revendications 1 à 8, dans lequel l'élément d'appui est un galet (30) propre à rouler sur la piste, monté rotatif sur un piston (31) lui-même sollicité par l'élément élastique de manière à coulisser dans la seconde direction sans rotation sur lui-même.
11. Dispositif selon l'une des revendications 1 à 8, dans lequel l'élément d'appui (35) présente une surface arrondie (37) propre à glisser sur la piste.
12. Dispositif selon l'une des revendications précédentes, dans lequel ledit logement (4) est un trou borgne, l'élément élastique prenant appui sur son fond (6).
13. Dispositif selon l'une des revendications 1 à 11, dans lequel ledit logement (20) est un trou traversant, les deux extrémités de l'élément élastique sollicitant respectivement deux éléments d'appui (7) contre des pistes respectives ou contre des endroits respectifs d'une même piste (23).
14. Dispositif selon l'une des revendications précédentes, dans lequel ledit mouvement relatif est un mouvement de rotation.
15. Dispositif selon la revendication 14, dans lequel la seconde direction est sensiblement parallèle à l'axe (A) du mouvement relatif.
16. Dispositif selon la revendication 14, dans lequel la seconde direction est sensiblement perpendiculaire à l'axe du mouvement relatif.
17. Dispositif selon l'une des revendications 1 à 13, dans lequel ledit mouvement relatif est un mouvement de translation.

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