FR2534711A1 - INDEXING MECHANISM, IN PARTICULAR FOR ROTARY SWITCH - Google Patents
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Abstract
LA PRESENTE INVENTION CONCERNE UN MECANISME D'INDEXATION COMPORTANT UNE CAME 2 PRESENTANT DES SOMMETS 3 ET DES DEPRESSIONS 4 FORMANT DES CRANS ET PLUSIEURS ELEMENTS D'INDEXATION 7, 8, 9, 10 DEPLACES PAR ROTATION ET VENANT S'ENCLENCHER DANS LES CRANS DE LA CAME 2. POUR OBTENIR UN NOMBRE DE POSITIONS D'ARRET PLUS GRAND QUE CELUI DES CRANS, L'ECART ANGULAIRE ENTRE ELEMENTS D'INDEXATION SUCCESSIFS EST DECALE DE M-1N, M ETANT LE RANG DE L'ELEMENT CONSIDERE ET N ETANT LE NOMBRE DES ELEMENTS D'INDEXATION.THE PRESENT INVENTION CONCERNS AN INDEXATION MECHANISM INCLUDING A CAM 2 PRESENTING TOP 3 AND DEPRESSIONS 4 FORMING NOTCHES AND SEVERAL INDEXATION ELEMENTS 7, 8, 9, 10 MOVED BY ROTATION AND COMING TO LOCK INTO THE NOTCHES OF THE CAME 2. TO OBTAIN A NUMBER OF STOP POSITIONS GREATER THAN THAN THE NOTCHES, THE ANGULAR GAP BETWEEN SUCCESSIVE INDEXING ELEMENTS SHALL BE M-1N, M BEING THE ROW OF THE ELEMENT CONSIDERED AND N BEING THE NUMBER ELEMENTS OF INDEXATION.
Description
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La présente invention concerne un mécanisme d Jindexation, notam- The present invention relates to a mechanism for indexing, particularly
ment pour commutateur rotatif à plusieurs positions d'arrêt séparées par un même angle, ce mécanisme comportant une came d'indexation présentant des sommets et des dépressions formant des crans, et plusieurs éléments d'indexation agencés de façon qu'un rotary mechanism with several stop positions separated by the same angle, this mechanism comprising an indexing cam having notches and depressions forming notches, and a plurality of indexing elements arranged in such a way that
déplacement angulaire relatif soit possible entre eux et la came d'in- relative angular displacement is possible between them and the cam
dexation, et de façon qu'un ou plusieurs d'entre eux s'engagent avec effet d'enclenchement, dans une dépression et que le-ou les autres éléments d'indexation ne s'enclenchent pas dans une dépression, de façon à obtenir un nombre de positions d'arrêt plus grand que le nombre dexation, and in such a way that one or more of them engages with interlocking effect, in a depression and that-or the other indexing elements do not engage in a depression, so as to obtain a number of stop positions larger than the number
des crans.notches.
Un tel mécanisme d'indexation est connu par le brevet américain n O 2 399 906 Dans ce mécanisme, un disque dont le bord comporte des échancrures en forme de segment de cercle équidistantes les unes des autres, est fixé à l'arbre tournant Quatre billes d'indexation coopèrent avec le tracé de came ainsi formé Les billes consécutives sont séparées à chaque-fois de 900 et s'enclenchent simultanément, Such an indexing mechanism is known from US Pat. No. 2,399,906. In this mechanism, a disk whose edge has equispaced rim-shaped indentations of each other is attached to the rotating shaft. indexing cooperates with the cam pattern thus formed The consecutive balls are separated each time 900 and engage simultaneously,
chacune dans l'une des huit échancrures en forme de segment de cercle. each in one of the eight notches in the shape of a circle segment.
