Brevet FR2480994A1 — publié le 19811023

L'invention a pour objet un interrupteur du type à bouton-poussoir dans lequel au moins un contact mobile est déplacé par un élément de commande à course rectiligne. En général, les interrupteurs de ce type compren- nent une paire de contacts fixes utilisés en collaboration avec des contacts mobiles constituant une barrette portée par un poussoir, contacts mobiles qui peuvent être placés à une position d'éloignement ou à une position d'appui par rapport aux contacts fixes d'interconnexion électrique. De façon purement théorique, les interrupteurs de ce type devraient présenter des avantages constructifs par rapport aux interrupteurs à contacts mobiles oscillants, c'est-à-dire du type à basculement. En effet, toujours d'un point de vue théorique, les deux contacts fixes se trouvent mis simultanément en état de fermeture avec la barrette; autrement dit, ils réa- lisent une répartition entre les deux contacts de la dissi- pation de l'énergie des arcs électriques. Dans ce cas, le dimensionnement des deux contacts d'interruption pourrait être moins important que celui d'un contact unique d'interruption. Toutefois, cet avantage est plutôt douteux parce que la simultanéité absolue ne se produit pas en pratique étant donné que, au contraire, dans la plupart des cas sou- mis à vérification, la rupture ou l'interruption est répartie statistiquement par moitié sur un des contacts et par moitié sur l'autre, quand l'interrupteur est construit convenable- ment. Cette répartition est influencée, en plus de l'inertie au déplacement linéaire des contacts mobiles, par l'incertitude des tolérances de construction de l'interrup- teur. En effet, il peut arriver que pour une succes- sion déterminée d'ouvertures l'interruption soit absolument prévalente avec l'un des deux contacts que l'on ne peut pas individualiser à priori par rapport à un autre. On doit encore tenir compte de ce que la vitesse d'ouverture et de fermeture des contacts d'un interrupteur à basculement est dépendante en général de l'action élastique d'un ressort qui doit dépasser un point mort de déclic: en conséquence, pour cette raison, cette vitesse est grandement limitée et indépendante de la vitesse de commande manuelle de l'interrupteur. En revanche, dans les interrupteurs à bouton- -poussoir, comme il existe un effet direct entre l'élément de manoeuvre et les contacts mobiles, la vitesse de ferme- ture et d'ouverture est dépendante de la vitesse de manoeuvre. De ce fait, cette vitesse peut être relativement lente et plus défavorable à la durée des contacts. En conclusion, si, en théorie, le dimensionne- ment des contacts peut être supposé plus faible que celui des contacts d'un interrupteur à basculement, en pratique il doit être notablement plus grand par suite des circonstances évoquées ci-dessus, ce qui se reflète dans un plus grand coût de l'interrupteur. L'invention a pour but principal de remédier aux inconvénients rappelés ci-dessus, par modification du mode de fonctionnement de la partie utile de l'interrupteur, en vue d'une diminution substantielle du coût de réalisation des contacts sans que cela complique la structure avantageu- sement simple des interrupteurs de ce type. Ce but est atteint, selon l'invention, par un interrupteur à boutonpoussoir dans lequel le poussoir se déplace de manière rectiligne à l'intérieur d'un corps pour déplacer au moins une paire de contacts mobiles de connexion électrique alternativement en appui avec une paire corres- pondante de contacts fixes ou à une position d'éloignement de ces derniers, cet interrupteur étant caractérisé par le fait que les contacts mobiles -sont supportés par le poussoir de manière oscillante élastiquement et quela distance entre chacun des contacts fixes et le contact mobile correspon- dant diffère d'une valeur supérieure à celle à laquelle un phénomène de conduction électrique peut se créer entre les contacts quand les contacts mobiles sont à leur position de repos sur le poussoir. On donnera maintenant, uniquement à titre d'exem- ple, sans intention limitative, une description d'un mode de