Brevet FR2492582A1 — publié le 19820423

La présente invention concerne un interrupteur électrique à touche, destiné en particulier aux véhicules. Les interrupteurs actuellement employés dans l'industrie automo- bile doivent être dimensionnés pour un courant continu de 15 A, 12 V, qui impose des pressions de contact élevées, des contacts volumineux et des forces de commande élevées supérieures à 10 N. Ces interrup- teurs présentent en outre une grande profondeur de montage par suite de leviers, verrouillages ou autres dispositifs. Une course de plu- sieurs millimètres est nécessaire pour permettre d'identifier la position fonctionnelle de l'interrupteur par la position de la touche ou du bouton de ce dernier. La position de branchement est également indiquée pendant la conduite nocturne par un changement de couleur de l'éclairage incorporé à l'interrupteur. Par suite de l'exigence de l'identification des positions fonctionnelles pendant la conduite diurne et nocturne, ces interrupteurs présentent en façade un encombre- ment notable, résultant des points de commande séparés. L'invention a pour objet un interrupteur à touche avec une faible force de commande, une faible course de commutation, une faible profon- deur de montage et un faible encombrement en façade. Un éclairage de la touche de l'interrupteur doit en outre faciliter sa localisation dans l'obscurité et indiquer la fonction de l'interrupteur. Selon une caractéristique essentielle de l'invention, un élément tournant, actionné par la touche, agit sur un interrupteur monostable à rupture brusque. L'interrupteur selon l'invention présente l'avantage suivant: la commande de la touche n'exige qu'une faible course de commutation pour une faible force de commande, par suite de la commutation instan- tanée de l'interrupteur à rupture brusque, de sorte que le dispositif se rapproche d'une touche à effleurement. L'interrupteur à façade plane peut en outre être disposé en fonc- tion de souhaits esthétiques, sans compliquer la réalisation des con- ditions de sécurité. L'interrupteur monostable à rupture brusque permet, en liaison avec l'élément tournant, le branchement et la cou- pure par enfoncement d'une touche dans un seul sens. Le branchement et la coupure n'exigent donc pas de mouvements en sens inverse, c'est-à- dire pas de commande de l'interrupteur à rupture brusque d'abord par 2' le haut, puis dans le sens opposé. La commutation instantanée de l'in- terrupteur à rupture brusque permet de commuter des courants continus relativement intenses de 15 A, ou plus pendant une courte durée, avec une force de commande de 1 à 3 N. Selon une autre caractéristique avantageuse de l'invention, l'élément tournant est réalisé sous forme d'un corps à cames, dont les cames agissent sur la lame de contact de l'interrupteur à rupture brusque. L'interrupteur à rupture brusque et le corps à cames peuvent être montés sur un socle portant la touche. Le socle portant la touche peut être logé dans un boîtier formant cadre. Le corps à cames peut être monté en rotation dans deux paliers disposés sur le socle. Le corps à cames présente avantageusement une section hexagonale, dont trois faces latérales sont plus éloignées de l'axe de rotation que les trois faces latérales intermédiaires, afin de fixer alternativement les positions de fermeture et d'ouverture des contacts de l'interrupteur à rupture brusque. Le corps à cames peut avantageusement porter un rochet muni de six dents engrénant avec un ressort poussoir qui, actionné par la touche, fait tourner le corps à cames. Le ressort-poussoir peut former une unité constructive avec les ressorts de rappel de la touche. Le ressort poussoir et les ressorts de rappel peuvent aussi être super- posés et présenter une fixation commune sur la touche. Les deux ressorts de rappel du ressort poussoir peuvent prendre appui sur les crochets montés sur le socle pour la fixation de la touche. Le ressort poussoir peut être fixé sur la touche. Une pièce inter- médiaire coulissante, guidée dans le socle, peut être prévue entre le corps à cames et le ressort lame portant le contact mobile de l'in- terrupteur à rupture brusque, afin de définir le point d'application de la force de commande. Une fente du socle peut assurer le guidage forcé d'une branche de la pièce intermédiaire en équerre, dont la seconde branche présente une saillie formant couteau, et notamment une nervure ou une empreinte, pour appui sur le ressort-lame de l'inter- rupteur à rupture brusque. Un dispositif d'éclairage monté sur le socle peut pénétrer dans la touche. Le dispositif d'éclairage peut être constitué par deux lampes de couleur différente, dont une cons- titue l'éclairage de localisation dans l'obscurité et la seconde l'indication fonctionnelle. L'éclairage de localisation peut être coupé quand l'indication fonctionnelle s'allume par manoeuvre de l'interrup- teur à touche, ou demeure allumée mais est masquée par le rayonnement de l'indication fonctionnelle. Les lampes du dispositif d'éclairage peuvent être montées sur des plages ou fils de maintien et d'alimen- tation, fixés sur le socle, et disposées sous une plaquette translucide de la touche, portant des-symboles. Le corps à cames peut comporter des cames supplémentaires agissant sur un contact de l'interrupteur pour le branchement et la coupure de l'éclairage de localisation. Le corps à cames peut en outre présenter plusieurs plages de