EP1131832B1 - Detecteur de position avec mecanisme d'orientation - Google Patents

Detecteur de position avec mecanisme d'orientation Download PDF

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EP1131832B1
EP1131832B1 EP99972361A EP99972361A EP1131832B1 EP 1131832 B1 EP1131832 B1 EP 1131832B1 EP 99972361 A EP99972361 A EP 99972361A EP 99972361 A EP99972361 A EP 99972361A EP 1131832 B1 EP1131832 B1 EP 1131832B1
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EP
European Patent Office
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guide
axis
moving part
locator
sensing
Prior art date
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Expired - Lifetime
Application number
EP99972361A
Other languages
German (de)
English (en)
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EP1131832A1 (fr
Inventor
Pierre Thomson-CSF P. I. D. Brevets VINARD
José Thomson-CSF P. I. D. Brevets RODRIGUEZ
Bernard Thomson-CSF P. I. D. Brevets TRUCHET
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
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Publication date
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Publication of EP1131832A1 publication Critical patent/EP1131832A1/fr
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    • 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
    • H01H11/00—Apparatus or processes specially adapted for the manufacture of electric switches
    • H01H11/0006—Apparatus or processes specially adapted for the manufacture of electric switches for converting electric switches
    • H01H11/0018—Apparatus or processes specially adapted for the manufacture of electric switches for converting electric switches for allowing different operating parts
    • H—ELECTRICITY
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    • H01H11/0006—Apparatus or processes specially adapted for the manufacture of electric switches for converting electric switches
    • H01H11/0018—Apparatus or processes specially adapted for the manufacture of electric switches for converting electric switches for allowing different operating parts
    • H01H2011/0025—Apparatus or processes specially adapted for the manufacture of electric switches for converting electric switches for allowing different operating parts with provisions for allowing different orientation of the operating part, e.g. turning knob can be mounted in different positions
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01H—ELECTRIC SWITCHES; RELAYS; SELECTORS; EMERGENCY PROTECTIVE DEVICES
    • H01H21/00—Switches operated by an operating part in the form of a pivotable member acted upon directly by a solid body, e.g. by a hand
    • H01H21/02—Details
    • H01H21/18—Movable parts; Contacts mounted thereon
    • H01H21/22—Operating parts, e.g. handle
    • H01H21/24—Operating parts, e.g. handle biased to return to normal position upon removal of operating force
    • H01H21/28—Operating parts, e.g. handle biased to return to normal position upon removal of operating force 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
    • H01H2021/287—Operating parts, e.g. handle biased to return to normal position upon removal of operating force 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 with adjustable head, e.g. the actuator head can have different positions in relation to the limit switch itself

Definitions

  • the invention relates to a position detector of a moving part. likely to actuate a button on the detector. More precisely the invention discloses a mechanism for orienting the pusher of the detector.
  • a position detector is a device intended to be actuated by a moving part, either due to the shape of its pusher, or due to the effort necessary for its action.
  • the position of the moving part is detected by the mechanical action that the part exerts on the pusher when it is in contact with the latter.
  • Position sensors are usually equipped with microswitches combining a reliable abrupt switching system with a sealed enclosure surrounding a gas atmosphere around the contacts neutral suitable for switching low level circuits to currents high.
  • the movement of the pusher by the moving part activates the microswitch producing the closing or opening of an electrical contact signaling the presence of the moving part.
  • the shape of the part of the pusher coming into contact with the part mobile is adapted on the one hand, to the shape of the mobile part which wishes to detect the position, and on the other hand to the type of movement of the room.
  • the angle of attack defined between the direction the movement of the moving part and the axis of the pusher, upon contact with the moving part with the pusher can be different.
  • the free end of the pusher in the case of moving the moving part, in the direction of the axis of the pusher, can be simply a semi-spherical surface ensuring a point contact with the moving part.
  • the free end of the pusher can be fitted with a ball that can pivot in the pusher so to ensure frictionless contact with the mechanical part, when this the latter has lateral movements relative to the axis of the pusher.
  • the moving part moves in a movement linear substantially perpendicular to the axis of the pusher
  • the latter has at its free end a roller oriented in the direction of movement of the part, the roller being integral with the pusher and capable of turn around an axis of rotation perpendicular to the axis of the pusher.
  • Figure 1a shows a partial section of a detector position 10 according to the prior art, comprising a roller 12, a guide 14 rotatable around a first axis XX 'of rotation, in a body 16 and a pusher 18 sliding without rotation in the guide 14 along this first axis XX '.
  • the pusher has at its free end the roller 12 of shape cylindrical circular, rotatable by means of a shaft 20 around a second axis YY 'of rotation, this second axis YY' being collinear with the axis of revolution of the roller, and perpendicular to the first axis XX '.
  • a first force F1 is then exerted by the moving part P on the periphery of the roller.
  • This first F1 force transmitted to the pusher 18 via the shaft 20 produces a force component F2 in the direction of the first axis XX '.
  • This F2 component slides the pusher 18 in the guide 14, and the roller 12 in two grooves guide 22 of guide 14, located on either side of the first axis XX '.