réalisation d'un interrupteur conforme à l'invention. On se reportera aux dessins annexés dans lesquels: - la figure 1 est une vue en coupe par un plan longitu- dinal d'un interrupteur selon l'invention, - la figure 2 est une vue en coupe selon II-II de la fig. 1, - les figures 3, 4 et 5 sont des représentations schéma- tiques à plus grande échelle de la partie active de l'inter- rupteur des fig. 1 et 2, pour en expliquer le fonctionnement, - les figures 6 et 7 sont des représentations schémati- ques montrant une variante de réalisation. Comme on peut le voir sur les figures 1 et 2, un interrupteur à boutonpoussoir, dont la structure générale est connue en soi, comprend un corps 10 dans lequel un pous- soir 11 est guidé en déplacement axial. Ce poussoir est déplacé contre l'effet d'un ressort de compression 12 et il est associé à un dispositif connu 13 qui, alternativement, le maintient dans une position d'enfoncement ou le laisse arriver à une position de soulèvement à la suite des pres- sions successives que l'on peut exercer sur lui. Sur le poussoir 11 est montée une paire de con- tacts mobiles 20, pouvant constituer aussi une barrette, qui est guidée par une tige 21 sous la poussée d'un ressort 22 jusqu'à leur rencontre avec une butée 23. La barrette 20 porte deux pastilles de contact ou plus simplement deux contacts 24 et 25, destinés à venir s'appuyer chacun contre l'urede deux pastilles de contact ou plus simplement deux contacts 26 et 27 montés sur des broches de connexion 28 et 29 qui sont fixées au corps lui-même. Quand il est à sa position d'enfoncement, le poussoir 11 met les contacts 24 et 25 en appui élastique contre les contacts 26 et 27, avec une course suffisante d'éloignement de la barrette 20 par rapport à la butée 23 afin que soit garanti un appui certain des contacts entre eux. Les figures 3, 4 et 5 montrent mieux le mode de fonctionnement des contacts, c'est-à- dire de la partie utile de l'interrupteur o se trouve le perfectionnement apporté par l'invention. Ces figures montrent schématiquement les déplace- ments des organes de contact; pour la clarté des dessins on a omis de représenter la structure complète de l'interrup- teur. La figure 3 montre les contacts d'un interrupteur à l'état ouvert: dans cette situation la barrette 20 est appuyée contre la butée 23 et les contacts 24, 25 sont éloignés des contacts 26, 27. On notera que les broches de connexion 28 et 29 portent les contacts 26, 27 à des niveaux différents, c'est- -à-dire à des distances différentes par rapport aux contacts correspondants 24, 25, pour une raison que l'on expliquera plus loin. Quand on enfonce le poussoir pour fermer l'inter- rupteur, celui-ci se met d'abord à l'état visible sur la figure 4 dans lequel les contacts 24 et 26 sont en appui tandis que les contacts 25 et 27 sont encore séparés par une distance désignée par la référence a. Ce jeu a doit être appréciable, c'est-à-dire qu'il doit de toute façon être plus grand que la distance à laquelle pourrait encore se produire dans l'air, pendant l'ouverture ou la fermeture d'un interrupteur, une décharge électrique d'énergie appréciable. Dans les interrupteurs d'usage courant, l'ordre de grandeur de la distance a est du millimètre ou de quel- ques millimètres. Il est évident que dans cette situation la paire des deux contacts 24 et 26 se ferme à vide, c'est-à-dire sur un circuit encore ouvert: par suite ils peuvent être dimen- sionnés en conséquence et n'exigent pas l'emploi d'un métal précieux. Quand on enfonce encore le poussoir, la barrette 20 qui est alors en appui par le contact 24 ne se déplace plus parallèlement à celle-même mais au contraire pivote par rapport au point de pivotement 24 en se détachant de la butée 23: en pratique elle prend la position visible sur la figure avec un mouvement du contact 25 en direction du contact 27 qui se fait avec une vitesse double de la vitesse d'enfonce- ment du poussoir. Ce mouvement oscillant de la barrette exige simplement qu'elle soit montée avec un certain jeu sur la tige 21. Ainsi, avec la structure proposée par l'invention on obtient en combinaison