Brevet FR2121796A1 — publié le 19720825

L'invention est relative à un commutateur électrique à bascule commandée élastiquement avec un système basculant dont le passage d'une position à l'autre dépend de la coxjrse d'un élément de commande. 5 De tels commutateurs actionnés en fonction d'un déplacement sont largement utilisés sous forme de micro-contacts. Ils présentent un système de bascule constitué de trois pièces, à savoir un levier d'attaque, un levier de contact et un ressort basculant. Le levier d'attaque est soumis à l'action d'un poussoir qui, en 10 se déplaçant, fait dépasser au levier d'attaque une position de point mort où l'équilibre est instable, à la suite de quoi le levier de contact saute brusquement d'une première position à une seconde position. Au retour, une position de point mort se trouve à nouveau atteinte, à partir de laquelle le levier de contact 15 revient brusquement à sa première position. On rencontre ici des difficultés quand il s'agit de régler la différence, c'est-à-dire la course que doit effectuer le poussoir entre les deux processus de commutation. En effet, cette différence dépend de la course que doit effectuer le levier de contact. 20 Mais plus cette course est grande, plus grande est aussi la vitesse d'impact et avec elle la tendance du contact à rebondir. Les conditions de fonctionnement se trouvent donc modifiées avec le réglage de la différence. En outre, on ne peut pas descendre au-dessous d'une différence minimum "Bien déterminée parce qu'il faut ^5 pour le basculement du système une course minimum déterminée. On connaît en outre des commutateurs à bascule commandée élastiquement qui présentent un système de bascule ne comportant que deux pièces, à savoir, en dehors du ressort basculant, uniquement un levier. Si ce levier est soumis à une force de commande, 30 soit qu'il soit actionné, dans un thermostat d'évaporateur, par un élément actif rempli de vapeur saturante, soit que, dans un thermostat d'ambiance, il soit lui-même constitué par une lame bi-métallique, le basculement d'une position à l'autre s'effectue alors dès que la force de commande dépasse l'effort exercé par le 3 5 ressort basculant en position de repos. Dans ce cadre, on a déjà connu un tel commutateur basculant à action élastique avec un levier bi-métallique,actionné en fonction de la force de commande, dans lequel le contact mobile, indépendant du système de bascule, est appuyé élastiquement contre le contact fixe et peut être sou-40 levé de celui—ci par ledit système à bascule. 72 00976 2 2121796 Le problème a la base de l'invention est de définir un commutateur à basculement du genre décrit au préambule commandé élastiquement en fonction d'une course, avec lequel on évite les difficultés indiquées avec le réglage de la différence. 5 Ce problème est résolu suivant l'invention par le fait que le système de bascule est composé uniquement d'un levier et d'un ressort basculant, que le contact mobile, indépendant dudit système de bascule, est appuyé élastiquement contre le contact fixe et peut en être décollé par ledit système de bascule, et qu'un 1C ressort transformateur est intercalé entre l'élément de commande et ledit système de bascule. Avec ce commutateur, une modification du réglage de la différence, que ce soit sur les lieux du montage ou déjà en usine, n'entraîne aucune modification sensible des autres propriétés du 15 commutateur. Ceci ne vient pas uniquement du fait que le système de contacts est séparé du système de bascule, mais aussi du fait que, pour tous les réglages de la différence, la course de basculement reste essentiellement la même parce que cette différence peut être réglée en agissant sur le réglage du ressort basculant et mo-20 difiant ainsi sa caractéristique. Le ressort intercalé entre l'élément de commande et le système de bascule effectue une transformation de la grandeur d'entrée, réalisant une commande piït^ement fonction d'une course, en une grandeur d'entrée qui est une force, adaptée au système de bascule considéré. En outre, grâce au régla-2 5 ge de force, on peut régler des différences considérablement plus faibles qu'il n'était possible dans les micro-contacts connus. A ceci s'ajoute ]e fait qu'on obtient un montage plus facile du fait qu'il n'y a qu'un seul point d'articulation mobile. Il n'est pas non plus nécessaire de faire échapper le système de bascule en pas-30 sant par un point mort. Au contraire, les deux positions entre lesquelles le système bascule peuvent être disposées d'un même côté de la droite qui joint les deux points d'articulation fixes du système de bascule. On obtient une construction particulièrement simple si 35 ledit ressort transformateur est formé par un segment de levier situé entre le point d'attaque dudit élément de commande et l'articulation du ressort basculant. Cette disposition donne une construction très peu encombrante. Si c'est le levier tout entier qui est réalisé élastique, on n'a besoin pour la transformation d'au-40 cun élément supplémentaire. 