  • a return spring 28 is located compressed during movement of the pusher towards the interior of the body. When the moving part P moves away from the roller, the pusher 18 regains its initial position pushed back by the return spring 28.
  • the body 16 of the position detector is fixed on a frame (not shown in Figure 1a) thus being immobilized in position by relative to the direction of movement of the moving part.
  • the roller 12 must be able to be oriented and kept in position angular around the first axis XX 'so that the second axis YY', around which the roller turns, is substantially perpendicular to the direction Dz of the movement of the moving part whose position.
  • the orientation of the roller in the direction of movement of the workpiece mobile ensures optimal roll of the roller on its shaft avoiding lateral forces during contact with the moving part.
  • the guide 14 has at its lower part of the position grooves 30 distributed at its periphery at an angular pitch ⁇ around the first axis XX '.
  • the detector includes a positioner 32 located at the upper part of the body 16, fixed in rotation in the body of the detector, in the form of a washer comprising a lug 34 intended to penetrate one of the position grooves 30.
  • the body has a thread 35 on its cylindrical surface outer allowing to screw a nut 36 making tightening the guide 14 and the positioner 34 secured to the body 16.
  • Figure 1b shows a perspective view of guide 14 showing the position grooves 30 distributed at the periphery of the guide at a pitch angular ⁇ of 45 degrees.
  • FIG. 1c shows a simplified top view according to AA 'of the detector, for an angular positioning ⁇ substantially equal to 90 degrees of the guide grooves 22 relative to the axis of reference ZZ '.
  • ⁇ substantially equal to 90 degrees of the guide grooves 22 relative to the axis of reference ZZ '.
  • the second axis YY 'of the roller 12 shown in dotted lines in FIG. 1c will have turned by the angle ⁇ equal to 90 degrees from its position in Figure 1a.
  • Figure 2a shows a principle view of a position 40 according to the prior art showing another mechanism for angular positioning of a pusher 42 relative to a fixed body 44 of the detector.
  • the position detector 40 comprises, as in the case of the detector of Figure 1a, a guide 46 rotatable around the first axis XX 'in the body 44, the pusher 42 sliding without rotation in the guide 46 along this first axis XX '.
  • the guide 46 has first holes 48 distributed radially along the angular step ⁇ around the first axis XX ', the axes of the holes being located in the same plane perpendicular to the first axis XX ', each of the holes 48 being able to be brought into alignment with a second hole 50 opening at the periphery of the body 44.
  • Figure 2b shows the collar 52 comprising in its part central a small rod 54 that can be inserted into the second hole 50 of the body and in one of the first holes 48 of the guide located in the extension from the first.
  • the choice of one of the second holes 48 maintained in the extension of the first hole by the rod 54 ensures positioning angularly ⁇ of the guide relative to the body of the detector.
  • the detector in operation, is subjected to shocks during contacts between the moving part and the roller. These repetitive shocks produce vibrations of the detector with the risk of unlocking the positioner of the detector body. These vibrations can produce for example the escape of the collar 52 of the detector of FIG. 2a or the loosening of the nut 36 of the detector of FIG. 1a.
  • the or the tongues are capable of being folded to allow the introduction of minus one tab in a guide position groove, ensuring locking in rotation of the guide in the body.
  • the positioner has several tabs, two of these tabs being inserted by folding into two guide grooves respectively, thus blocking the rotation of the guide in the body.
  • the positioner has a single foldable tongue and the guide has several grooves position, the angular position of the guide being determined by the choice of a position grooves with the single folded tongue.
  • FIG. 3a represents a perspective view of a detector of position 60 according to the invention.
  • the detector comprises a guide 62 which can be rotated around of the first axis XX 'in a body 64 and a pusher 66 sliding without rotation in the guide 62 along the first axis XX '.
  • the free end of the pusher leaving the guide comprises the roller 12 which can rotate around the shaft 20 of second axis YY ', perpendicular to the first axis XX'.
  • Figure 3b shows a sectional view of the position sensor FIG. 3a, along a plane passing through the first axis XX 'perpendicular to the second axis YY 'of the roller 12.
  • the guide 62 of circular cylindrical shape comprises a part upper 68 and a lower part 70, the upper part being of a smaller diameter than the lower part which enters a first recess 72 of the body 64 of the detector
  • the first recess 72 of circular cylindrical shape, coaxial at the first axis XX ', opens on one side through one end 74 of the body 64 located on the side of the free end of the pusher and on the other side on a second recess 76 coaxial with the first, of the same shape, having a diameter slightly smaller than that of the first recess thus creating a circular bearing 78 on which a washer 80 rests.
  • the second recess 76 leads to a third recess 82, leaving passage to a lower part 84 of the pusher 66, sliding at inside the body 64.
  • the lower part 70 of the guide is applied by a base surface 86 perpendicular to its axis of revolution, against the washer 80, maintaining the guide in longitudinal position according to the first axis XX ', in the detector body.
  • a washer-shaped positioner 88 has an edge outside 90 and an inside edge 92.
  • the positioner is crimped by its edge outside 90 in the body of the detector, near its end 74, coaxially to the first axis XX '.
