FR2647947A1 - System for interfacing between a control member such as a push-button and a device for closing and opening an electrical circuit - Google Patents
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Abstract
Description
L'invention concerne un système d'interface entre un organe de commandeThe invention relates to an interface system between a control member
tel qu'un bouton-poussoir et un dispositif de fermeture et d'ouverture d'un circuit électrique, du type comprenant un dispositif commutable à deux états correspondant à l'état d'ouverture et de fermeture dudit circuit électrique, qui comprend deux éléments dont la mise en communication et l'isolement sont représentatifs des deux états du dispositif commutable, et un organe commutateur qui porte des moyens de mise en communication et d'isolement desdits éléments du dispositif commutable et est déplaçable par ledit organe de commande entre une position de mise en communication desdits éléments et une position such as a push-button and a device for closing and opening an electrical circuit, of the type comprising a switchable device with two states corresponding to the opening and closing state of said electrical circuit, which comprises two elements the communication and isolation of which are representative of the two states of the switchable device, and a switch member which carries means of communication and isolation of said elements of the switchable device and is movable by said control member between a position for placing said elements in communication and a position
d'isolement de ces éléments.isolation of these elements.
On connatt déjà des systèmes d'interface dans lesquels les dispositifs commutables à deux états comprennent des contacts électriques, par exemple un contact de repos et un contact de travail, et l'organe commutateur porte le contact électrique mobile correspondant, appelé curseur, les contacts de repos et Interface systems are already known in which the switchable two-state devices include electrical contacts, for example a rest contact and a work contact, and the switch member carries the corresponding movable electrical contact, called cursor, the contacts. rest and
de travail-étant en forme de pinces. working-being in the form of grippers.
Un tel système présente des inconvénients considérables. En ce qui concerne les informations commutées, il y a obligation de les faire transiter par les contacts de l'interface, ce qui implique en général un détournement des informations commutées entre leur point de départ et leur point d'arrivée. En ce qui concerne les contacts eux-mêmes, on constate comme inconvénients maJeurs la déformation des pinces, leur usure, la dégradation dans le temps des performances électriques des contacts telles que leur résistance et Such a system has considerable drawbacks. With regard to the switched information, there is an obligation to make it pass through the contacts of the interface, which generally implies a diversion of the switched information between their point of departure and their point of arrival. As regards the contacts themselves, the main drawbacks are the deformation of the clamps, their wear, the degradation over time of the electrical performance of the contacts such as their resistance and
l'isolement, et une mauvaise tenue en vibration. isolation, and poor resistance to vibration.
La présente invention a pour objectif de proposer un système interface qui supprime les The object of the present invention is to provide an interface system which eliminates the
inconvénients des systèmes connus. disadvantages of known systems.
Pour atteindre ce but, le système d'interface selon l'invention est caractérisé en ce que le dispositif commutable est un dispositif dans lequel la mise en communication ou l'isolement desdits éléments se produit selon que l'organe commutateur est dans une position de couplage, sans contact mécanique, à proximité de ces To achieve this goal, the interface system according to the invention is characterized in that the switchable device is a device in which the placing in communication or the isolation of said elements occurs depending on whether the switching member is in a position of. coupling, without mechanical contact, near these
éléments, ou occupe une position éloignée de ceux-ci. elements, or occupies a position away from them.
Selon une caractéristique avantageuse de According to an advantageous characteristic of
l'invention, le dispositif commutable est un opto- invention, the switchable device is an opto
coupleur comprenant des éléments émetteur et récepteur de lumière et l'organe commutateur porte des moyens adaptés pour permettre ou empêcher la réception par l'élément récepteur de la lumière émise par l'élément émetteur selon que l'organe se trouve dans l'une ou l'autre de ses coupler comprising light emitting and receiving elements and the switch member carries means adapted to allow or prevent reception by the receiving element of the light emitted by the emitting element depending on whether the member is in one or the other of his
deux positions.two positions.
