Brevet FR2284967A1 — publié le 19760409

L'invention concerne un mécaniste contacteur, utilisable dans un interrupteur ou un commutateur électrique comportant dans un bottier isolant équipé d'un bouton poussoir, un poussoir susceptible d'être déplacé approximativement selon un axe rectiligne, ledit poussoir agissant alternativement sur un levier commandant le contact électrique et sur une pièce de verrouillage dudit levier contre la poussée de ressorts qui leur sont associés, lesdits levier et pièce de verrouillage étant mobiles autour d'ases, parallèles entre eux et perpendiculaires à la direction de déplacement du poussoir, maintenus dans une meSme cage. Il est connu du brevet français 1.323.010 un mécanisme d'interrupteur ou de commutateur électrique dans lequel un poussoir, maintenu contre le bouton poussoir par le ressort de rappel de celui-ci, est susceptible d'entre enfoncé de manière que son extrémité soit mise en contact avec la surface de pièces constituant soit un levier soit un verrou pour le levier. La pièce constituant le levier est mobile à une de ses extrémités autour d'un axe de direction perpendiculaire à l'ase de déplacement du poussoir, l'autre extrémité étant appuyée contre un coulisseau portant une barrette conductrice qui est susceptible d'assurer la liaison entre deux contacts électriques. Ce coulisseau est repoussé contre l'extrémité du levier par un ressort, le déplacement du levier étant limité par une butée.La pièce de verrouillage du levier bloque celui-ci lorsqu'il se trouve dans la position la plus éloignée de l'extrémité du poussoir. La pièce de verrouillage est également mobile autour d'un axe de direction perpendiculaire à l'axe de déplacement du poussoir, situé à une certaine distance de ses extrémités. L'extrémité ne servant pas au verrouillage est soumise à l'action d'un ressort qui aaintient l'extrémité de verrouillage dans la position la plus proche de l'extrémité du poussoir. Les axes de rotation du levier et de la pièce de verrouillage sont saintenus dans une pièce isolante formant cadre et dont un des bords longitudinaux sert de butée pour limiter la course du levier. Le levier et la pièce de verrouillage portent une face d'appui sur laquelle l'extrémité du poussoir vient appuyer.Un ergot placé sur le bord de la pièce de verrouillage coopère avec le bord du levier présentant une partie saillante pour maintenir celui-ci dans la position la plus proche de 11 extrémité du poussoir. Le déplacement du poussoir met en contact son extrémité libre avec la face d'appui du levier ou de la pièce de verrouillage et permet, par rotation de ces pièces, une rodification de leur position respective ayant pour résultat le déplace ent du coulisseau portant la barrette conductrice pour établir ou interrotpre le circuit entre les deux contacts. Le mécanisme décrit dans cette réalisation présente, sur les appareillages à bascule précédemment connus, l'avantage d'un verrouillage positif c'est-à-dire que celui-ci est obtenu par l'intervention d'une pièce de verrouillage lorsque le mécanisme est dans une position déterminée correspondant à celle pour laquelle le coulisseau établit le circuit entre les contacts. Cependant, ce dispositif présente un inconvénient très sérieux dû au fait que l'interruption du circuit n'est pas directement commandée par le poussoir,mais que le déverrouillage du levier permet l'action d'un ressort qui repousse le coulisseau et le levier reposant sur lui. Si par suite d'un coinçage du coulisseau, le ressort ne peut exercer sa poussée, le levier se trouve bien rappelé indirectement par l'ergot du levier de verrouillage, mais il n'interrompt pas pour cela le circuit entre les contacts.La conception du mécanisme et du bottier est telle que l'on ne peut obtenir qu'un interrupteur, alors que la tendance actuelle est, qu'à partir d'éléments standardisés, on puisse à volonté, par la simple addition d'une borne contact, obtenir par exemple un inverseur. Le nombre de pièces est relativement grand d'où il résulte une assez grande complexité de montage et l'obligation au niveau de la fabrication des éléments de faire appel à un nombre important d'outils. Le mécanisme, objet de l'invention, vise à obtenir un accompagnement des mouvements, chacune des pièces étant amenée, par action directe du poussoir, dans la position finale qu'elle doit occuper. On élimine ainsi tout risque de blocage du