  • the positioner 88 is crimped into the body 64 of the so as to enclose the cylindrical lower part 70 of the guide between said positioner resting on a circular surface 94 resulting from the intersection of the upper part 68 and the lower part 70 of the guide, and the washer 80.
  • the guide is thus held longitudinally along the first axis XX ', irremovably in the body of the detector, between the positioner 88 and the washer 80.
  • the positioner performs a second function of angular positioning in the detector body around the first axis XX '.
  • the positioner 88 comprises on the one hand, on the side of its outer edge 90, notches 96 in order to make it immovable in rotation once crimped in the body 64, and on the other hand, on the side of its inner edge 92, tabs 98, regularly distributed at an angular pitch ⁇ around the first axis XX ', the faces of the tongues being parallel to the cylindrical surface of the guide.
  • the sliding of the pusher 66 in the guide 62 takes place without rotation. Indeed the second axis YY 'of the roller 12 is maintained in the same direction during the sliding of the pusher, the roller 12 sliding on the side of the upper part 68 of the guide, in two guide grooves 100 symmetrical located on either side of the first axis XX '.
  • the two guide grooves 100 continue towards the part lower 70 of the guide 62, up to the circular surface 94, in the form of two position grooves 102, narrower than the guide grooves, in each of which one of the tabs 98 of the positioner 88 after folding.
  • FIG. 3c shows a perspective view of the guide 62 comprising the two position grooves 102.
  • Figure 3b shows two folded tabs 104 almost at the horizontal, among the tongues 98, on either side of the first axis XX '.
  • the folded tabs 104 respectively penetrating into one and into the other of the two position grooves 102, in order to block the guide 62 in rotation in the body 64 of the detector.
  • the guide must be oriented so that the two position grooves 102 are positioned opposite the two tabs opposite chosen to be folded.
  • the positioner 88 has eight tabs distributed at an angular step ⁇ equal to 45 degrees. The positioner can therefore be oriented in the body according to a 45 degree angular increment.
  • the angular position ⁇ of the guide grooves 100 and by consequently that of the roller 12 sliding in these grooves, relative to the detector body, will be determined by the choice of two tabs opposite to bend in the two position grooves 102.
  • figure 3d represents a top view simplified according to BB 'of the position detector 60, showing the position of the roller 12 with respect to a reference axis W 'passing through the first axis XX 'and the middle of a locking groove 106 made in the body of the detector parallel to the first axis XX '.
  • the position detector is fixed relative to the direction of movement of the moving part by its mounting on a frame 108.
  • the detector body has on its surface cylindrical circular, thread 110 and parallel locking groove 106 at the first axis XX '.
  • a retaining washer in position 112 surrounding the detector body has a notch on the side of its inner edge internal 114, penetrating into the locking groove 106 and a recess external 116, intended to be introduced into a cavity 118 of the frame 108.
  • Two nuts 120 and 122 referred to on the body on either side of the washer support 112 tighten the latter against the frame making the external offset 116, in the cavity 118 of the frame 108, preventing the rotation of the detector body in the frame.
  • Two lock washers can be interposed between the tightening nuts 120 and 122 and the frame 108, in order to make the fixing of the detector more reliable.
  • the implementation of the positioner is not limited to the example described and others not, may be chosen within the limits of the possibilities of realization of the positioner and the guide. For example a step of 30 degrees leads to the production of a positioner comprising twelve tabs distributed regularly.
  • the positioner 88 will be made of a material allowing the folding, almost horizontally and unfolding to the initial vertical position, tabs, so that you can change a significant number of times, the angular position of the roller.
  • the positioner can be made in stainless steel.
  • the positioner 88 and the guide 62 are not limiting to the embodiments described.
  • the positioner has several tabs and the guide one single position groove 102, one of the folded tabs entering the single position groove 102, which allows angular steps a not necessarily giving rise to two opposite tongues on the one hand and on the other side of the first axis XX '.
  • a scraper seal 124 located in the lower part of the guide in an internal circular surface 126 of said guide is held in position in the guide by the washer 80.
  • An O-ring seal 128 is disposed in the second recess 76. The scraper seal 124 and the seal 128 enclose the pusher 66, allowing it to slide in the guide and in the detector body by sealing the interior of the body detector in relation to the outside environment.
  • the moving part has a slot whose purpose is to detect the position, for this purpose, the free end of the pusher leaving the guide, comprises a blade secured to the pusher.
  • the blade must be able to be oriented and in this application, the blade should be oriented in the direction of the length of the slit of the moving part, so that it can penetrate the slot of the moving part while moving.
  • the position detector according to the invention is perfectly suited to this type application.