72 00976 3 2121796 Suivant un mode de réalisation très avantageux, un support isolant porte ledit levier réalisé comme ressort, une tige-support qui présente, à son extrémité recourbée en étrier, le point d'appui fixe dudit ressort basculant et au moins une lame élastique 5 munie d'une paillette de contact; tous ces éléments étant à peu près parallèles, ladite tige-support portant ledit contact fixe, et un organe de rupture qui soulève les contacts mobiles du contact fixe étant disposé sur ledit levier au voisinage'de l'articulation dudit ressort basculant. Il en résulte un commutateur à bascule 10 commandée élastiquement qui, en conservant tous les avantages indiqués, peut être conçu très petit et très peu encombrant. Suivant une autre disposition avantageuse, un contact mobile actionné par ledit organe de rupture est disposé de chaque côté dudit contact fixe. Le commutateur à bascule commandée élas-15 tiquement peut alors servir de commutateur à deux voies. On peut en outre prévoir sur ledit organe de rupture, des butées limitant la course du système de bascule qui coopèrent avec ladite tige-support fixe. La course de basculement d'une position à l'autre étant ainsi fixée par cette disposition, une modification du réglage de la différence n'entraîne pas non plus de différences sensibles dans le reste du comportement du commutateur à bascule commandée élastiquement. On comprendra mieux l'invention à partir de la description détaillée ci-après de deux modes de réalisation particuliers de son objet, en se référant à la planche de dessins annexée, donnée ici uniquement à titre d'exemple illustratif et sans aucun caractère limitatif, sur laquelle : La Fig.l est une coupe schématique d'un premier mode de réalisation de l'invention, la figure 2 est une vue latérale de l'organe de rupture qui soulève les contacts; et la figure 3 représente schématiquement un second exemple de réalisation. Les fig.l et 2 représentent un mode de réalisation dans lequel un boîtier 1 en matière synthétique en forme de godet est fermé d'un côté par un bouchon-support isolant 2. Un élément de commande 3 passe a travers un trou dans le boîtier 1. Dans le bouchon-support isolant sont fixés, en allant du haut vers le bas : un levier 4 réalisé sous forme de ressort à lame, une lame élastique de contact 5 portant un contact mobile 20 25 30 35 40 72 00976 4 2121796 6, une tige-support rigide 7 avec un double contact fixe 8 et une lame élastique de contact 9 portant un contact mobile 10. La tige-support 7 a une extrémité recourbée en étrier 11. Entre cette extrémité et le levier 4 est maintenu un ressort basculant 12 qui 5 a une forme en oméga. Le levier 4 porte un organe de rupture 13 en matière isolante. Il possède deux faces d'attaque 14 et 15 qui coopèrent avec les extrémités libres des lames élastiques de contact 5 et 9 et il est traversé par un évidement 16 avec deux surfaces de butée 17 et 18. C'est par cet évidement que passe la tige-10 support 7. Le levier élastique 4 a une tension initiale qui, dans la position représentée, a fond de course vers le haut, exerce une force F. En conséquence de cette force, l'organe de rupture soulevant les contacts se trouve tiré vers le haut jusqu'à ce que la 15 butée 18 porte contre la tige-support 7. Le contact supérieur 6 est décollé du contact fixe 8. Le contact inférieur 10 s'appuie avec la force K de sa lame élastique contre le contact fixe 8. On doit ajouter qu'en dehors de la force F, le ressort basculant 12 exerce aussi une composante de force dirigée vers le haut. 20 Si maintenant l'élément de commande 3 se trouve appuyé vers le bas par un organe d'attaque rigide comme on en utilise habituellement dans les micro-contacts, le levier élastique 4 se trouve fléchi vers le bas dans la région attaquée par ledit élément de commande 3. L'extrémité liée au ressort basculant reste cependant 25 en place jusqu'à ce que la force F s'y trouve inversée et dépasse finalement la composante de force dudit ressort basculant 12. A cet instant, le système s'échappe brusquement et saute brusquement à la position de fin de course vers le bas, en laquelle l'organe de rupture 13 porte par sa butée supérieiare 17 contre la 30 tige-support 7. Lors du basculement d'une position à l'autre,le contact 10 a été décollé du contact fixe 8. En même temps, le contact mobile 6 a été libéré et est venu, rappelé par la force K de sa lame élastique 5, porter contre le contact fixe 8. Si maintenant l'élément de commande 3 se trouve ramené à sa position 35 initiale, toute la tension initiale F du levier élastique 4 agit et le système de bascule revient brusquement à la position de repos figurée sur le dessin. Le réglage de la différence de ce système de bascule peut s'effectuer en coudant plus ou moins fortement l'extrémité en 40 forme d'étrier 11, en sorte que le ressort basculant 12 se trouve 72 00976 5 2121796 plus ou moins fortement bandé. Ceci a bien pour effet de modifier la force nécessaire pour opérer le basculement d'une position à l'autre et, avec elle, la course que doit parcourir l'élément de