mécanisme dans une position qui pourrait ne plus être désirée. Cet accompagnement des mouvements, aussi bien au verrouillage qu'au déverrouillage d'une position, a été réalisé en symétrisant le mécanisme. Cette symétrisation permet en outre l'utilisation d'une forme unique pour le levier de contact et le verrou du levier, d'où une diminution appréciable des outillages nécessaires à leur fabrication. L'accompagnement des leviers a également pour résultat un fonctionnement quasi silencieux de l'appareil ainst équipé. Le mécanisme contacteur, selon l'inventi i, utilisable dans un interrupteur ou un commutateur électrique comportant, dans un bottier isolant équipé d'un bouton poussoir, un poussoir susceptible d'être déplacé approximativement selon un axe rectiligne, ledit poussoir agissant alternativement sur un levier commandant le contact électrique et sur une pièce de verrouillage dudit levier contre la poussée de ressorts qui leur sont associés, lesdits levier et pièce de verrouillage étant mobiles autour d'axes, parallèles entre eux et perpendiculaires à la direction de déplacement du poussoir,maintenus dans une meme cage, est remarquable en ce que lesdits levier et pièce de verrouillage sont constitués par des pièces identiques montées dans une meme cage, symétriquement par rapport i la direction de déplaceent du poussoir, lesdites pièces portant sur au moins une partie de leur corps une languette formant avec celui-ci un dièdre à fond arrondi dont l'ouverture est dirigée vers l'extrémité du poussoir, chacune desdites languettes constituant pour l'autre une rampe de déplacement lorsque le poussoir entre en contact avec l'un des plans du dièdre formé par la languette et le corps de la pièce et provoque, par son déplaceant, la rotation de la pièce, on une butée lorsque le poussoir est relâché, l'extrémité de la languette de ladite pièce venant alors buter sous ne partie de la languette de l'autre pièce et la maintenant ainsi verrouillée an position sous l'action. d'au moins un ressort. Les pièces identiques et la cage dans laquelle elles sont montées sont en matériau bon conducteur de l'électricité, ladite cage portant des moyens de fixation d'un conducteur électrique et au moins une desdites pièces portant une perle de contact susceptible de venir en contact dans une position déterminée avec au moins un contact situé à l'intérieur du bottier et relié à des moyens de fixation d'un conducteur électrique. La cage dans laquelle sont montées les pièces identiques porte sur ses cotés longitudinaus et parallèles des ouvertures faisant office de palier pour les axes desdits pièces identiques constitués par des languettes, saillant de leurs bords, lesdites urertures ayant la forme de secteur circulaire d'angle au sommet supérieur à 180.. Un ressort est fixé entre les deux pièces identiques montées dans la cage, exerçant une force de traction qui a pour résultat d'appliquer les languettes l'une contre 1 autre. Le poussoir est constitué d'une plaquette fixée élastique ent sur le bouton poussoir, le plan de la plaquette étant approximativement parallèle å l'arête des dièdres formés par le corps des pièces et la languette qu'elles portent. La plaquette forant poussoir est évidée en son milieu en forai de C renversé, l'ouverture du U étant dirigée vers les dièdres des pièces. Leu pièces identiques ont la fonde d'un V ouvert, la branche dont l'extrémité porte l'axe de fixation dans la cage tant plus large que la branche portant le contact, un de ses bords étant dans le prolongement du bord de l'autre branche, la partie de branche la plus large en décrochement étant pliée pour former un dièdre à fond arrondi. Ces dites pièces portent sur la branche la plus étroite et près du soi'oet du V ouvert un amortisseur formé d'un manchon en un matériau élastique entourant ladite branche. La description et les figures données ci-après à titre d'exemple permettront de mieux comprendre l'invention. La figure l représente un comzutateut équipé d'un mécanisme selon l'invention. La figure 2 est une coupe suivant A & de la figure 1. La figure 3 est une coupe suivant BBI de la figure 1. La figure 4a est une vue en perspective d'une pièce faisant office de levier et de verrou. La figure 4b est une vue de coté de la pièce selon la figure 4a. Les figures 5a, b, c, d, e et f montrent les différentes phases du fonctionnement du mécanisme0 Le comnntateur représenté figure 