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Length Measuring Devices With Unspecified Measuring Means (AREA)
  • Transmission And Conversion Of Sensor Element Output (AREA)

Abstract

L'invention concerne un détecteur de position (60), d'une pièce mobile susceptible d'actionner un poussoir (66), du détecteur et plus précisément un mécanisme d'orientation du poussoir du détecteur. Le détecteur comportant: un guide (62) orientable en rotation dans un corps (64), autour d'un premier axe XX' de rotation, et un poussoir (66), glissant sans rotation dans le guide (62), le long de cet axe XX'; un positionneur (88), assurant un blocage en rotation du guide dans le corps autour de l'axe de rotation, dans une position angulaire déterminée. Le positionneur étant fixé de manière inamovible dans le corps et comportant, soit plusieurs languettes (98, 104) distribuées régulièrement autour du guide et susceptibles de pénétrer dans une rainure de position (102) pour bloquer le guide, soit plusieurs rainures (102) de position, dans lesquelles peut pénétrer une languette (98, 104), pour bloquer le guide. Applications: détection de positions d'éléments mécaniques en mouvement.

Description

L'invention concerne un détecteur de position d'une pièce mobile susceptible d'actionner un poussoir du détecteur. Plus précisément l'invention divulgue un mécanisme d'orientation du poussoir du détecteur.
Un détecteur de position est un appareil destiné à être actionné par une pièce mobile, soit du fait de la forme de son poussoir, soit du fait de l'effort nécessaire à son action.
La détection de position de la pièce mobile est effectuée par l'action mécanique que la pièce exerce sur le poussoir lorsqu'elle se trouve en contact avec ce dernier.
Les détecteurs de position sont habituellement équipés de minirupteurs combinant un système de commutation brusque fiable à une enceinte étanche confinant autour des contacts une atmosphère de gaz neutre propice à la commutation des circuits bas niveau jusqu'aux courants élevés. Le déplacement du poussoir par la pièce mobile actionne le minirupteur produisant la fermeture ou l'ouverture d'un contact électrique signalant la présence de la pièce mobile.
La forme de la partie du poussoir entrant en contact avec la pièce mobile est adaptée d'une part, à la forme de la pièce mobile dont on souhaite détecter la position, et d'autre part au type de mouvement de la pièce.
En effet, selon la configuration du système mécanique dans lequel le détecteur se trouve inséré, l'angle d'attaque défini entre la direction du mouvement de la pièce mobile et l'axe du poussoir, lors du contact de la pièce mobile avec le poussoir, peut être diffèrent.
Par exemple, dans le cas d'un déplacement de la pièce mobile, dans la direction de l'axe du poussoir, l'extrémité libre du poussoir peut être simplement une surface semi-sphérique assurant un contact ponctuel avec la pièce mobile. Pour ce même type de déplacement, l'extrémité libre du poussoir peut être équipée d'une bille pouvant pivoter dans le poussoir afin d'assurer un contact sans frottement avec la pièce mécanique, lorsque cette dernière présente des mouvements latéraux par rapport à l'axe du poussoir.
Dans les cas où la pièce mobile se déplace selon un mouvement linéaire sensiblement perpendiculaire à l'axe du poussoir, ce dernier comporte à son extrémité libre un galet orienté dans la direction du mouvement de la pièce, le galet étant solidaire du poussoir et pouvant tourner autour d'un axe de rotation perpendiculaire à l'axe du poussoir.
La figure 1a représente une coupe partielle d'un détecteur de position 10 selon l'art antérieur, comportant un galet 12, un guide 14 orientable en rotation autour d'un premier axe XX' de rotation, dans un corps 16 et un poussoir 18 glissant sans rotation dans le guide 14 le long de ce premier axe XX'.
Le poussoir comporte à son extrémité libre le galet 12 de forme cylindrique circulaire, pouvant tourner à l'aide d'un arbre 20 autour d'un second axe YY' de rotation, ce second axe YY' étant colinéaire à l'axe de révolution du galet, et perpendiculaire au premier axe XX'.
Lorsqu'une pièce mobile P, se déplaçant dans une direction Dz sensiblement perpendiculaire au premier axe XX' et au second axe YY' entre en contact avec le galet 12 sur un point de sa surface cylindrique situé au-dessus du second axe YY', une première force F1 est alors exercée par la pièce mobile P sur la périphérie du galet. Cette première force F1, transmise au poussoir 18 par l'intermédiaire de l'arbre 20 produit une force composante F2 dans la direction du premier axe XX'. Cette composante F2 fait glisser le poussoir 18 dans le guide 14, et le galet 12 dans deux rainures de guidage 22 du guide 14, situées de part et d'autre du premier axe XX'.
Le glissement du poussoir dans le guide s'effectue sans rotation, le second axe YY' de rotation du galet 12 étant maintenu dans la même direction au cours du glissement du galet dans les rainures de guidage 22.
Le poussoir 18, déplacé par la force composante F2 vers l'intérieur du corps, en glissant dans le guide 14, actionne, à l'aide d'une tige 24, un microrupteur électrique 26. Un ressort de rappel 28 se trouve comprimé pendant le déplacement du poussoir vers l'intérieur du corps. Lorsque la pièce mobile P s'éloigne du galet, le poussoir 18 retrouve sa position initiale repoussée par le ressort de rappel 28.