Cet agencement possède donc huit positions d'arrêt Pour doubler le nombre des positions d'arrêt, deux billes d'indexation diagonalement opposées peuvent être agencées avec un décalage angulaire égal à la moitié de l'angle entre échancrures Pour chaque position d'arrêt, il y a alors une paire de billes d'indexation qui sont enclenchées chacune dans une échancrure, tandis que les deux autres billes sont pressées contre le contour circulaire que le disque comporte entre This arrangement thus has eight stop positions To double the number of stop positions, two diagonally opposite indexing balls can be arranged with an angular offset equal to half the angle between notches For each stop position, there is then a pair of indexing balls which are each engaged in an indentation, while the other two balls are pressed against the circular contour that the disc comprises between
les échancrures, et prennent une position instable. the indentations, and take an unstable position.
En outre, par le brevet allemand _ 2230 856, il est connu In addition, by the German patent 2230 856, it is known
de parvenir à une division de l'angle entre crans d'un disque d'in- to achieve a division of the angle between notches of a record of
dexation en agençant deux disques d'indexation identiques l'un au- dexation by arranging two identical indexing discs, one
dessus de l'autre et en les décalant de la moitié du pas entre crans. above each other and shifting them by half the step between notches.
Lors de la rotation, les billes diagonalement opposées 'lsautent" en direction axiale, donc perpendiculairement au plan des disques, d'un During rotation, the diagonally opposite balls 'lsautent' in the axial direction, so perpendicular to the plane of the disks, a
disque à l'autre Cela implique donc un encombrement axial plus im- This implies a larger axial space requirement.
portant. La présente invention a pour but d'obtenir un nombre très wearing. The present invention aims to obtain a very high number
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élevé de positions d'arrêt, tout en ayant une grande précision angu- high stopping positions, while having high angular accuracy.
laire et une caractéristique d'enclenchement suffisante, cela avec and a sufficient interlocking characteristic, this with
un mécanisme d'indexation même très miniaturisé pour commutateurs rota- a very miniaturized indexing mechanism for rotary switches
tifs, commutateurs encodeurs, potentiomètres rotatifs à positions fixes, etc. Selon l'invention, ce but est atteint par le fait qu'il y a au moins N éléments d'indexation qui, par rapport à une position initiale commune, sont disposés chacun selon un rapport d'indexation angulaire différent, N, m étant un nombre entier au moins égal à 1 et au plus égal à N et indiquant le numéro d'emplacement d'un élément d'indexation, et N étant un nombre entier supérieur à 3 et encoder switches, rotary potentiometers with fixed positions, etc. According to the invention, this object is achieved by the fact that there are at least N indexing elements which, with respect to a common initial position, are each arranged in a different angular indexing ratio, N, m being an integer at least 1 and at most equal to N and indicating the location number of an indexing element, and N being an integer greater than 3 and
égal au nombre total des élémentsd'indexation nécessaires. equal to the total number of indexing elements required.
Les différents objets et caractéristiques de l'invention The different objects and characteristics of the invention
seront maintenant détaillés dans la description qui va suivre, faite will now be detailed in the description that follows, made
à titre d'exemple non limitatif, en se reportant aux figures anne- by way of non-limiting example, referring to the figures
xées.secured.
La figure 1 représente un mécanisme indexeur selon l'in- FIG. 1 represents an indexing mechanism according to the invention.
vention, vu en coupe selon C-D de la figure 2; et la figure 2 représente le mécanisme indexeur vu en coupe vention, seen in section along C-D of Figure 2; and FIG. 2 represents the indexing mechanism as seen in section
faite selon la ligne A-B de la figure 1. made according to line A-B of FIG.