Selon une autre caractéristique avantageuse de l'invention, les éléments émetteur et récepteur sont disposés de façon à empêcher une réception directe par l'élément récepteur de la lumière émise par l'élément émetteur et l'organe commutateur porte, alignées dans le sens de son déplacement, une zone de transmission de la lumière entre les deux éléments et une zone de non-transmission. L'invention sera mieux comprise, et d'autres buts, caractéristiques, détails et avantages de celle-ci According to another advantageous characteristic of the invention, the emitting and receiving elements are arranged so as to prevent direct reception by the receiving element of the light emitted by the emitting element and the door switch member, aligned in the direction of its movement, a light transmission zone between the two elements and a non-transmission zone. The invention will be better understood, and other objects, features, details and advantages thereof
apparaîtront plus clairement au cours de la description will appear more clearly during the description
explicative qui va suivre faite en référence aux dessins schématiques annexés donnés uniquement à titre d'exemple illustrant plusieurs modes de réalisation de l'invention, et dans lequel: - la figure 1 est une représentation schématique d'un premier mode de réalisation d'un système d'interface selon la présente invention; - la figure 2 est une vue de dessus, avec arrachement, d'une botte de commande enfermant un système d'interface selon la figure 1 pour plusieurs boutons-poussoirs; - la figure 3 est une vue en coupe selon la ligne III-III de la figure 2; - la figure 4 est une vue en coupe selon la ligne IV-IV de la figure 2; - la figure 5 est une Vue en coupe selon la ligne V-V de la figure 3; - la figure 6 est une vue schématique d'un deuxième mode de réalisation de l'invention; - les figures 7 et 8 sont des vues schématiques de dessus et en coupe transversale d'un troisième mode de explanatory diagram which will follow made with reference to the appended schematic drawings given solely by way of example illustrating several embodiments of the invention, and in which: FIG. 1 is a schematic representation of a first embodiment of a interface system according to the present invention; - Figure 2 is a top view, cut away, of a control boot enclosing an interface system according to Figure 1 for several push buttons; - Figure 3 is a sectional view along line III-III of Figure 2; - Figure 4 is a sectional view along line IV-IV of Figure 2; - Figure 5 is a sectional view along the line V-V of Figure 3; - Figure 6 is a schematic view of a second embodiment of the invention; - Figures 7 and 8 are schematic views from above and in cross section of a third mode of
réalisation d'un système d'interface selon l'invention. realization of an interface system according to the invention.
La figure 1 montre schématiquement un premier mode de réalisation d'un système interface 1 selon l'invention entre un bouton-poussoir indiqué en 2 et un dispositif 3 d'ouverture ou de fermeture d'un circuit électrique 4. Le dispositif 3 pourrait être de tout type FIG. 1 schematically shows a first embodiment of an interface system 1 according to the invention between a push-button indicated at 2 and a device 3 for opening or closing an electrical circuit 4. The device 3 could be of any type
approprié connu, par exemple un transistor ou un relais. suitable known, for example a transistor or a relay.
Dans ce premier mode de réalisation l'interface comprend un dispositif commutable à deux états, qui est formé par un opto-coupleur 5 comprenant des diodes émettrice 6 et réceptrice 7 de lumière et un organe commutateur indiqué en 9 qui est déplaçable par le bouton-poussoir 2 entre deux positions représentées en traits continus et mixtes, dans lesquelles l'organe commutateur permet ou interdit la réception par la diode réceptrice 7, de la iumière émise de façon permanente par la diode émettrice 6 de l'opto-coupleur. A cette fin, l'organe commutateur 9 qui est déplaçable dans la direction axiale du bouton-poussoir 2 porte deux zones axialement allignées, une première zone 10 indiquée en noir et adaptée pour isoler la diode réceptrice 7 de la diode émettrice 6 et une zone 11 adaptée pour permettre la propagation de la lumière de la diode émettrice 6 vers la diode réceptrice 7. En se reportant aux figures 2 & 5 on décrit ci-après la réalisation concrète d'un système d'interface selon l'invention, fondé sur le principe illustré & la In this first embodiment, the interface comprises a switchable device with two states, which is formed by an optocoupler 5 comprising light emitting 6 and receiving diodes 7 and a switch member indicated at 9 which is movable by the button. pusher 2 between two positions shown in solid and phantom lines, in which the switch member allows or prohibits reception by the receiving diode 7, of the light emitted permanently by the emitting diode 6 of the optocoupler. To this end, the switch member 9 which is movable in the axial direction of the push-button 2 carries two axially aligned zones, a first zone 10 indicated in black and adapted to isolate the receiving diode 7 from the emitting diode 6 and a zone 11 adapted to allow the propagation of the light from the emitting diode 6 to the receiving diode 7. Referring to Figures 2 & 5, the concrete embodiment of an interface system according to the invention is described below, based on the principle illustrated & the
figure 1.figure 1.