Le corps 16 du détecteur de position est fixé sur un bâti (non représenté sur la figure 1a) se trouvant ainsi immobilisé en position par rapport à la direction de déplacement de la pièce mobile. Dans ces conditions, le galet 12 doit pouvoir être orienté et maintenu en position angulaire autour du premier axe XX' de façon à ce que le second axe YY', autour duquel tourne le galet, soit sensiblement perpendiculaire à la direction Dz du mouvement de la pièce mobile dont on souhaite détecter la position. L'orientation du galet dans la direction du mouvement de la pièce mobile assure un roulement optimal du galet sur son arbre en évitant des efforts latéraux lors du contact avec la pièce mobile.
A cet effet, le guide 14 comporte à sa partie inférieure des rainures de position 30 distribués à sa périphérie selon un pas angulaire α autour du premier axe XX'. Le détecteur comporte un positionneur 32 située à la partie supérieure du corps 16, fixe en rotation dans le corps du détecteur, se présentant sous la forme d'une rondelle comportant un ergot 34 destiné à pénétrer dans une des rainures de position 30.
Le corps comporte un filetage 35 à sa surface cylindrique extérieure permettant de visser un écrou 36 rendant par serrage le guide 14 et le positionneur 34 solidaires du corps 16.
La figure 1b montre une vue en perspective du guide 14 montrant les rainures de position 30 réparties à la périphérie du guide selon un pas angulaire α de 45 degrés.
Une position angulaire β des rainures de guidage 22 et par conséquent celle du galet 12 glissant dans ces rainures par rapport à un axe de référence ZZ' du détecteur passant par le premier axe XX' et par le milieu de l'ergot 34 du positionneur 32, sera par conséquent déterminée par le choix d'une parmi les rainures de position 30, comportant l'ergot 34.
Le dessin de la figure 1c montre une vue de dessus simplifiée selon AA' du détecteur, pour un positionnement angulaire β sensiblement égal à 90 degrés des rainures de guidage 22 par rapport à l'axe de référence ZZ'. Dans cette configuration le second axe YY' du galet 12 représenté en pointillé sur la figure 1c, aura tourné de l'angle β égal à 90 degrés par rapport à sa position dans la figure 1a.
La figure 2a montre une vue de principe d'un détecteur de position 40 selon l'art antérieur montrant un autre mécanisme de positionnement angulaire d'un poussoir 42 par rapport à un corps 44 fixe du détecteur.
Le détecteur de position 40 comporte, comme dans le cas du détecteur de la figure 1a, un guide 46 orientable en rotation autour du premier axe XX' dans le corps 44, le poussoir 42 glissant sans rotation dans le guide 46 le long de ce premier axe XX'.
Dans cette réalisation le guide 46 comporte des premiers trous 48 distribués radialement selon le pas angulaire α autour du premier axe XX', les axes des trous étant situés dans un même plan perpendiculaire au premier axe XX', chacun des trous 48 pouvant être mis en alignement avec un second trou 50 débouchant à la périphérie du corps 44.
Un positionneur se présentant sous la forme d'un collier 52 flexible, de forme circulaire, encercle le corps 44 du détecteur sur sa périphérie. La figure 2b montre le collier 52 comportant dans sa partie centrale une petite tige 54 pouvant être insérée dans le second trou 50 du corps et dans un des premiers trous 48 du guide situé dans le prolongement du premier. Le choix d'un des seconds trous 48 maintenu dans le prolongement du premier trou par la tige 54 assure un positionnement angulairement β du guide par rapport au corps du détecteur.
Les différents mécanismes de positionnement angulaire des détecteurs selon l'état de l'art comportent des inconvénients.
En effet, en fonctionnement, le détecteur subit des chocs lors des contacts entre la pièce mobile et le galet. Ces chocs répétitifs produisent des vibrations du détecteur avec le risque de déverrouillage du positionneur du corps du détecteur. Ces vibrations peuvent produire par exemple l'échappement du collier 52 du détecteur de la figure 2a ou le desserrage de l'écrou 36 du détecteur de la figure 1a.
Le déverrouillage du positionneur et l'absence du maintient en position du guide dans le corps du détecteur fait que le galet n'est plus orienté et la fonction de détection de position n'est donc plus assurée avec les conséquences que cela peut entraíner dans des systèmes nécessitant une grande sécurité de fonctionnement.
L'invention se propose de palier les inconvénients de l'art antérieur en proposant un détecteur de position d'une pièce mobile comportant :
  • un guide orientable en rotation dans un corps autour d'un premier axe XX' de rotation et un poussoir glissant sans rotation dans le guide le long de cet axe XX' ;
  • un positionneur assurant un blocage en rotation du guide dans le corps autour du premier axe de rotation, dans une position angulaire déterminée, caractérisé en ce que le positionneur est fixé de manière inamovible dans le corps et en ce qu'il comporte, soit plusieurs languettes distribuées régulièrement autour du guide et susceptibles de pénétrer dans une rainure de position pour bloquer le guide, soit plusieurs rainures de position dans lesquelles peut pénétrer une languette pour bloquer le guide.
Dans une réalisation du détecteur de position selon l'invention, la ou les languettes sont aptes à être pliées pour permettre l'introduction d'au moins une languette dans une rainure de position du guide, assurant le blocage en rotation du guide dans le corps.