La référence 1 désigne un bouton de commande rotatif dans lequel une couronne d'indexation 2 est agencée Côté intérieur, cette couronne possède une came d'indexation 5 présentant des sommets 3 et des dépressions 4 Les surfaces 6 reliant les sommets aux dépressions et constituant des surfaces de glissement pour des éléments d'indexation réalisés sous forme de billes 7, 8, 9 et 10 sont de préférence au moins approximativement rectilignes et forment des rampes obliques de façon que l'angle qu'elles forment deux à deux dans chaque dépression 4 soit de 70 à 1100, de préférence de l'ordre de 90 Dans cet exemple de réalisation, il y a douze telles dépressions ("crans"). Un support pour les billes 7, 8, 9, 10 réalisé sous la forme d'une bague 12, est monté à rotation sur un tourillon Il qui constitue, par exemple, une pièce d'un seul tenant avec la couronne d'indexation 2 Ce support est muni d'un collet intérieur 13 qui s'applique sur The reference numeral 1 denotes a rotary control knob in which an indexing crown 2 is arranged on the inside, this ring has an indexing cam 5 having vertices 3 and depressions 4. The surfaces 6 connecting the vertices to the depressions and forming sliding surfaces for indexing elements in the form of balls 7, 8, 9 and 10 are preferably at least approximately rectilinear and form oblique ramps so that the angle they form in pairs in each depression 4 or 70 to 1100, preferably of the order of 90. In this embodiment, there are twelve such depressions ("notches"). A support for the balls 7, 8, 9, 10 made in the form of a ring 12, is rotatably mounted on a pin II which constitutes, for example, a piece integral with the indexing ring 2 This support is provided with an inner collar 13 which is applied on
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un relief de tourillon 11 La fixation de la bague 12 est réalisée par deux pattes de retenue 14 qui traversent le collet intérieur 13 et sur lesquelles une rondelle 15 est glissée Les extrémités des pattes de retenue 14 sont cambrées et arrêtent la bague 12 avec un faible jeu axial Ainsi, la came d'indexation 5 peut tourner par a trunnion relief 11 The fastening of the ring 12 is carried out by two retaining tabs 14 which pass through the inner collar 13 and on which a washer 15 is slid. The ends of the retaining tabs 14 are arched and stop the ring 12 with a weak axial clearance Thus, the indexing cam 5 can turn by
rapport aux éléments -d'indexation 7, 8, 9 et 10 La bague 12 compor- to the indexing elements 7, 8, 9 and 10 The ring 12 comprises
te des trous borgnes 16 disposés de préférence radialement et aména- blind holes 16 preferably arranged radially and arranged
gés de façon à recevoir les billes d'indexation 7, 8, 9, 10 qui, sous l'action de ressorts de compression 17, sont pressées contre in order to receive the indexing balls 7, 8, 9, 10 which, under the action of compression springs 17, are pressed against
la came d'indexation 5.the indexing cam 5.
Dans le cas o il y a douze crans sur la couronne 5, l'an- In the case where there are twelve notches on the crown 5, the
gle entre crans -est a = 30 Toutefois, avec les quatre billes d'indexation représentées, 7, 8, 9 et 10, agencées selon l'invention, on obtient un angle "' de 7,5 entre positions d'arrêt Cet angle résulte de ce que les billes 7, 8, 9 et 10 et les trous borines 16 sont disposés de façon que chacune des billes d'indexation 7, 8, 9, 10 se trouve, par rapport à celle qui la suit immédiatement en considérant une position initiale commune (par exemple la position de la bille 7),-décalée d'un angle qui correspond à l'angle entre crans de la couronne d'indexation 5 ou à un multiple entier de cet angle, plus (ou moins) une valeur angulaire a' égale à cet angle However, with the four indexing balls represented, 7, 8, 9 and 10, arranged according to the invention, an angle of 7.5 is obtained between stopping positions. as a result of which the balls 7, 8, 9 and 10 and the boric holes 16 are arranged so that each of the indexing balls 7, 8, 9, 10 is, in relation to that which follows it immediately by considering a common initial position (for example the position of the ball 7), - offset by an angle corresponding to the angle between notches of the indexing crown 5 or at an integer multiple of this angle, plus (or minus) a angular value a 'equal to this angle
divisé par le nombre des billes d'indexation. divided by the number of indexing beads.
Dans cet exemple, cela donne 300:4 = 7,5 . In this example, this gives 300: 4 = 7.5.
Le rapport de division de l'angle entre crans est donc The division ratio of the angle between notches is therefore
1:4 = n, N étant le nombre des billes d'indexation 7, 8, 9 qui doi- 1: 4 = n where N is the number of indexing balls 7, 8, 9 which
vent assurer l'échelonnement fin des positions d'arrêt Il faut donc to ensure the fine staggering of the stopping positions.
que N soit un entier supérieur à trois. that N is an integer greater than three.
