Brevet FR2452775A1 — publié le 19801024

La présente invention se réfère aux interrupteurs électriques à fonctionnement brusque et elle concerne plus particulièrement, mais non uniquement, ceux du genre à- bouton-poussoir pouvant etre réalisés sous de très faibles dimensions (appareils dits microinterrupteurs). Elle vise à permettre d'établir un appareil du genre en question pouvant comprendre des contacts de travail et de repos, susceptible de comporter un fonctionnement brusque positif (c'est-àdire par décrochage mécanique) soit dans un sens seulement, soit dans les deux, et qu'on puisse prévoir aussi bien à une seule position stable qu'avec deux, la commande étant alors assurée par deux boutons opposés. Cet interrupteur présente en outre llavantage de pouvoir etre aisément.équip de dispositifs assurant llauto-nettoya- ge des contacts. L'interrupteur suivant l'invention comprend essentiellement un poussoir interne en forme de cadre à l'intérieur duquel sont guidés un ou plusieurs porte-contacts rendus élastiquement solidaires des déplacements du poussoir longitudinalement par rapport à leurs guides. Ce poussoir interne peut se déplacer à l'intérieur du bottier de l'appareil dans un sens plus ou moins exactement parallèle aux guides des porte-contacts, mais avec un certain degré de liberté transversale. I1 est sollicité dans un sens par un premier ressort axial sur lequel prend appui le bouton de commande et en sens inverse par un second ressort axial prenant appui contre le bottier. I1 est prévu sur ledit poussoir un bec d'accrochage au bottier propre à le retenir à l'encontre de l'action du bouton, un ressort latéral auxiliaire agissant d'autre part sur lui pour tendre à le solliciter latéralement vers la position accrochée. Enfin le poussoir interne et le bouton comprennent des rampes complémentaires établies de manière telle que lorsque le bouton est repoussé, sa rampe déplace transversalement le poussoir en le décrochant du bottier et en lui permettant ainsi de suivre l'action du premier ressort, ce qui réalise le fonctionnement brusque lors de l'actionnement dudit bouton. Pour que le second ressort ne risque pas de gêner ce fonctionnement, on peut prévoir un plateau intermédiaire inséré entre ce ressort et le poussoir interne, ce plateau étant solidaire de doigts de poussée propres à recevoir l'action du bouton qui comprime ainsi ledit second ressort lors de son actionnement. Lorsqu'on relâche ensuite le bouton de commande, le poussoir interne revient à sa position de repos sous l'effet du second ressort au fur et à mesure que le bouton lui-même recule, la rapidité du fonctionnement dépendant alors de celle du retour de celui-ci. Dans une variante on prévoit le poussoir interne avec deux becs d'accrochage opposés et deux rampes correspondantes. On lui fait alors comporter un second bouton de commande opposé au premier et soit chargé par un troisième ressort longitudinal pour agir automatiquement lors du retour du premier bouton, soit agencé de manière à être actionné à partir de l'extérieur, l'appareil se présentant ainsi sous forme bistable. Le dessin annexé, donné à titre d'exemple, permettra de mieux comprendre l'invention, les caractéristiques qu'elle présente et les avantages qu'elle est susceptible de procurer Fig. 1 est une vue de face avec couvercle supposé enlevé, d'un interrupteur suivant l'invention, du type monostable à fonctionnement brusque positif lors de l'actionnement du boutonpoussoir. Fig. 2 est une coupe suivant II-II (fig. 1), le couvercle étant supposé en place. Fig. 3 est une coupe suivant III-III (fig. 2), cette vue indiquant elle-même en II-II le plan de coupe qui correspond à fig. 2. Fig. 4 reproduit en partie fig. 3 en représentant les pièces juste avant l'instant de déclenchement du poussoir interne. Fig. 5 est une vue semblable à celle de fig. 4, mais montrant les pièces en fin de course du bouton et du poussoir. Fig. 