Brevet FR2365889A1 — publié le 19780421

L'invention est relative aux ensembles de boîtier et d'interrupteur pour piles électriques. L'invention est relative plus particulièrement aux ensembles de boîtier et d'interrupteur du type de ceux qui comprennent un boîtier destiné à recevoir une pile (ou un certain nombre de piles disposées en série) et possédant deux bornes destinées à être touchées respectivement par les bornes positive et négative de la pile (ou série de piles), des moyens de sollicitation élastiques agissant en fonctionnement entre le boîtier et la pile (ou série de piles) pour maintenir le contact entre les bornes correspondantes du boîtier et de la pile (ou série de piles), et un interrupteur pouvant être actionné pour séparer électriquement d'une charge extérieure la pile (ou série de piles). Dans les ensembles de ce type que l'on a connus jusqu'ici, les moyens de sollicitation élastiques, qui peuvent par exemple être constitués par un ressort métallique fixe au boîtier et agissant aussi en tant que l'une des bornes du boîtier, ont généralement été agencés pour maintenir en contact permanent les bornes du boîtier et les bornes de la pile (ou des piles), et l'interrupteur a été monté électriquement entre l'une des bornes du boîtier et une autre borne à laquelle doit être reliée la charge extérieure. Selon l'invention, il est prévu un ensemble de boîtier et d'interrupteur, du genre défini ci-dessus, qui est caractérisé en ce que l'interrupteur comprend un organe interrupteur monté de façon mobile dans le boîtier et agencé de façon à venir toucher en fonctionnement la pile (ou l'une au moins des piles) contenue dans le boîtier de telle sorte que le mouvement de l'organe interrupteur, de sa position de fermeture à sa position d'ouverture, déplace la pile (ou l'une au moins des piles de la série) contre l'action des moyens de sollicitation élastiques et que, par conséquent, le contact soit interrompu entre l'une au moins des bornes de la pile Cou de l'une des piles) et la borne correspondante du boîtier (ou la borne voisine de la pile qui fait immédiatement suite dans la série de piles). L'utilisation, qui est faite selon ltinvention, d'un organe interrupteur pour déplacer une pile, dont la borne est ainsi ef fectivement employée comme élément de l'interrupteur, permet de construire l'ensemble de boîtier et d'interrupteur de façon robuste et nettement plus simple que pour les ensembles connus utilisant un interrupteur séparé comme rappelé ci-dessus. De préférence, l'organe interrupteur est agencé pour pouvoir tourner dans le boîtier entre les positions de fermeture et d'ouverture et comporte une partie en forme de came qui, en fonctionnement, vient toucher la face transversale voisine de la pile (ou de l'une des piles) de façon à déplacer la pile (ou les piles) lorsqu'on fait tourner l'organe interrupteur de la position de fermeture à la position d'ouverture. Avantageusement, la partie en forme de came est agencée de façon telle que, lorsque l'organe interrupteur occupe sa position d'ouverture, la force exercée sur la partie en forme de came par la pile voisine, qui est due aux moyens de sollicitation élastiques, agit pour maintenir l'organe interrupteur à sa position d'ouverture. L'invention va être maintenant décrite, à titre d'exemple, à l'aide des dessins annexés. La figure 1 montre en perspective partielle, avec parties arrachées, l'ensemble de boîtier et d'interrupteur conforme à l'invention. La figure 2 est une vue analogue à celle de la figure 1 mais dans laquelle la partie inférieure du boîtier a été omise pour mieux faire apparaître sa partie supérieure, La figure 3 montre en élévation l'organe interrupteur à bouton appartenant à l'ensemble de la figure 1. Les figures 4 et 5 montrent partiellement ledit ensemble, vu du dessous, l'interrupteur occupant ses positions de fermeture et d'ouverture respectivement. Les figures 6 et 7 illustrent schématiquement un deuxième mode de réalisation de l'invention dont l'interrupteur occupe ses positions de fermeture et d'ouverture respectivement. Si l'on se reporte aux figures 