1 comporte un bottier l, de forme sensiblement carrée, fermé par un bouton poussoir 2. Selon la réalisation montrée figure 2, le bouton poussoir 2 est constitué de deux pièces : une pièce de recouvrement 3 qui vient s'enclencher par.des pattes élastiques 4 dans une pièce 5 guidée dans des logements 6 formés dans le bottier. Entre le fond des logements 6 et la pièce 5 sont disposés des ressorts 7 qui permettent le déplacement du bouton poussoir sous l'action d'une pression et son rappel dans sa position de repos. Approximativement au centre de la pièce 5 du bouton poussoir, est prévue une fente 8.Sur les deux bords de la fente, deux tétons 9 et 10 permettent le maintien d'un ressort ll qui vient appuyer contre une lamelle rigide 12 constituant le poussoir. Du fait de sa liaison élastique avec le bouton poussoir, le poussoir 12 se déplace approximativement selon un axe rectiligne. Dans l'exemple de la figure 2, l'extrémité du poussoir entre en contact avec un levier 13 qui est présenté en position fermée c'est-à-dire établissant le circuit entre son axe de rotation 15 et un contact 16. Le levier 13 jouant le r8le de pièce de verrouillage pour le levier 14 en retenant par sa partie 18 l'extrémité 17 du levier 14, est alors repoussé et tourne autour de son axe 15. Les axes 15 et 19 des deux leviers 13 et 14 sont parallèles entre eux et perpendiculaires à la direction de déplacement du poussoir.Selon la forme de réalisation donnée ici contre exemple, les axes de rotation des leviers sont portés par une m & e cage 20 formée dans un matériau bon conducteur de l'électricité tel par exemple du laiton. Cette cage a une section en U et porte sur les branches latérales et à chacune de ses extrémités des ouvertures 21 affectant la forme de secteurs circulaires d'angle au soumet supérieur à 180'. Pratiquement la pointe des parties saillantes 13 et 19 ne correspond pas au centre géométrique de l'ouverture mais s'arrête à distance du centre égale à la demi-épaisseur du matériau formant l'ase 22 et 23. L'axe géométrique autour duquel tourne le levier est donc situé au milieu de l'épaisseur du matériau constituant son axe matériel.L'axe matériel 22 ou 23, couine le montre la figure 4a, est formé par découpage dans le corps de la pièce constituant le levier, de deux languettes qui sont introduites par les fentes 24 dans les ouvertures 21 formant palier. Les leviers 13 et 14 sont identiques et ont la forme d'un V ouvert (figures 4a et 4b). La branche 25, dont l'extrémité porte I'axe de fixation 23 (ou 22) dans la cage 20 matérialisée par les deux languettes, est plus large que la branche 26 portant le contact 27. Un des bords de la branche est dans le prolongement du bord de la branche 25. La partie de la branche la plus large 25 en décrochement est découpée pour for-ar une languette 29. Cette languette 29 est repliée pour constituer avec une partie 28 de la branche 25 un dièdre 30. La branche 25 forme une corde 42 du dièdre 30 ; cette corde 42 sert de rampe à la languette 12 et a pour objet de réduire la distance d'enfoncement du poussoir avant action sur le levier 13. Comme le montre la figure 2, les leviers 22 et 23 sont montés symétri- quement dans la cage 20, l'ouverture des dièdres étant dirigée vers ltestrémité du poussoir 12. Un ressort 31 est accroché entre les deux leviers sur un axe 32 obtenu par découpe dans la branche 25. Ce ressort exerce une traction entre les deux leviers maintenant en contact par exemple 1 'extrémité 17 du dièdre 30 du levier 14 avec la partie 18 de la languette 29 du dièdre 35 de l'autre levier 13. Dans cette position, la perle de contact 33 du levier 13 est en contact avec le contact 16 appartenant à une borne de fixation 34 (figure 1), et la perle de contact 27 du levier 14 est tenue éloignée du contact 38 appartenant à la borne 40. Min de permettre le logement du ressort 31, la plaquette 12 du poussoir colporte une partie évidée 36 (figure 3) lui donnant la forme d'un U renversé, chacune des extrémités des branches du U ayant une largeur telle qu'elle! puisse entrer en contact à la fois avec une partie d'un dièdre d'tm levier et avet une partie de la branche portant le contact de l'autre levier. La partie de le branche 26 (figure 4a) portant le contact 27 qui coopère avec l'extrémité de la plaquette 12 formant le poussoir porte un amortisseur 37. Cet amortisseur esti formé d'un manchon en un matériau élastique