6 est une vue partielle semblable à celle de fig. 4 et 5, mais correspondant à une forme d'exécution bistable à deux boutons de commande opposés, les pièces étant représentées à l'une des positions extrêmes de l'appareil. Fig. 7 correspond à une variante monostable à fonctionnement brusque aussi bien lors de l'actionnement de l'unique bouton de commande de l'appareil que lors de son retour en arrière. L'interrupteur représenté en fig. 1 à 3 comprend un boîtier plat 1 fermé par un couvercle 2. Dans ce boîtier se déplace un poussoir interne 3 qui, comme le montre la comparaison de fig. 2 et 3, présente la forme d'une sorte de cadre situé dans un plan perpendiculaire à celui de l'appareil, le bord supérieur de ce cadre, référencé 3a, étant solidaire d'une pièce supérieure coudée deux fois à 900 en sens inverse de manière à réaliser une branche hori zontale 3b suivie d'une branche verticale-3c orientée vers le haut et fortement décalée perpendiculairement au plan général du cadre précité, soit donc latéralement par rapport à l'appareil tel qu'il est vu en fig. 1. Dans le haut du bottier 1 coulisse un bouton de commande 4 prévu creux. Ce bouton renferme un ressort de compression 5, qu'on appellera ci-après "premier ressort axial" et qui prend appui d'une part contre la paroi supérieure de la creusure interne 4a du bouton, d'autre part contre des rebords intérieurs latéraux 4b (fig. 2) solidaires des bords inférieurs avant et arrière de la creusure 4a (c'est-à-dire des bords respectivement tournés vers le couvercle 2 et à l'opposé de celui-ci). Ce ressort 5 agit également sur la branche horizontale 3b du poussoir interne 3, ainsi qu'on le verra ciaprès. Comme le montre clairement fig. 3, le bord horizontal supérieur 3a du poussoir interne 3 est profilé de manière à présenter un bec latéral 3d susceptible de venir s'accrocher sur un rebord correspondant la prévu dans le bas de la creusure lb du corps 1 à l'intérieur de laquelle coulisse le bouton 4. La branche verticale 3c comporte sur sa face opposée au bec 3d un téton 3e qui centre un ressort 6 orienté obliquement pour venir prendre appui contre la paroi du corps 1, la réaction de ce ressort (ou ressort auxiliaire d'accrochage) tendant évidemment à solliciter le poussoir interne 3 à sa position accrochée au rebord la. On verra plus loin ce qui permet au poussoir de se déplacer horizontalement en vue de cet accrochage. Au-dessous du coté inférieur 3f du cadre du poussoir interne 3 se trouve un plateau 7 sur lequel agit de bas en haut un ressort de compression 8, ou deuxième ressort axial, qui prend d'autre part appui contre le fond d'une depression lc du corps 1. On comprend que dans ces conditions le plateau 7 tend à s'appliquer contre le poussoir 3 et à le soulever. Le plateau 7 prévu de forme rectangulaire, est solidaire sur chacun de ses quatre angles de "doigts" verticaux dont trois, référencés -7a, s'élèvent verticalement jusqu'à venir porter au repos contre la face inférieure horizontale du bouton de commande 4, le quatrième, référencé -7b, étant beaucoup plus court et assimilable à une simple saillie de centrage. A l'intérieur du cadre du poussoir 3 sont disposées deux pièces porte-contacts 9 qui dépassent de part et d'autre de celui-ci. Ces pièces comportent des saillies latérales qui assurent leur gui dage dans le cadre. Elles sont en outre séparées l'une de l'autre par un léger ressort 10 (ou ressort de contacts) qui tend à les écarter. Sur la face de chacune d'elles opposée à l'autre est montée une barrette métallique 11 dont les extrémités portent des contacts mobiles 12 propres à coopérer avec des contacts fixes 13 portés par des conducteurs plats 14 convenablement logés dans des rainures du corps 1, ces contacts aboutissant à des bornes 15, accessibles par le bas du corps. On a figuré en 16 des aimants propres à assurer le soufflage magnétique des arcs de rupture, à la façon en soi