commande 3, mais dans le basculement d'une position à l'autre ~ 5 proprement dit, le fonctionnement du commutateur à bascule commandée élastiquement reste sans changement. Ceci est vrai en particulier pour la faible tendance au rebondissement qu'on peut maintenir extrêmement réduite pour tous les commutateurs d'une série, même s'ils ont des réglages de différence très différents D les uns'des autres, grâce a un dimensionnement convenable des masses mobiles. On peut aussi réaliser des différences très petites si bien qu'il suffit pour provoquer le basculement d'une position à l'autre de déplacements de l'élément de commande 3jd'une amplitude plus réduite que dans le cas des commutateurs à bascule comman-15 dée élastiquement,asservis à une course,connus jusqu'ici. Suivant le mode de réalisation représenté sur la Fig.3, un levier rigide 20 et un ressort basculant 21 en forme d'oméga sont maintenus entre deux appuis 22 et 23 sur lesquels ils s'articulent. L'appui 23 est constitué par une vis de réglage. Ce sys-20 tème de bascule en deux pièces peut basculer entre deux butées 24 et 25 fixées au boîtier. Comme élément de commande, on utilise un bouton creux 26 qui, par l'intermédiaire d'un ressort transformateur 2 7, agit sur le levier rigide 20. Un ressort de rappel 28 prend appui sur un téton 29 du boîtier et rappelle le levier 20 25 vers la position de repos représentée. Un élément de manoeuvre de contact 30 est fixé au levier rigide 20 et agit par une butée 31 sur une lame élastique de contact 33 qui porte un contact mobile 32. Dans la position de repos illustrée par la figure, le contact 32 coopère avec un contact fixe 34 dont le support 35 sort à tra-30 vers le boîtier 19, tout comme la lame élastique de contact 33, pour le raccordement électrique. Avec cette construction également, le système de bascule reste au repos jusqu'à ce que l'élément de commande 26 ait effectué une course telle que l'effort exercé par le ressort transfor-35 mateur 27 sur le levier 20 dépasse la composante de force du ressort à bascule 21. Le basculement se produit alors jusqu'à la butée fixe 25, ce qui décolle le contact mobile 32 du contact fixe 34. Quand l'élément de commande" 26 revient à sa position de départ représentée sur le dessin, le système de bascule, rappelé par le 40 ressort 28, revient brusquement à sa position initiale. Au moyen 72 00976 6 2121796 de la vis de réglage 23, on peut régler la différence avec une très grande précision sans par ailleurs changer quoi que ce soit au comportement de 1'interrupteur. Il y a bien entendu encore d'autres possibilités de faire 5 varier les paramètres fonctionnels du commutateur, comme par exemple en modifiant les butées 24 et 25, en prévoyant une possibilité de réglage pour le ressort transformateur, ou pour le ressort de rappel 28, etc... Comme il va de soi et comme il résulte d'ailleurs déjà 10 de ce qui précède, l'invention ne se limite nullement à ceux de ses modes d'application et de réalisation qui ont été plus spécialement envisagés; elle en embrasse, au contraire, toutes les variantes. 72 00976 7 2121796 —REVENDICATIONS— 1.- Commutateur électrique a bascule commandée élastique-ment,avec un système basculant dont le passage d'une position à l'autre dépend de la course d'un élément de commande,caractérisé 5 par le fait que le système de bascule est composé uniquement d'un levier(4,20) et d'un ressort basculant (12,21), que le contact mobile (6,10; 32), indépendant dudit système de~~*Bascule est appuyé élastiquement contre le contact fixe (8,34) et peut en être décollé par ledit système de bascule, et qu'un ressort transforma-10 teur (4,20) est intercalé entre l'élément de commande (3,26) et ledit système de bascule. 2.- Commutateur suivant la revendication 1,caractérisé par le fait que ledit ressort transformateur est formé par un segment du levier (4)situé entre le point d'attaque dudit élément de 15 commande (3) et l'articulation du ressort basculant. 3.- Commutateur suivant l'une quelconque des revendications 1 ou 2, caractérisé par le fait qu'un support isolant (2) porte ledit levier (4) réalisé comme ressort, une tige-support rigide (7) qui présente à son extrémité recourbée en étrier (11) le point 20 d'appui fixe dudit ressort basculant (12), et au moins une lame élastique (5,9) avec un contact (6,10),tous ces éléments étant à peu près parallèles, que ladite tige-support porte ledit contact fixe (8),et qu'un organe de rupture (13) qui soulève les contacts mobiles du contact fixe est disposé sur ledit levier au voisinage 25 de l'articulation dudit ressort basculant. 4.- Commutateur suivant l'une quelconque des revendications 1 à 3 caractérisé par le fait qu'un contact (6,10) mobile actionné par ledit organe de rupture (13) est disposé de chaque côté dudit contact fixe (8). 30 5.- Commutateur suivant l'une quelconque des revendications 1 à 4 caractérisé par le fait qu'il est prévu sur ledit organe de rupture (13) des butées (17,18)limitant la course du système de bascule qui coopèrent avec ladite tige-support rigide (7).