- Comme il ressort de la figure 2, le système d'interface est enfermé dans une botte de commande 13 pourvue à sa face avant de cinq boutonspoussoirs 2. Le système d'interface est identique pour tous les boutonspoussoirs. Ces derniers sont montés sur un rail d'étrier 14 qui s'étend au niveau de la face avant de la botte 13. Le rail étrier présente une section transversale en forme d'un U. Les boutons-poussoirs 2 sont montés dans la branche avant 15 de l'étrier 14. A cette fin, la branche avant 15 est percée d'un orifice pour chaque bouton-poussoir à travers lequel celui-ci s'étend par une partie interne formant embout cylindrique tubulaire 16 dans l'espace interne de l'étrier. Sur cet embout 16 est emmanché un curseur 17 qui forme l'organe commutateur 9 de la figure 1. Ce curseur, tout en permettant la rotation du bouton-poussoir 2 est seulement mobile dans la direction axiale du bouton grâce à une goupille radiale 19 qui est vissée dans la surface externe du curseur et s'étend dans une fente de guidage pratiquée dans la paroi de base 21 de l'étrier, perpendiculairement à l'axe de celui-ci, c'est-à-dire dans le sens axial du bouton-poussoir 2. La branche arrière 22 de l'étrier 14 est pourvue, axialement aligné à chaque ouverture dans la branche avant, d'un perçage circulaire à travers lequel s'étend dans l'axe du bouton-poussoir 2 correspondant l'axe rotatif 25 d'un organe de variation d'une grandeur électrique tel qu'un potentiomètre indiqué en 26. L'axe 25 présente une fente axiale 27 qui traverse cet axe diamétralement. Ce dernier pénètre coaxialement dans l'espace interne de, l'embout 16 du bouton 2 et est rendu solidaire en rotation du celui-ci par une goupille 29 montée diamétralement dans l'extrémité de l'embout 16. Un ressort hélicoïdal 31 est monté coaxial autour de l'axe rotatif 25 et prend appui par une extrémité sur la face interne de la branche arrière 22 de l'étrier et par son extrémité opposée sur une surface d'épaulement 32 du curseur 17. Etant donné que ce dernier prend axialement appui par sa face frontale avant sur une surface radiale d'épaulement 33 de l'embout 16 du boutonpoussoir et ce dernier présente une collerette 35 en contact par sa face radiale externe avec la face interne de la branche avant 15 de l'étrier 14, le ressort 31 maintient le curseur 17 et le bouton-poussoir dans leur position relative de solidarisation axiale et constitue ainsi un moyen de rappel du bouton-poussoir dans sa position sortie. Il est encore à noter que la fente axiale 27 dans l'axe 25 du potentiomètre 26 à une longueur permettant l'enfoncement As emerges from FIG. 2, the interface system is enclosed in a control boot 13 provided on its front face with five pushbuttons 2. The interface system is identical for all the pushbuttons. The latter are mounted on a stirrup rail 14 which extends at the level of the front face of the boot 13. The stirrup rail has a U-shaped cross section. The push buttons 2 are mounted in the branch. front 15 of the caliper 14. To this end, the front branch 15 is pierced with an orifice for each push-button through which the latter extends by an internal part forming a tubular cylindrical tip 16 in the internal space. of the caliper. On this end piece 16 is fitted a slider 17 which forms the switch member 9 of FIG. 1. This slider, while allowing the rotation of the push-button 2 is only movable in the axial direction of the button thanks to a radial pin 19 which is screwed into the outer surface of the slider and extends in a guide slot made in the base wall 21 of the caliper, perpendicular to the axis thereof, that is to say in the axial direction of the push button 2. The rear branch 22 of the bracket 14 is provided, axially aligned with each opening in the front branch, with a circular bore through which extends in the axis of the corresponding push button 2. The rotary axis 25 of a member for varying an electrical quantity such as a potentiometer indicated at 26. The axis 25 has an axial slot 27 which crosses this axis diametrically. The latter penetrates coaxially into the internal space of the end piece 16 of the button 2 and is made integral in rotation with the latter by a pin 29 mounted diametrically in the end of the end piece 16. A helical spring 31 is mounted. coaxial around the rotary axis 25 and is supported by one end on the internal face of the rear branch 22 of the caliper and by its opposite end on a shoulder surface 32 of the slider 17. Since the latter takes up axially support by its front end face on a radial shoulder surface 33 of the end piece 16 of the pushbutton and the latter has a flange 35 in contact via its outer radial face with the inner face of the front branch 15 of the yoke 14, the spring 31 maintains the cursor 17 and the push-button in their relative position of axial attachment and thus constitutes a means of returning the push-button to its extended position. It should also be noted that the axial slot 27 in the axis 25 of the potentiometer 26 has a length allowing the insertion
du bouton-poussoir 2.push button 2.