tel que du caoutchouc et permet,, lors de l'inversion de fonction des leviers lorsque les deux extrémités dièdres 30 et 35 sont l'une à coté de l'autre, d'éviter un brusque basculnt qui produirait un claquement, l'un des leviers n'étant plus maintenu par l'estré- mité du poussoir. Selon que le co--tateur est prévu cc-e inverseur ou comte interrupteur, on prévoit ou non un contact 38 sur lequel viendra se placer le contact 27 du levier 14. La cage 20 (figure 3) constitue, comme il a été déjà précisé, un point commun pour les deux leviers. Cette cage est reliée à des moyens de fixation 39 des conducteurs électriques. Les contacts 16 et 38, avec lesquels viennent coopérer les perles de contact 33 et 27 portées par les leviers1 sont également reliés à des moyens de fixation 34 et 40 (figure 1). Ces moyens sont en soi connus et permettent le serrage des fils, après leur introduction dans un canal, par un ressort, comme montré en 41, ou par une vis. Le fonctionnement du mécanisme est donné ci-apres en regard des figures Sa, b, c, d, e et f. Afin de simplifier les explications, on a seulement représenté les deux leviers 13 et 14 et les contacts 16 et 38, le contact commun correspondant à la cage 20 n'ayant été que globalement indiqué, de même que les dièdres 30 et 35 appartenant à chacun des levier6* On considère le mécanisme dans la position de départ de la figure 5a, le circuit est établi entre les points 20 et 16 par l'intermédiaire du levier 13 et de son contact 33. Le dièdre 35 appartenant au levier 13 verrouille le dièdre 30 du levier 14, le bord 18 du dièdre 30 venant 51 appuyer sous le bord 17 du dièdre 35. En enfonçant le poussoir, son extrémité 44 vient en contact avec la corde 43 du dièdre 35 (figure Sa). En continuant la poussée, llestrémité 44 glisse sur la corde 43 pour venir en butée sur l'extrémité 17 du dièdre 35 (figure 5b). En continuant la poussée, l'extrémité 44 du poussoir 12, en butée, provoque la rotation du levier 13 autour de son axe 15, et l'écartement de la perle de contact 33 et du contact 16. L'extrémité 18 du dièdre 30 glisse sur le bord 17 du dièdre 35, le levier 14 restant en position d'ouverture (figure 3c). En fin de poussée, l'extrémité 18 du dièdre 30 nest plus retenue par l'extrémité 17 du dièdre 35, et sous l'action du ressort 31 le levier 14 tend à basculer pour aller faire contact avec 38, mais l'extré,,i44 du poussoir entre alors en contact avec l'amortisseur 37 après une faible rotation du levier 14, qui est ainsi retenu en position ouvert (figure 5d). L'extrémité 18 du dièdre 30 s'engage au-dessus de l'extrémité 17 du dièdre 35, werrouillant ainsi en position ouvert le levier 13. Lors de la remontée du poussoir, ltextrémité 44 da poussoir glisse simultanément sur la corde 43 du dièdre 35 et sur l'amortisseur 37 jusqu'à rencontre de la branche 25 du levier 13 (figure 5e). Elle glisse ensuite sur cette branche 25 jusqu'à ce que la perle de contact 27 vies' bitter sur le contact 38, le levier 14 étant en position fermé l'extrémité 44 du poussoir glisse alors sur l'amortisseur 37 jusqu'à ce qu'il s'en libère et revienne en position de départ, le poussoir revenant en position de repos. La figure 5f montre le lieu géométrique de l'extrémité du poussoir en contact avec le dièdre 35. In effet, du fait de la rotation du levier 13 autour de l'axe porté par la cage, la position du fond du dièdre par rapport à l'axe de déplacement du poussoir varie et entre l'extrémité du poussoir selon la courbe représentée, les repères cerclés correspondant aux diverses étapes représentées par les figures 5a à 5e. Ce déplacement nécessite donc le montage élastique du poussoir qui peut entre réalisé col-le représenté dans l'exemple de la figure 2 ou par tout autre moyen et notassent l'élasticité de la branche constituant le poussoir. Lors d1une nouvelle manoeuvre du bouton poussoir, on obtiendra de la même manière l'ouverture accompagnée du contact précédement établi et éventuel lurent la fermeture également accompagnée de l'autre contact. Cc-e il est aisé à rerarquer, l'accompagnement de l'ouverture offre toute sécurité, celle-ci étant directement conEandée par la pression sur le bouton poussoir. La forae particulière en U aplati donnée à une partie de la branche étroite portant le contact des leviers a pour but de loger l'amortisseur de manière que la surface de travail de celui-ci ne soit pas à un niveau trop