Dans cet exemple, les billes 7, 8, 9 et 10 sont alors, par rapport à la position de référence O précités, localisées comme suit en considérant une rotation dans le sens horaire; la-bille 7 est à O a'; la bille 8 à x a-1 a'; la bille 9 à y c-2 a'; et la bille 10 za-3 a' In this example, the balls 7, 8, 9 and 10 are then, relative to the reference position O above, localized as follows by considering a rotation in the clockwise direction; ball 7 is at O '; ball 8 to x a-1 a '; the ball 9 at y-2 a '; and the ball 10a-3a
D'une façon générale, si l'on attribue à chaque bille d'in- In a general way, if we attribute to each ball of in-
dexation un numéro constitué par un nombre m de la suite I n, on obtient alors pour les différentes billes un décalage V = N Cela dexation a number consisting of a number m of the sequence I n, we then obtain for the different balls a shift V = N This
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indique de combien de fois l'angle de division fine ' une bille d'in- indicates how many times the fine division angle 'a log of
dexation est décalée par rapport à une valeur de référence Dans dexation is shifted from a reference value in
l'exemple, la troisième bille (bille 9), avec m = 3 et N 4, est dé- the example, the third ball (ball 9), with m = 3 and N 4, is de-
3 -1 113 -1 11
calée de = 2 de l'angle a, donc de 2 ' a = 2 a = 2 a', l'ex- wedged by = 2 of the angle a, therefore of 2 'a = 2 a = 2 a', the ex-
pression; U donnant l'angle de division a'. Avec l'invention, pour chaque position d'arrêt, l'une des billes d'indexation 7, 8, -9 et 10 s'enclenche dans une dépression 4 tandis que les autres s'appliquent sur des surfaces de glissement obliques 6 ou éventuellement sur un sommet 3 Il n'est pas évident, au premier abord, qu'un positionnement parfait soit obtenu malgré la pressure; U giving the division angle a '. With the invention, for each stop position, one of the indexing balls 7, 8, 9 and 10 engages in a depression 4 while the others are applied to oblique sliding surfaces 6 or possibly on top 3 It is not obvious at first sight that a perfect positioning is achieved despite the
position instable des dernières billes mentionnées même si l'on dési- unstable position of the last balls mentioned, even if
re une subdivision très fine, c'est-à-dire un angle et' très petit. a very fine subdivision, that is to say an angle and very small.
Si l'on considère la chose plus en détail, on peut toutefois consta- If we look at it in more detail, we can
ter que les forces de rappel dues aux billes en condition instable that the return forces due to the balls in unstable conditions
s'annulent mutuellement, au moins presque complètement Il est mani- cancel each other out, at least almost completely.
feste qu'il y avait jusqu'à présent un préjugé s'opposant au dévelop- fest that there was until now a prejudice against the devel-
pement de tels mécanismes d'indexation bien que la miniaturisa- such indexing mechanisms, although the miniaturization
tion des composants ait depuis longtemps créé un besoin de tels méca- components has long been a requirement for such mechanisms.
nismes à division très fine.very fine divisions.
La qualité de l'effet d'enclenchement du mécanisme selon l'invention repose en outre sur le fait que malgré la petitesse de l'angle a' entre position d'arrêt, une bille d'indexation 7 i 8, 9, The quality of the engagement effect of the mechanism according to the invention is furthermore based on the fact that, despite the smallness of the angle a 'between the stop position, an indexing ball 7 i 8, 9,
accomplit, de la position d'enclenchement au fond de la dépres- accomplishes, from the engagement position to the bottom of the depressed-
sion (cran) 4 jusqu'à la position d'arrêt suivante, une course de (notch) 4 to the next stop position, a
levée beaucoup plus grande que si la came 5 de la couronne 6 était di- much greater lift than if the cam 5 of the crown 6 was di-
visée de façon correspondante.correspondingly.