1 à 5, l'ensemble de boîtier et d'interrupteur comprend un boîtier 10 agencé pour recevoir deux piles électriques 12 et 14 du type possédant une enveloppe cylindrique ainsi qu'une borne positive 16 et une borne négative 18 aux extrémités opposées de cette enveloppe. En général, la borne positive 16 est constituée par un téton qui est en saillie par rapport à une face transversale 20 de l'enveloppe et la borne négative 18 par la totalité de l'autre face transversale de l'enveloppe. Les deux piles sont disposées bout à bout dans le boîtier 10, la borne positive 16 de la pile 14 venant toucher la borne négative 18 de l'autre pile 12 de sorte que les deux piles 12 et 14 sont montées électriquement en série. Le bottier lO est fait en deux parties 22 et 24 accolées le long de rebords 25 en contact mutuel. Ce bottier 10 peut, par exempie, faire partie d'un jouet alimenté par piles et équipé d'un moteur électrique (non montré) qui est excité par les piles 12 et 14. La partie inférieure 22 du bottier 10 est conformée de manière à fournir un logement 26 propre à recevoir les deux piles 12 et 14. Le logement 26 s'ouvre sur la face inférieure du bottier 10 pour permettre d'introduire et d'enlever les piles, son ouverture étant normalement fermée par une plaque amovible (non représentée). Une borne 30 est montée dans le bottier Io, à l'une des extrémités du logement 26. Cette borne 30 est constituée par une tige métallique placée de façon à pouvoir entre touchée par la borne positive 16 de la pile 12. Cette tige est adaptée par poussée dans un trou que comporte une saillie 28 du bottier 10 et un conducteur 32, pincé sur la tige en question, la relie électriquement par exemple au moteur à alimenter. L'autre borne du bottier lo-est constituée par un ressort 34 en métal approprié tel que bronze phosphoreux, muni d'une partie arquée 36 qui fait saillie par une fente horizontale prévue à l'autre extrémité du logement 26.Une partie rectiligne 38 du ressort 34 repose le long de la surface extérieure de la paroi qui limite le logement 26 et elle est maintenue en place par une saillie 42 formée sur le bottier 10 et par une partie d'extrémité 40 qui passe par une fente ménagée dans une patte 44 du bottier lo. Cette partie d'extrémité 40 est en contact élastique avec une tige métallique 46 qui est fixée au bottier lo et sur laquelle est fixé, par exemple par pinçage, un conducteur 48. La partie arquée 36 du ressort 34 repose contre la face transversale de la pile 14 et constitue à la fois une borne pour assurer un contact électrique avec la borne négative 18 de cette pile 14 et un ressort pour pousser les piles contre la borne fixe 30. Un organe interrupteur 50, moulé en une seule pièce de matière plastique, est monté dans le bottier lO près de la borne fixe 30 et sa forme générale est celle d'une tige cylindrique 52 comportant deux saillies latérales 54 et 56. L'organe interrupteur 50 est monté de façon à pouvoir tourner autour de l'axe géométrique de la tige 52, cet axe étant orthogonal à l'axe longitudinal du bottier lo et des piles 12 et 14. La saillie latérale 54, formée à l'une des extrémités de la tige 52, constitue une came agissant sur la face transversale 20 de la pile voisine 12, entre sa borne positive 16 et le rebord circulaire 17 de l'enveloppe de cette pile 12.L'organe interrupteur 50 peut tourner de 90C entre une position de fermeture du circuit (figures 2 et 4), pour laquelle la saillie-came 54 se trouve dans un plan h peu près parallèle à celui de la face transversale 20 de la pile 12, et une position d'ouverture ou de coupure du circuit (figures 1 et 5), pour laquelle la saillie-came 54 est dirigée vers la-face transversale 20 de la pile 12, à angle droit par rapport à cette face transversale 20. Lorsqu'on fait tourner l'organe interrupteur 50 de sa position de fermeture à sa position d'ouverture, la saillie-came 54 vient toucher la face transversale 20 de la pile voisine 12 et pousse les deux piles 12-et 14 vers l'autre extrémité du logement 26 du bottier lor contre l'action du ressort 34.La borne positive 16 de la pile voisine 12 est