Dans une première variante du détecteur selon l'invention, le positionneur comporte plusieurs languettes, deux parmi ces languettes étant insérées par pliage respectivement dans deux rainures de position du guide, bloquant ainsi la rotation du guide dans le corps.
Dans une autre variante du détecteur de position, le positionneur comporte une unique languette pliable et le guide plusieurs rainures de position, la position angulaire du guide étant déterminée par le choix d'une des rainures de position comportant l'unique languette pliée.
D'autres caractéristiques et avantages de l'invention apparaítront à la lecture de la description détaillée qui en est faite en référence aux dessins annexés dans lesquels :
  • les figures 1a, 1b déjà décrites, représentent respectivement un détecteur de position et son guide, selon l'art antérieur;
  • la figure 1c déjà décrite, représente une vue de dessus simplifiée, du détecteur de la figure 1a;
  • les figures 2a et 2b déjà décrites, représentent respectivement un autre détecteur de position et son positionneur, selon l'art antérieur;
  • les figures 3a et 3b, représentent respectivement une vue en perspective et une vue en coupe d'un détecteur de position selon l'invention;
  • la figure 3c, représente une vue en perspective du guide du détecteur de la figure 3a, selon l'invention;
  • la figure 3d, représente une vue de dessus simplifiée, du détecteur de la figure 3a, selon l'invention.
La figure 3a, représente une vue en perspective d'un détecteur de position 60 selon l'invention.
Le détecteur comporte un guide 62 orientable en rotation autour du premier axe XX' dans un corps 64 et un poussoir 66 glissant sans rotation dans le guide 62 le long du premier axe XX'. Comme dans le cas des détecteurs de position des figures 1a et 2a, l'extrémité libre du poussoir sortant du guide, comporte le galet 12 pouvant tourner autour de l'arbre 20 de second axe YY', perpendiculaire au premier axe XX'.
La figure 3b montre une vue en coupe du détecteur de position de la figure 3a, selon un plan passant par le premier axe XX' perpendiculaire au second axe YY' du galet 12.
Le guide 62 de forme cylindrique circulaire comporte une partie supérieure 68 et une partie inférieure 70, la partie supérieure étant d'un diamètre plus faible que la partie inférieure qui pénètre dans un premier évidement 72 du corps 64 du détecteur
Le premier évidement 72, de forme cylindrique circulaire, coaxial au premier axe XX', débouche d'un côté par une extrémité 74 du corps 64 situé du côté de l'extrémité libre du poussoir et de l'autre côté sur un deuxième évidement 76 coaxial au premier, de même forme, ayant un diamètre légèrement inférieur à celui du premier évidement créant ainsi un palier 78 circulaire sur lequel s'appuie une rondelle 80.
Le deuxième évidement 76, débouche sur un troisième évidement 82, laissant le passage à une partie inférieure 84 du poussoir 66, glissant à l'intérieur du corps 64.
La partie inférieure 70 du guide se trouve appliquée par une surface de base 86 perpendiculaire à son axe de révolution, contre la rondelle 80, maintenant le guide en position longitudinale selon le premier axe XX', dans le corps du détecteur.
Un positionneur 88 en forme de rondelle comporte un bord extérieur 90 et un bord intérieur 92. Le positionneur est serti par son bord extérieur 90 dans le corps du détecteur, à proximité de son extrémité 74, coaxialement au premier axe XX'.
Le positionneur 88 est serti dans le corps 64 du détecteur de façon à enserrer la partie inférieure 70 cylindrique du guide entre ledit positionneur s'appuyant sur une surface circulaire 94 résultant de l'intersection de la partie supérieure 68 et de la partie inférieure 70 du guide, et la rondelle 80. Le guide se trouve ainsi maintenu longitudinalement selon le premier axe XX', d'une façon inamovible dans le corps du détecteur, entre le positionneur 88 et la rondelle 80.
En plus de la fonction de maintient longitudinal, du guide dans le corps du détecteur, le positionneur assure une seconde fonction de positionnement angulaire dans le corps du détecteur autour du premier axe XX'.
A cet effet, le positionneur 88 comporte d'une part, du côté de son bord extérieur 90, des encoches 96 afin de le rendre inamovible en rotation une fois serti dans le corps 64, et d'autre part, du côté de son bord intérieur 92, des languettes 98, distribuées régulièrement selon un pas angulaire α autour du premier axe XX', les faces des languettes étant parallèles à la surface cylindrique du guide.
Le glissement du poussoir 66 dans le guide 62 s'effectue sans rotation. En effet le second axe YY' du galet 12 est maintenu dans la même direction au cours du glissement du poussoir, le galet 12 glissant du côté de la partie supérieure 68 du guide, dans deux rainures de guidage 100 symétriques situées de part et d'autre du premier axe XX'.
Les deux rainures de guidage 100 se poursuivent vers la partie inférieure 70 du guide 62, jusqu'à la surface circulaire 94, sous la forme de deux rainures de position 102, moins larges que les rainures de guidage, dans chacune desquelles peut pénétrer une des languettes 98 du positionneur 88 après pliage.
La figure 3c, montre une vue en perspective du guide 62 comportant les deux rainures de position 102.