connue. Les faces avant et arrière du-poussoir 3 sont solidaires de saillies arrondies inférieures 17 et supérieures 18 qui coulissent (fig. 2) dans des rainures profilées 19, respectivement 20 du bot- tier. Le profil de ces rainures est particulièrement visible en fig. 1, 4 et 5. On note que les rainures supérieures 20 sont substantiellement verticales, mais s'élargissent vers le haut en direction du rebord d'accrochage la, tandis que les rainures inférieures 19 sont légèrement incurvées en sens inverse en partant du haut. Le bouton de commande 4 comporte sur ses bords inférieurs avant et arrière des saillies débordantes 4c (fig. 2) qui coopèrent avec des rebords intérieurs id et 2a du bottier 1 et du couvercle 2 pour former butées limitatrices du mouvement ascendant du bouton. Enfin le bord gauche de la creusure 4a du bouton, c'est-à-dire celui situé du côté du rebord la, présente dans le bas une rampe oblique 4d (fig. 3) au-dessous de laquelle se trouve une rampe correspondante 3 ménagée sur le bord gauche de la partie supérieure du poussoir interne 3. A la position de repos de fig. 1 à 3 le ressort axial 8 maintient le plateau 7 à sa position haute pour laquelle ses doigts longs 7a prennent appui contre la face inférieure du bouton 4 lequel est retenu par ses saillies avant et arrière 4c coopérant avec les rebords supérieurs Id et 2a du bottier 1 et de son couvercle 2. Le poussoir interne 3 est à sa position haute, ses tétons supérieurs se trouvant dans l'élargissement supérieur des rainures 20 et ses tétons inférieurs 17 dans le haut des rainures 19. La pièce portecontacts 9 inférieure bute contre le côté inférieur 3f du cadre du poussoir cependant que le ressort 10 maintient les contacts mobiles 12 associés à la pièce porte-contacts 9 supérieure appliqués contre les contacts fixes 13 correspondants. On notera que l'absence d'un doigt long 7a sur le quatrième an gle du plateau 7 est simplement dictée par le désir de ne pas prévoir dans un boîtier un passage en contre-dépouille derrière le rebord la. Les choses sont prévues de telle manière qu'à cette position de repos le premier ressort axial porte contre les rebords intérieurs 4b du bouton (fig. 2) en étant ainsi hors d'action, tandis que les rampes 4d et 32 se trouvent notablement écartées l'une de l'autre. Quand on abaisse le bouton 4, on abaisse également par les doigts 7a le plateau 7 à l'encontre du deuxième ressort axial 8. Presque aussitt le premier ressort axial 5 vient porter contre la branche horizontale-3b du poussoir interne qui n'est plus sollicité vers le haut par le plateau 7, mais qui est alors retenu par accrochage de son bec 3d sur le rebord la du boîtier. Par conséquent le ressort 5 se comprime simplement sans modification sensible de la position du cadre du poussoir ni des pièces qu'il renferme. Un peu avant la fin de course du bouton 4, les rampes 4d et 3g viennent en contact, ce qui a pour effet de repousser le haut du poussoir vers la droite, déplacement que permet l'élargissement supérieur des rainures 20. Le bec 3a glisse donc sur le rebord la, comme le montre fig. 4 qui correspond à l'instant où le décrochage va se produire.Dès que celui-ci est réalisé, le poussoir 3 obéit à la poussée du ressort 5 et s'abaisse à fond (position de fig. 5) en inversant brusquement les positions respectives (commutation) des contacts fixes et mobiles 13 et 12. Fig. 5 montre les pièces en fin de course du bouton 4. Pendant le déplacement latéral du haut du poussoir 3 sous l'effet des rampes 4d, 3g, les contacts mobiles 12 supérieurs ont frotté contre les contacts fixes 13 correspondants, ce qui a assuré leur auto-nettoyage. De même, lors de l'abaissement brusque du poussoir 3, les contacts mobiles 12 inférieurs se sont déplacés latéralement en raison du profil des rainures 19, ce qui a là encore réalisé l'effet d'auto-nettoyage. Quand on relache le bouton 4, le ressort 8 ramène les pièces à