En se reportant notamment aux figures 3 à 5, on constate qu'une plaque à circuits imprimés 37 est montée sur le rail étrier 14 au niveau des extrémités libres de ces parois de branche 15 et 22. Cette plaquette 37 présente sur sa surface inférieure située à l'intérieur de l'étrier 14 l'opto-coupleur 5 de la figure 1. Cet opto-coupleur est disposé par rapport au curseur 17 d'une façon qui sera décrite ci-après en indiquant des détails de structure du curseur. On constate en outre que le potentiomètre 26 est également monté sur la face Referring in particular to FIGS. 3 to 5, it can be seen that a printed circuit board 37 is mounted on the yoke rail 14 at the level of the free ends of these branch walls 15 and 22. This plate 37 has on its lower surface located within the yoke 14 the opto-coupler 5 of FIG. 1. This opto-coupler is disposed relative to the slider 17 in a manner which will be described hereinafter indicating structural details of the slider. It can also be seen that the potentiometer 26 is also mounted on the face
intérieure de la plaque 37.inner plate 37.
Comme le montre les figures 2, 3 et 5, le curseur 17 présente dans sa face plane en regard de la plaquette 37 un évidement parallélépipédique 38 qui est *o As shown in Figures 2, 3 and 5, the slider 17 has in its flat face facing the plate 37 a parallelepipedic recess 38 which is * o
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ouvert à l'extrémité libre du curseur. Cet évidement 38 open at the free end of the slider. This recess 38
est divisé en deux zones axialement alignées 40 et 41. is divided into two axially aligned zones 40 and 41.
Les deux zones présentent chacune une longueur axiale qui correspond aux dimensions de l'optocoupleur 5 (notamment figure 2). La zone 41 qui est située vers l'extrémité du curseur est recouverte sur toute sa surface interne par une:couche noire, tandis que la surface interne de la The two zones each have an axial length which corresponds to the dimensions of the optocoupler 5 (in particular FIG. 2). The area 41 which is located towards the end of the cursor is covered over its entire internal surface by a black layer, while the internal surface of the
zone 40 est adaptée pour réfléchir de la lumière. zone 40 is suitable for reflecting light.
L'optocoupleur 5 est disposé sous la plaque 37 de telle façon que sa surface en regard du curseur à laquelle sont situés les diodes émettrices de lumière et réceptrices 6 et 7 se trouvent en face de la zone noire 41 lorsque le bouton-poussoir 2 est dans sa position sortie, comme cela est démontré pour le bouton situé à gauche sur la figure 2. Dans ces conditions, la lumière émise par la diode émettrice ne peut pas parvenir à la diode réceptrice. Par contre quand le bouton-poussoir est enfoncé comme le bouton situé à droite de la figure 2, l'opto-coupleur est en regard de la zone 41 qui grâce au pouvoir réfléchissant de sa surface transmet la lumière The optocoupler 5 is arranged under the plate 37 such that its surface facing the cursor on which the light-emitting and receiving diodes 6 and 7 are located are located opposite the black zone 41 when the push-button 2 is in its extended position, as shown for the button on the left in Figure 2. Under these conditions, the light emitted by the emitting diode cannot reach the receiving diode. On the other hand, when the push-button is pressed like the button located to the right of FIG. 2, the opto-coupler is opposite zone 41 which, thanks to the reflecting power of its surface, transmits light.
entre les diodes émettrice et réceptrice. between the emitting and receiving diodes.