haut par rapport à la surface générale de la branche et permette ainsi de réduira les distances des contacts en position ouvert. REVENDICATIONS : 1. Mécanisme contacteur, utilisable dans un interrupteur ou un conmutateur électrique comportant, dans un bottier isolant équipé d'un bouton poussoir, un poussoir susceptible d'être déplacé approximativement selon un axe rectiligne, ledit poussoir agissant alternativement sur un levier commandant le contact électrique et sur une pièce de verrouillage dudit levier contre la poussée de ressorts qui leur sont associés, lesdits levier et pièce de verouillage étant mobiles autour d'ases,-parallèles entre eux et perpendiculaires à la direction de déplacement du poussoir, maintenus dans une même cage, caractérisé en ce que lesdits levier et pièce de verrouillage sont constitués par des pièces identiques montées dans une m8me cage, symétriquement par rapport à la direction de déplacement du poussoir, lesdites pièces portant sur au moins une partie de leur corps une languette formant avec celui-ci un dièdre à fond arrondi dont l'ouverture est dirigée vers ltextrémité du poussoir, chacune desdites languettes constituant pour l'autre une rampe de déplacement lorsque le poussoir entre en contact avec l'un des plans du dièdre formé par la languette et le corps de la pièce, et provoque, par son déplacement, la rotation de la pièce, ou une butée lorsque le poussoir est relåché, l'extrémité de la languette de ladite pièce venant alors buter sous une partie de la languette de l'autre pièce et étant ainsi verrouillée en position sous l'action d'au moins un ressort. 2. Mécanisme contacteur, selon la revendication 1, caractérisé en ce que les pièces identiques et la cage dans laquelle elles sont montées sont en matériau bon conducteur de l'électricité, ladite cage portant des moyens de fixation d'un conducteur électrique et au moins une desdites pièces portant une perle de contact susceptible de venir en contact dans une position déterminée avec au moins un contact situé à l'intérieur du bottier et relié à des moyens de fixation d'un conducteur électrique. 3. Mécanisme contacteur, selon la révendication 2, caractérisé en ce que la cage dans laquelle sont montées les pièces identiques porte sur ses cotés longitudinaux et parallèles des ouvertures faisant office de palier pour les axes desdites pièces identiques constituées par des languettes saillant de leurs bords, lesdites ouvertures ayant la forme de secteur circulaire d'angle au sommet supérieur à 180s. 4. Mécanisme contacteur, selon l'une des revendications 1 à 3, caractérisé en ce qu'un ressort est fixé entre les deux pièces identiques montées dans la cage, exerçant une force de traction qui a pour résultat d'appliquer les languettes l'une contre l'autre. 5. Mécanisme contacteur, selon ltune des revendications précédentes, caractérisé en ce que le poussoir est constitué d'une plaquette fixée élastiquement sur le bouton poussoir, le plan de la plaquette étant approximativement parallèle à l'arrête des dièdres formés par le corps des pièces et la languette qu'elles portent. 6. Mécanisme contacteur, selon les revendications 4 et 5, caractérisé en ce que la plaquette formant poussoir est. évidée en son milieu en forme de U renversé, l'ouverture du U étant dirigée vers les dièdres des pièces. 7. Mécanisme contacteur, selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que lesdites pièces identiques ont la forme d'un V ouvert, la branche dont l'extrémité porte l'axe de fixation dans la cage étant plus large que la branche portant le contact, un de ses bords étant dans le prolongement du bord de l'autre branche, la partie de branche la plus large en décrochement étant pliée pour former un dièdre à fond arrondi. 8. Mécanisme contacteur, selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que lesdites pièces identiques comportent près de la languette formant un dièdre à fond arrondi, une deuxième languette formant une corde dudit dièdre, limitant ainsi la profondeur d'enfoncement du poussoir avant action sur le levier. 9. Mécanisme contacteur, selon la revendication 7, caractérisé en ce que lesdites pièces portent sur la branche la plus étroite et près du sommet du V ouvert un amortisseur. 10. Mécanisme contacteur, selon la revendication 9, caractérisé en ce que ledit amortisseur est formé d'un manchon en un matériau élastique entourant ladite branche.