La figure 3b, montre deux languettes pliées 104 presque à l'horizontale, parmi les languettes 98, de part et d'autre du premier axe XX'. Les languettes pliées 104 pénétrant respectivement dans l'une et dans l'autre des deux rainures de position 102, afin de bloquer le guide 62 en rotation dans le corps 64 du détecteur.
Le choix de deux languettes pliées 104 de part et d'autre du premier axe XX, détermine la position angulaire du guide par rapport à une direction de référence du corps fixé sur un bâti et par conséquent celle du galet 12 par rapport à cette direction de référence.
En effet, le guide doit être orienté de façon à ce que les deux rainures de position 102 soient positionnées en face des deux languettes opposées choisies pour être pliées. Dans cette réalisation le positionneur 88 comporte huit languettes distribuées selon un pas angulaire α égal à 45 degrés. Le positionneur pourra donc être orienté dans le corps selon une incrémentation angulaire de 45 degrés.
La position angulaire β des rainures de guidage 100 et par conséquent celle du galet 12 glissant dans ces rainures, par rapport au corps du détecteur, sera déterminée par le choix des deux languettes opposées à plier dans les deux rainures de position 102.
Le dessin de la figure 3d, représente une vue de dessus simplifiée selon BB' du détecteur de position 60, montrant la position du galet 12 par rapport à un axe de référence W' passant par le premier axe XX' et le milieu d'une rainure de blocage 106 réalisée dans le corps du détecteur parallèlement au premier axe XX'.
Dans cet exemple de réalisation, le détecteur de position est fixé par rapport à la direction du mouvement de la pièce mobile par son montage sur un bâti 108. A cet effet, le corps du détecteur comporte sur sa surface cylindrique circulaire, un filetage 110 et la rainure de blocage 106 parallèle au premier axe XX'. Une rondelle de maintien en position 112 entourant le corps du détecteur comporte du côté de son bord intérieur un décrochement interne 114, pénétrant dans la rainure de blocage 106 et un décrochement externe 116, destiné à être introduit dans une cavité 118 du bâti 108. Deux écrous 120 et 122 visés sur le corps de part et d'autre de la rondelle de maintien 112, viennent serrer cette dernière contre le bâti faisant pénétrer le décrochement externe 116, dans la cavité 118 du bâti 108, empêchant la rotation du corps du détecteur dans le bâti.
Deux rondelles freins non représentées sur la figure, peuvent être interposées entre les écrous de serrage 120 et 122 et le bâti 108, afin de fiabiliser la fixation du détecteur sur ce dernier.
La réalisation du positionneur n'est pas limitative à l'exemple décrit et d'autre pas, peuvent être choisis dans les limites des possibilités de réalisation du positionneur et du guide. Par exemple un pas de 30 degrés conduit à la réalisation d'un positionneur comportant douze languettes distribuées régulièrement.
Le positionneur 88 sera réalisé dans une matière permettant le pliage, presque à l'horizontale et le dépliage à la position initiale verticale, des languettes, de façon à pouvoir changer un nombre important de fois, la position angulaire du galet. Par exemple le positionneur peut être réalisé en acier inoxydable.
La réalisation du positionneur 88 et du guide 62 ne sont pas limitatives aux réalisations décrites. Dans d'autres réalisations du détecteur de position, le positionneur comporte plusieurs languettes et le guide une seule rainure de position 102, une des languettes pliées pénétrant dans la seule rainure de position 102, ce qui permet de réaliser des pas angulaires a ne donnant pas forcement lieu à deux languettes opposées de part et d'autre du premier axe XX'.
Un joint racleur 124, situé dans la partie inférieure du guide dans une surface circulaire interne 126 dudit guide, est maintenu en position dans le guide par la rondelle 80. Un joint d'étanchéité 128 torique est disposé dans le second évidement 76. Le joint racleur 124 et le joint d'étanchéité 128 enserrent le poussoir 66, autorisant son glissement dans le guide et dans le corps du détecteur en assurant l'étanchéité de l'intérieur du corps du détecteur par rapport au milieu extérieur.
Dans d'autres applications du détecteur de position selon l'invention, la pièce mobile comporte une fente dont il s'agit de détecter la position, à cet effet, l'extrémité libre du poussoir sortant du guide, comporte une lame solidaire du poussoir. Comme pour le galet, la lame doit pouvoir être orientée et dans cette application, la lame devra être orientée dans la direction de la longueur de la fente de la pièce mobile, de façon à ce qu'elle puisse pénétrer dans la fente de la pièce mobile en déplacement. Le détecteur de position selon l'invention est parfaitement adapté à ce type d'application.
Le détecteur de position selon l'invention comporte de nombreux avantages par rapport aux détecteurs de position de l'art antérieur, à savoir:
  • un encombrement réduit par la disparition des systèmes de verrouillage du positionneur, par exemple les écrous de verrouillage ;
  • un nombre de pièces limité réduisant le coût de fabrication et la fiabilité du produit ;
  • une polyvalence permettant son application dans des nombreux cas d'application dans l'industrie civile et militaire ;
  • une grande sécurité d'utilisation par rapport aux détecteurs de l'art antérieur.