ainsi écartée de la borne fixe 30 du logement 10, ce qui interrompt le contact électrique qui existait entre ces bornes 16 et 30. Ce contact est rétabli lorsqu'on ramène l'organe interrupteur 50 de sa position d'ouverture à sa position de fermeture, les piles 12 et 14 retournant à leurs positions initiales sous l'action du ressort 34. Dans la position d'ouverture de L'organe interrupteur 50, la saillie-came 54 est perpendiculaire à la face transversale 20 de la pile 12, si bien que la force du ressort 34 qui est transmise par la pile 12 à la sailliecame 54 ne tend pas à ramener l'organe 50 à sa position de fermeture. L'autre saillie 56 de la tige 52 constitue une butée qui coopère alternativement avec des butées 58 et 60 formées sur le boitier lo, aux positions d'ouverture et de fermeture respectivement, pour limiter la rotation de l'organe interrupteur 50 dans les deux sens. La butée 58 (figure 1) a la forme d'une saillie verticale qui est ménagée sur la partie inférieure 22 du bottier lO tandis que la butée 60 (figure 2) a la forme d'une saillie solidaire de la partie supérieure 24 du bottier lo. La saillie-butée 56 est écartée de la saillie-came 54 dans le sens de la longueur de la tige 52, l'intervalle existant entre ces deux saillies 54 et 56 permettant le passage du rebord en saillie 17 que l'on trouve habituellement sur les faces transversales des piles du type défini cidessus. La tige 52 de l'organe interrupteur 50 s'étend au-delà de la saillie-butée 56, à travers une ouverture 64 ménagée dans la paroi de la partie supérieure 24 du bottier lo. Un bouton 62 est moulé en une seule pièce avec l'extrémité de la tige 52, l'organe interrupteur 50 étant retenu dans le bottier lO par contact du bouton 62 et de la saillie-butée 56 avec les surface opposées de la paroi de la partie 24 du boîtier 10, Pour faciliter l'assemblage du boîtier 10 et de l'organe interrupteur 50, ltouverture 64 que traverse cet organe 50 a la forme d'une boutonnière (figure 2) par laquelle il est possible de faire passer la saillie-came 54 et la saillie-butée 56 pour introduire l'organe interrupteur 50 dans l'ouverture 64. On assemble les composants en introduisant l'organe interrupteur 50 par ltouverture 64 et en le faisant tourner ensuite de 2700 pour l'amener à une position qui constituera la position de fermeture après assemblage, après quoi on applique l'une contre l'autre les deux parties 22 et 24 du boîtier 10. Après assemblage de ces deux parties 22 et 24, l'organe interrupteur 50 ne peut tourner autour de l'axe de la tige 52 que d'un quart de tour, entre la butée d'ouverture 58 et la butée de fermeture 60.Ce quart de tour se trouve compris entre 900 et 1800 par rapport à la boutonnière de montage 64, de sorte que l'organe interrupteur 50 est verrouillé dans l'ensemble monté. Selon un deuxième mode de réalisation qui est représenté schématiquement aux figures 6 et 7, il est prévu, comme dans le premier mode de réalisation, un boîtier (non montré) agencé pour recevoir deux piles 112 et 114 qui sont sollicitées par un ressort de compression 134, à l'une des extrémités du boîtier, de façon à venir toucher une borne fixe à l'autre extrémité du boîtier. Toutefois, l'organe interrupteur 150 de ce deuxième mode de réalisation est agencé pour agir non pas sur celle des piles 112 qui coopère avec ladite borne fixe, mais sur celle des piles 114 qui est en contact avec le ressort 134. L'organe interrupteur 150 possède une partie en forme de came 154 qui est engagée entre les deux piles et qui agit sur la face transversale voisine de celle des piles 114 qui est en contact avec le ressort 134 ; de cette manière, cette pile 114 est déplacée contre l'action du ressort 134 lorsqu'on fait tourner l'organe interrupteur 150 de la position de fermeture (figure 6) à la position d'ouverture (figure 7). Les bornes en contact mutuel des deux piles 112 et 114 sont donc alors écartées pour interrompre le contact qui existait entre elles.L'organe interrupteur 150 peut être agencé pour agir aussi sur celle des piles 112 qui est en contact avec la borne fixe du boîtier de façon à