Sur la figure 1, pour illustrer cela, on a représenté au- In Figure 1, to illustrate this, there is shown
dessus de la bille 7 un tracé de came à denture fine Avec l'angle de division à', la denture fine 18 et la bille positionneuse 19 à petit diamètre qu'il faut alors, la course de cette bille 19 est de 40 à % de la profondeur des dents Cette course exprimée en pourcentage est encore presque atteinte avec l'agencement selon l'invention, comme on peut le voir en considérant les positions des billes 8 et 10 et above the ball 7 a fine-tooth cam trace With the dividing angle at ', the fine toothing 18 and the small diameter ball positioner 19 which is then required, the stroke of this ball 19 is 40 to 40%. This stroke, expressed in percentage, is still almost reached with the arrangement according to the invention, as can be seen by considering the positions of the balls 8 and 10 and
en les comparant à celle de la bille 7 Toutefois, comme la profon- compared to that of ball 7 However, as the
deur des dents est, dans cet exemple de réalisation, beaucoup plus In this embodiment, the teeth are much more
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grande, il en résulte que la course de levée des billes d'indexation large, it follows that the stroke of lifting of the indexing balls
7, 8, 9 et 10 est, elle aussi, beaucoup plus grande. 7, 8, 9 and 10 is also much larger.
Il convient en outre de souligner qu'une came d'indexation 5 telle que celle utilisée par l'invention, comportant une division "non-fine" est plus facile à réaliser avec une grande précision que ne It should further be emphasized that an indexing cam 5 such as that used by the invention, having a "non-fine" division is easier to achieve with greater precision than
l'est une came à division fine.is a fine division cam.
D'une façon connue en soi, on peut prévoir, en plus des quatre billes d'indexation 7, 8, 9 et 10 représentées dans l'exemple, d'autres In a manner known per se, it is possible to provide, in addition to the four indexing balls 7, 8, 9 and 10 represented in the example, other
billes d'indexation agencées de la même façon, avec un décalage angu- indexing balls arranged in the same way, with an angular misalignment
laire, de manière à pouvoir accroître l'effet d'enclenchement. in order to increase the interlocking effect.
Au lieu de billes d'iiidexation 7, 8, 9 et 10, on peut aussi prévoir d'autres éléments d'indexation tels que, par exemple, des doigts, des galets, etc Au lieu de la couronne crantée 2, on peut aussi utiliser une bague ayant des reliefs et dépressions sur son pourtour ou sur une Instead of balls 7, 8, 9 and 10 can also be provided other indexing elements such as, for example, fingers, rollers, etc. Instead of the notched crown 2, it is also possible use a ring with reliefs and depressions on its periphery or on a
face.face.
Dans une forme de réalisation avantageuse de l'invention, la distance angulaire entre deux éléments d'indexation 7, 8, 9, 10 est comprise entre 30 et 900, et cette distance angulaire correspond à un anglea entre crans, ou à un multiple entier de celui-ci, plus ou moins m 1 donc plus ou moins (n 1) "', En outre, là bague 12 peut être munie d'une douille filetée de façon que le mécanisme puisse être facilement inséré et fixé dans In an advantageous embodiment of the invention, the angular distance between two indexing elements 7, 8, 9, 10 is between 30 and 900, and this angular distance corresponds to an angle between notches, or to an integer multiple of it, more or less m 1 so more or less (n 1) "', In addition, there ring 12 can be provided with a threaded socket so that the mechanism can be easily inserted and fixed in
un trou et puisse être actionné par le bouton de commande 1 Pour l'en- a hole and can be operated by the control knob 1 For the en-
traînement d'un axe d'interrupteur, ou de tout autre arbre, etc, le tou- dragging a switch shaft, or any other shaft, etc., the
rillon Il est muni d'un évidement central 21 à section non circulaire, par exemple d'une fente, dans lequel une pièce à faire tourner, dotée d'une It is provided with a central recess 21 of non-circular section, for example of a slot, in which a part to be rotated, provided with a
forme correspondante, peut être introduite. corresponding form, can be introduced.
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| DE3238660C2 (en) | 1984-08-23 |
| GB2129221B (en) | 1986-08-20 |
| DE3238660A1 (en) | 1984-04-26 |
| FR2534711B1 (en) | 1986-12-26 |
| GB8325785D0 (en) | 1983-10-26 |
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