Claims (12)

  1. Détecteur de position d'une pièce mobile (P) comportant :
    un guide (14, 46, 62) orientable en rotation dans un corps (16, 44, 64) autour d'un premier axe XX' de rotation, et un poussoir (18, 42, 66) glissant sans rotation dans le guide le long de cet axe XX' ;
    un positionneur (32, 52, 88) assurant un blocage en rotation du guide dans le corps autour de l'axe de rotation, dans une position angulaire déterminée, caractérisé en ce que le positionneur (88) est fixé de manière inamovible dans le corps et en ce qu'il comporte soit plusieurs languettes (98, 104) distribuées régulièrement autour du guide et susceptibles de pénétrer dans une rainure de position (102) pour bloquer le guide soit plusieurs rainures (102) de position dans lesquelles peut pénétrer une languette (98, 104) pour bloquer le guide.
  2. Détecteur de position d'une pièce mobile selon la revendication 1, caractérisé en ce que la ou les languettes (98) sont aptes à être pliées pour permettre l'introduction d'au moins une languette dans une rainure de position (102) du guide, assurant le blocage en rotation du guide dans le corps.
  3. Détecteur de position d'une pièce mobile selon la revendication 2, caractérisé en ce que le positionneur (88) comporte plusieurs languettes (98), deux (104) parmi ces languettes étant insérées par pliage respectivement dans deux rainures de position (102) du guide.
  4. Détecteur de position d'une pièce mobile selon l'une des revendications 1 à 3, caractérisé en ce que le guide (62) de forme cylindrique circulaire, comporte une partie supérieure (68) et une partie inférieure (70), la partie supérieure étant d'un diamètre plus faible que la partie inférieure qui pénètre dans un premier évidement (72) du corps (64) du détecteur, le premier évidement (72), de forme cylindrique circulaire, coaxial au premier axe XX' de rotation, débouchant d'un côté par une extrémité (74), du corps (64), situé du côté de l'extrémité libre du poussoir et de l'autre côté sur un deuxième évidement (76), coaxial au premier, de même forme, ayant un diamètre légèrement inférieur à celui du premier évidement créant ainsi un palier (78) circulaire sur lequel s'appuie une rondelle (80), le deuxième évidement (76), débouchant sur un troisième évidement (82), laissant le passage à une partie inférieure (84), du poussoir (66), glissant à l'intérieur du corps (64), la partie inférieure (70) du guide se trouvant appliquée par une surface de base (86) perpendiculaire à son axe de révolution, contre la rondelle (80), maintenant le guide en position longitudinale selon le premier axe XX', dans le corps du détecteur.
  5. Détecteur de position d'une pièce mobile selon la revendication 4, caractérisé en ce le positionneur (88) est serti dans le corps (64) du détecteur à proximité de son extrémité (74), de façon à enserrer la partie inférieure (70) cylindrique du guide entre ledit positionneur s'appuyant sur une surface circulaire (94) résultant de l'intersection de la partie supérieure (68) et de la partie inférieure (70) du guide, et la rondelle (80), le guide se trouvant ainsi maintenu longitudinalement selon le premier axe XX', d'une façon inamovible dans le corps du détecteur, entre le positionneur (88) et la rondelle (80).
  6. Détecteur de position d'une pièce mobile selon l'une des revendications 2 à 5, caractérisé en ce que le positionneur (88) en forme de rondelle comporte un bord extérieur (90), et un bord intérieur (92), le positionneur (88), étant serti par son bord extérieur (90), dans le corps du détecteur, coaxialement au premier axe XX'.
  7. Détecteur de position d'une pièce mobile selon la revendication 6, caractérisé en ce que le positionneur (88), comporte d'une part, du côté de son bord extérieur (90), des encoches (96), afin de le rendre inamovible en rotation une fois serti dans le corps (64) et d'autre part, du côté de son bord intérieur (92), des languettes (98), distribuées régulièrement selon un pas angulaire α autour du premier axe XX', les faces des languettes étant parallèles à la surface cylindrique du guide.
  8. Détecteur de position d'une pièce mobile selon l'une des revendications 1 à 7, caractérisé en ce que le positionneur (88), comporte huit languettes (98, 104) distribuées selon un pas angulaire α égal à 45 degrés
  9. Détecteur de position d'une pièce mobile selon l'une des revendications 1 à 7, caractérisé en ce que le positionneur (88) comporte douze languettes (98, 104) distribuées selon un pas angulaire α égal à 30 degrés.
  10. Détecteur de position d'une pièce mobile selon l'une des revendications 1 à 9, caractérisé en ce que le positionneur (88), est réalisé en acier inoxydable.
  11. Détecteur de position d'une pièce mobile selon l'une des revendications 1 à 10, caractérisé en ce que une extrémité libre du poussoir sortant du guide, comporte un galet (12), pouvant tourner au tour un arbre (20), de second axe YY', perpendiculaire au premier axe XX'.
  12. Détecteur de position d'une pièce mobile selon l'une des revendications 1 à 10, caractérisé en ce que une extrémité libre du poussoir sortant du guide, comporte une lame solidaire du poussoir.
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