absorber le jeu qui se produit lorsque la force de rappel du ressort 134 est éliminée par séparation des piles 112, 114, et à maintenir ainsi fixe la pile 112. Les ensembles de boîtier et d'interrupteur qui viennent d'être décrits sont robustes et de construction simple. Con trairemént aux ensembles utilisant un interrupteur séparé, il n'y a que deux connections électriques à réaliser, entre les bornes du boîtier et les conducteurs reliés à celles-ci. De plus, l'utilisation d'une borne de pile pour constituer l'une des bornes de l'interrupteur (ou ses deux bornes dans le cas du second mode de réalisation décrit) signifie que l'une au moins des bornes de l'interrupteur est remplacée quand on change de piles. Il est clair, d'une part, que l'invention peut être appliquée à des ensembles destinés à être utilisés aussi bien avec une seule pile qu'avec deux piles ou davantage et, d'autre part, que l'organe interrupteur et les moyens de sollicitation élastiques pourraient prendre d'autres formes que celles des modes de réalisation décrits. L'ensemble de boîtier et d'interrupteur conforme à l'invention peut être utilisé dans une large gamme d'applications bien qu'il soit particulièrement utile dans son application aux jouets alimentés par piles, par exemple aux jouets équipés d'un moteur électrique. REVENDICATIONS 1- Ensemble de boîtier et d'interrupteur qui comprend un boîtier destiné à recevoir une pile (ou un certain nombre de piles disposées en série) et possédant deux bornes destinées à être touchées respectivement par les bornes positive et négative de la pile (ou série de piles), des moyens de sollicitation élastique agissant en fonctionnement entre le boîtier et la pile (ou sérié de piles) pour maintenir le contact entre les bornes correspondantes du boîtier et de la pile (ou série de piles), et un interrupteur pouvant être actionné pour séparer électriquement d'une charge extérieure la pile (ou série de piles?, caractérisé en ce que l'interrupteur comprend un organe interrupteur monté de façon mobile dans le boîtier et agencé de façon à venir toucher en fonctionnement la pile (ou l'une au moins des piles) contenue dans le boîtier de telle sorte que le mouvement de l'organe interrupteur, de sa position de fermeture a sa position d'ouverture, déplace la pile (ou l'une au moins des piles de la série) contre l'action des moyens de sollicitation élastiques et que, par conséquent, le contact soit interrompu entre l'une au moins des bornes de la pile (ou de l'une des piles) et la borne correspondante du boi- tier (ou la borne voisine de la pile qui fait immédiatement suite dans la série de piles). 2 - Ensemble selon la revendication 1, caractérisé en ce que l'organe interrupteur est agencé pour pouvoir tourner dans le boîtier entre les positions de fermeture et d'ouverture et comporte une partie en forme de came qui, en fonctionnement, vient toucher la face transversale voisine de la pile (ou de l'une des piles) de façon à déplacer la pile (ou les piles) lorsqu'on fait tourner l'organe interrupteur de la position de fermeture à la position d'ouverture. 3 - Ensemble selon la revendication 2, caractérisé en ce que la partie en forme de came est agencée de façon telle que, lorsque l'organe interrupteur occupe sa position d'ouverture, la force exercée sur la partie en forme de came par la pile voi sine, qui est due aux moyens de sollicitation élastiques, agit pour maintenir l'organe interrupteur à sa position d'ouverture. 4 - Ensemble selon l'une quelconque des revendications 1 à 3, caractérisé en ce que les moyens de sollicitation élastiques comprennent un ressort qui, en fonctionnement, agit entre le boîtier et une face transversale de la pile (ou de l'une des piles). 5 - Ensemble selon la revendication 4, caractérisé en ce que le ressort est un ressort métallique qui est agencé pour agir sur l'une des bornes de la pile voisine et qui constitue l'une des bornes ou les bornes du boîtier. 6 - Ensemble selon l'une quelconque des revendications 1 à 5, caractérisé en ce que l'organe interrupteur est constitué en une seule pièce de matière plastique.