Le fonctionnement du système d'interface qui The operation of the interface system which
vient d'être décrit ressort de la description de la just described emerges from the description of the
structure de celui-ci. On comprend aisément que le curseur 17 grâce à ses deux zones 40 et 41 axialement alignées et conformées en zones respectivement réfléchissante et non réfléchissante de lumière, provoque structure of it. It is easy to understand that the cursor 17, thanks to its two zones 40 and 41 which are axially aligned and shaped as zones respectively reflecting and non-reflecting light, causes
l'activation de l'opto-coupleur lorsque le bouton- activation of the opto-coupler when the button
poussoir correspondant est enfoncé. Dans ce cas, un courant s'écoule à travers le circuit de la diode réceptrice 7 qui provoque la fermeture du dispositif commutateur 3 situé dans le circuit électrique 4. Il est à noter qu'indépendamment de la position axiale d'un bouton-poussoir, celuici peut être tourné pour provoquer la rotation de l'axe 24 du potentiomètre 26 et ainsi la corresponding pushbutton is pressed. In this case, a current flows through the circuit of the receiving diode 7 which causes the closing of the switch device 3 located in the electrical circuit 4. It should be noted that independently of the axial position of a push-button , this can be rotated to cause the rotation of the axis 24 of the potentiometer 26 and thus the
variation de la valeur d'une grandeur électrique. variation of the value of an electrical quantity.
La figure 6 montre schématiquement un mode de réalisation de l'interface dans lequel le curseur 17 est formé par une partie intégrale de la partie interne du bouton-poussoir. Dans ce cas, la surface de l'optocoupleur 5, qui comporte les diodes émettrice et réceptrice 6 et 7, est de forme semicylindrique et les zones 40 et 41 transmettrice de lumière ou d'isolement de la diode réceptrice se trouvent directement sur l'embout FIG. 6 schematically shows an embodiment of the interface in which the cursor 17 is formed by an integral part of the internal part of the push-button. In this case, the surface of the optocoupler 5, which includes the emitting and receiving diodes 6 and 7, is semicylindrical in shape and the light-transmitting or isolation areas 40 and 41 of the receiving diode are located directly on the mouthpiece
cylindrique interne du bouton-poussoir. cylindrical internal push button.
On pourrait aussi réaliser la zone 40 qui empêche la réception de la lumière émise par la réception émettrice 6 par la diode réceptrice 7 sous forme d'une surface obturant les deux diodes, au lieu d'une surface One could also realize the zone 40 which prevents the reception of the light emitted by the emitting reception 6 by the receiving diode 7 in the form of a surface blocking the two diodes, instead of a surface.
non réfléchissante.non-reflective.
Un autre mode de réalisation de l'interface est représenté aux figures 7 et 8 o les diodes émettrice 6 et réceptrice 7 sont situées en regard, à une certaine distance l'une de l'autre. L'organe commutateur est dans ce cas formé par une partie opaque 47 du bouton-poussoir 2 qui s'engage dans l'espace entre les deux diodes lorsque le bouton est enfoncé et est retiré de cet espace Another embodiment of the interface is shown in Figures 7 and 8 where the emitting 6 and receiving diodes 7 are located opposite, at a certain distance from each other. The switch member is in this case formed by an opaque part 47 of the push-button 2 which engages in the space between the two diodes when the button is pressed and is withdrawn from this space.
quand le bouton se trouve dans sa position sortie. when the button is in its extended position.
Sans sortir du cadre de la présente invention, le dispositif commutable pourrait aussi être formé par une Jonction à transistor à effet Hall. Dans ce cas Without departing from the scope of the present invention, the switchable device could also be formed by a Hall effect transistor junction. In that case
l'organe commutateur porterait un aimant. the switching organ would carry a magnet.
Il ressort de la description de l'invention qui It emerges from the description of the invention which
vient d'être faite que celle-ci propose un système d'interface qui permet à partir d'une commande manuelle de solliciter un organe de commutation extérieure à un système d'intercommunication de bord, par exemple d'un avion, sans mettre en Jeu des contacts mécaniques It has just been made that it offers an interface system which allows, from a manual control, to request a switching member external to an on-board intercom system, for example of an airplane, without putting in Mechanical contact clearance
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véhiculant les informations électriques. A part le fait que dans le système d'interface selon l'invention le dispositif commutable et l'organe commutateur ne viennent pas en contact mécanique, on constate que les informations commutées ne transitent pas à travers l'interface, comme c'est le cas dans les systèmes d'interface connus. Le système selon l'invention apporte donc une amélioration considérable de la fiabilité de l'interface. conveying electrical information. Apart from the fact that in the interface system according to the invention the switchable device and the switching member do not come into mechanical contact, it is noted that the switched information does not pass through the interface, as is the case with case in known interface systems. The system according to the invention therefore provides a considerable improvement in the reliability of the interface.
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Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
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| FR2647947B1 (en) | 1993-03-26 |
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| GB2246196B (en) | 1994-03-09 |
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