la position de repos, mais dans ce cas la rapidité du fonctionnement dépend de celle du mouvement de retour du bouton ; il n'y a plus fonctionnement brusque au sens précis de ce terme dans la technique. La forme d'exécution de fig. 6 peut se décrire très simplement en disant que sa moitié supérieure, au-dessus du plan hori zontal X-X, est identique à celle correspondante de la forme d'exécution précédente et que sa moitie inférieure est rigoureusement semblable à celle supérieure mais en étant orientée latéralement en sens inverse. Pour rendre les choses plus claires, les pièces ou éléments de la moitié inférieure ont été référencées des mêmes références que ceux de la moitié supérieure, mais avec un accent pour les distinguer. On trouve ainsi dans cet appareil deux boutons de commande 4, 4', un poussoir interne double 3 - 3' avec deux becs d'accrochage 3d, 3d' et deux ressorts auxiliaires correspondants 6, 6'. Les rainures inférieures, ici référencées 20', sont les images inversées de celles supérieures 20.Le second ressort axial 8 a disparu avec le plateau 7 et ses doigts 7a, 7b. A la position représentée le poussoir interne est soulevé et il est maintenu en position haute par l'accrochage 3d, la. Par gravité le bouton inférieur 4' est retombé à sa position la plus basse, ce qui est sans inconvénient, ce bouton ne jouant alors aucun rôle. Si l'on appuie sur le bouton supérieur on comprime son ressort 5 et quand les rampes 4d, 3g ont agi, le poussoir est brusquement abaissé pour assurer la commutation. I1 s'enclenche en position basse par l'accrochage 3d'-la'. Si maintenant l'on appuie sur le bouton inférieur 4', on retrouve le même fonctionnement en sens inverse. I1 y a donc bien deux positions stables avec fonctionnement brusque positif dans les deux sens.D'autre part le décalage latéral réalisé à chaque fois par chacun des ressorts auxiliaires 6, 6' et par les rampes assure l'auto-nettoyage des contacts. Fig. 7 indique une variante qu'on peut considérer comme découlant d'une combinaison des deux formes d'exécution précédentes. L'on y retrouve le poussoir double 3-3', les deux accrochages la-3d et la'-3d', les deux ressorts auxiliaires 6, 6' et les deux systèmes de rampes 4de3 et 4d'-3S', mais le bouton inférieur, ici référencé 21, ne sort plus du boîtier 1 de l'appareil. I1 est au contraire établi comme le plateau 7 de la première forme d'exécution, savoir qu'il comporte des doigts 21a, 2-lb semblables à ceux 7a, 7b dudit plateau 7 et que, comme ce dernier, il reçoit la poussée ascendante du second ressort axial 8. Le fonctionnement durant l'abaissement du bouton 4, le seul accessible de l'extérieur est identique à ce qui a été expliqué pour la première forme de fig. 1 à 5, le bouton inférieur 21 jouant pleinement le rôle du plateau 7. I1 est toutefois à noter qu'en fin d'abaissement du bouton supérieur 4, le poussoir interne double 3-3' s' accroche au bottier par 3d'-la'. Quand on abandonne le bouton supérieur 4, le ressort 8 agit exactement comme lorsqu'on actionne à partir de l'extérieur le bouton inférieur 4' en fig. 6, sauf que les doigts 21a soulèvent le bouton 4, ce qui est sans conséquence, puisque celui-ci est libéré. On a donc bien réalisé un interrupteur à bouton-poussoir du type monostable, mais qui au contraire de celui de fig. 1 à 5, comporte le fonctionnement brusque dans les deux sens. I1 doit d'ailleurs être entendu que la description qui précède n'a été donnée qu'à titre d'exemple et qu'elle ne limite nullement le domaine de l'invention dont on ne sortirait pas en remplaçant les détails d'exécution décrits par tous autres équivalents. REVENDICATIO~NS 1. Interrupteur électrique à bouton-poussoir, du genre comportant un système de contacts, un organe d'actionnement de ce système, cet organe étant susceptible de se déplacer entre une première et une seconde position, un organe de commande dudit organe d'actionnement et susceptible