l'effet'd'augmenter la vitesse de fermeture de l'interrupteur et d'obtenir la fermeture sous charge du circuit par une paire unique et déterminée de contacts. Il est évident que le même effet est obtenu à l'ouverture des contacts quand un extra-courant de rupture risque d'éprouver de façon sévère les contacts de l'inter- rupteur. En effet, l'interrupteur passe successivement par les positions illustrées par les figures 3, 4 et 5 mais dans l'ordre inverse de celui que l'on a décrit ci-dessus en se référant à une opération de fermeture de l'interrup- teur. En pratique, il ressort de manière claire de ce qui a été décrit ci-dessus que l'on peut adopter des varian- tes de configuration et que l'on peut obtenir un résultat analogue en faisant appel à des moyens équivalents. La différence de distance entre les contacts ouverts peut être obtenue par une modification du niveau auquel le contact 25 est placé par rapport à celui du contact 24, par modification d'un montage convenable des contacts sur la barrette 20 comme le montre la figure 6 ou bien en imposant convenablement la rencontre nécessaire d'un contact en raison de la position de repos donnée à la barrette elle- -même comme le montre la figure 7. En substance, selon l'invention, il est nécessai- re que la ligne joignant les contacts portés par la barrette qui est mobile avec le poussoir et la ligne joignant les contacts fixes correspondants soient inclinées l'une par rapport à l'autre et non parallèles jusqu'à ce que les contacts soient mis respectivement en appui. On peut apporter aussi diverses variantes ou modifications à la façon de réaliser la liaison entre la barrette 20 et le poussoir, permettant la rotation ou le 6 2480994 basculement souple de cette barrette quand la première paire de contacts vient d'être fermée. L'invention n'impose pas le nombre de barrettes que le poussoir peut porter dans un interrupteur déterminé; il peut y avoir une barrette dans un interrupteur unipolaire ou deux barrettes dans un interrupteur bipolaire. Il est évident de la description qui précède que l'invention est utilisable aussi dans les interrupteurs à poussoir avec lesquels le poussoir ne reste pas en position de fermeture quand il n'est pas pressé ou bien quand il accomplit une fonction de dérivation ou de commutation. Dans un interrupteur de l'invention, il est donc possible de prévoir des contacts associés différents, certains comme les contacts 24, 26 étant en matière et ayant des dimensions adaptées à des manoeuvres à vide sur une distance relativement faible et d'autres comme les contacts 25, 27 étant adaptés par leur matière et leurs dimensions à des manoeuvres en charge sur une distance relativement grande. REVENDICATIONS 1. Interrupteur à bouton-poussoir dans lequel le poussoir est monté déplaçable de manière rectiligne à l'inté- rieur d'un corps pour mettre au moins une paire de contacts mobiles de connexion électrique alternativement en appui avec une paire correspondante de contacts fixes ou en posi- tion éloignée de ces derniers, caractérisé en ce que les contacts mobiles (24, 25) sont portés par le poussoir (11) avec une possibilité d'oscillation élastique, la distance entre chacun des contacts fixes (26, 27) et les contacts mobiles (24, 25) correspondants étant différente d'une valeur supérieure à celle à laquelle un phénomène de contact électrique peut se produire entre deux contacts quand les contacts mobiles (24, 25) sont à leur position de repos sur le poussoir (11). 2. Interrupteur selon la revendication 1 caracté- risé en ce que les contacts mobiles (24, 25) sont supportés par une barrette métallique (20) montée sur le poussoir (11) de manière mobile contre l'effet d'un organe élastique (22) qui pousse la barrette (20) contre une butée (23) qui détermine sa position de repos. 3. Interrupteur selon la revendication 1 caracté- risé en ce que deux contacts (24, 26) ont des dimensions et sont constitués par une matière apte à leur manoeuvre à vide sur une distance relative plus faible tandis que deux contacts (25, 27) sont appropriés à une manoeuvre sous charge sur une distance relativement plus grande.