d'être déplacé suivant un certain parcours, des moyens élastiques interposés entre l'organe de commande et celui d'actionnement, des moyens d'accrochage retenant l'organe d'actionnement à sa première position à l'encontre de l'action de l'organe de commande à travers les moyens élastiques, des moyens de décrochage intervenant au bout d'une certaine fraction du parcours de l'organe de commande pour effacer les moyens d'accrochage et permettre à l'organe d'actionnement d'arriver brusquement à sa seconde position sous l'effet des moyens élastiques, et des moyens de rappel pour ramener ensuite l'organe d'actionnement de sa seconde à sa première position, caractérisé par la combinaison des caractéristiques suivantes - l'organe de commande se déplace substantiellement en ligne droite - l'organe d'actionnement est lui aussi à déplacement substantiellement rectiligne parallèle à celui de l'organe de commande, mais avec une certaine liberté de déplacement latéral au moins à sa première position - les moyens d'accrochage sont constitués par un bec latéral solidaire de l'organe d'actionnement et par une butée correspondante, des moyens élastiques auxiliaires sollicitant latéralement l'organe d'actionnement de façon à repousser le bec vers la butée - les moyens de décrochage comprennent un dispositif de rampes prévues sur l'organe de commande et sur celui d'actionnement pour repousser ce dernier latéralement à l'encontre de la reaction des moyens élastiques auxiliaires. 2. Interrupteur suivant la revendication 1, du genre dans lequel les moyens de rappel de l'organe d'actionnement sont constitués par des moyens élastiques, caractérisé en ce qu'entre ces derniers moyens et l'organe d'actionnement est interposé un organe intermédiaire que des moyens de poussée relient à l'organe de commande, de façon que lorsque celui-ci est déplacé, lesdits moyens élastiques de rappel soient repoussés en libérant l'organe d'actionnement pour permettre son passage brusque de sa première à sa seconde position. 3. Interrupteur suivant la revendication 2, caractérisé en ce que les moyens de poussée sont constitués par des doigts solidaires de l'organe intermédiaire. 4. Interrupteur suivant la revendication 1, caractérisé en ce que l'organe de commande est constitué par un bouton convenablement guidé. 5. Interrupteur suivant la revendication 4, caractérisé en ce que les moyens élastiques interposés entre l'organe d'actionnement et celui de commande établi sous la forme de bouton sont constitués par un ressort disposé à l'intérieur d'un logement de ce bouton et ayant la course de son extrémité libre limitée par des butées prévues sur les parois latérales dudit logement. 6. Interrupteur suivant l'une quelconque des revendications qui précèdent, caractérisé en ce que l'organe d'actionnement est constitué par un poussoir interne en forme de cadre à l'intérieur duquel est guidée au moins une pièce porte-contacts reliée élastiquement audit cadre. 7. Interrupteur suivant la revendication 6, caractérisé en ce que les moyens élastiques auxiliaires sont constitués par un ressort latéral agissant sur l'extrémité du poussoir la plus rapprochée du bouton de commande. 8. Interrupteur suivant la revendication 1, caractérisé en ce qu'il comporte deux ensembles de moyens d'accrochage propres à retenir l'organe d'actionnement à l'une et à l'autre de ses deux positions et deux ensembles de moyens de décrochage correspondants. 9. Interrupteur suivant la revendication 8, caractérisé en ce que les moyens de rappel sont constitués par un second organe de commande opposé au premier. 10. Interrupteur suivant l'ensemble des revendications 1, 2 et 8, caractérisé en ce que l'ensemble de moyens de décrochage propres à intervenir lorsque l'organe d'actionnement passe de sa seconde à sa premièr & position est constitué par un dispositif de rampes prévues sur ledit organe d'actionnement et sur l'organe intermédiaire.