commutation pour la commande simultanée de plusieurs interrupteurs à rupture brusque, montés côte à côte sur le socle avec les pièces intermédiaires cor- respondantes, ou d'autres interrupteurs. La touche peut être guidée dans le socle de l'interrupteur. Le guidage de la touche peut être constitué par des broches de section quelconque, fixées sur la touche et guidées par des colonnes montées dans le socle. Un guidage forcé à queue d'aronde est toutefois utili- sable aussi pour le guidage de la touche. Tous les modules et pièces importantes de l'interrupteur peuvent être assemblés par encliquetage. L'encliquetage entre le socle et la touche peut être réalisé de façon à limiter la course simultanément. Ce résultat est obtenu en faisant pénétrer les crochets de l'encliquetage dans des fentes de la touche. Selon une autre caractéristique de l'invention, l'interrupeur est également réalisable en interrupteur à impulsion. Le ressort poussoir comporte dans ce cas un bras prolongé, qui agit directement sur le ressort lame de l'interrupteur à rupture brusque, de sorte qu'aucun corps à cames et aucune pièce intermédiaire ne sont néces- saires. D'autres caractéristiques et avantages de l'invention seront mieux compris à l'aide de la description détaillée ci-dessous d'exem- ples de réalisation et des dessins annexés sur lesquels: la figure 1 est la coupe longitudinale de l'interrupteur à touche suivant l'axe I-I de la figure 4; la figure 2 est la coupe de l'interrupteur à touche suivant l'axe II-II de la figure 4; - 4 la figure 3 est la coupe de l'interrupteur à touche suivant l'axe III-III de la figure 4; la figure 4 est le plan du socle de l'interrupteur sans dispositif d'éclairage; la figure 5 est le plan des deux lampes du dispositif d'éclairage et de la touche formant cadre; la figure 6 est la coupe des encliquetages des diverses pièces; la figure 7 est la coupe du socle et de la butée de contact suivant l'axe VII-VII de la figure 4; la figure 8 est la coupe suivant l'axe VIII-VIII de la figure 7; la figure 9 est la vue en perspective du corps à cames la figure 10 est la vue en perspective du ressort-poussoir fixé sur la touche; la figure 11 est la vue en perspective de la pièce intermédiaire en équerre, agissant sur la lame- ressort de l'interrupteur à rupture brusque; la figure 12 représente un exemple de montage du dispositif d'éclai- rage; la figure 13 est le plan du socle d'une autre forme de réalisation selon l'invention, avec deux interrupteurs à rupture brusque montés côte à côte; la figure 14 est la coupe suivant l'axe XIV-XIV de la figure 13; la figure 15 est la coupe du socle d'une autre forme de réalisation de l'invention, avec un interrupteur à rupture brusque réalisé en inverseur, suivant l'axe XV-XV de la figure 16; la figure 16 est le plan de la forme de réalisation selon figure 15; la figure 17 est la vue en perspective d'un corps à cames pour deux interrupteurs montés côte à côte et formant un interrupteur à deux étages; et la figure 18 est la coupe longitudinale d'un interrupteur selon figure 1, réalisé en interrupteur à impulsion. L'interrupteur selon l'invention est constitué d'après les figures 1 à 8 par un boîtier 1 formant cadre, un socle 2 et une touche 3. Un interrupteur à rupture brusque 4 est fixé sur le socle 2. Le rivet 5 connecte la lame-ressort de l'interrupteur à rupture brusque 4 à une plage de contact 10. La lame de ressort 6 comporte un ressort à déclic 7, qui est monté Dar un couteau 8 dans une encoche 9 de la plage de contact 10 fixée sur le socle. L'extrémité libre de la lame de ressort 6 porte un contact mobile 16, qui interagit avec un contact fixe 17 et qui s'applique sur une-butée 18 dans sa position de repos. Le contact fixe 17 est réalisé sous forme d'un rivet fixant une plage de contact 19 sur le socle 2. Au-dessus de la lame de ressort 6 de l'interrupteur à rupture brusque 4 se trouve un corps à cames 27, monté en rotation dans deux appuis 25 et 26 disposés sur le socle 2, et sur lequel agit un ressort-poussoir 28 fixé sur la touche 3. Plu- sieurs tôles 31, 32 et 33 sont en outre fixées sur le socle 2 et portent les lampes 34 et 35 d'un dispositif d'éclairage, comme le montre la figure 5. Le dispositif d'éclairage 36 est disposé sous une plaquette de symboles translucide 37 de la touche 3, et omise sur la figure 5. La tôle de fixation 31 conductrice est reliée à la plage de contact 10, la tôle de fixation 33 à une tôle de contact 38 et la tôle de fixation 32 à une plage de contact 40, par un contact de commutation 39. La coupe de la figure 2 représente le contact de commutation 39, qui est monté à côté de l'interrupteur à rupture brusque 4 et branche et coupe la lampe 34, verte par exemple, du dispositif d'éclairage 36, comme l'indique le schéma de la figure 12. Le contact de commutation 39 est un contact de repos, actionné comme l'interrupteur à rupture brusque 4 par le corps à cames 27. Les deux paliers 25 et 26 sont représentés sur la figure 3; leurs extrémités libres présentent des biseaux pour l'encliquetage des tourillons 45 et 46 du corps à cames 27. Entre la lame de ressort 6 et le corps à cames 27 est disposée une pièce intermédiaire 50 en équerre, dont une branche est guidée en translation dans une fente 51 du socle 2 et dont l'autre branche comporte à son extrémité libre une empreinte 52, qui s'applique sur la lame de ressort 6 de l'inter- rupteur à rupture brusque 4 pour définir avec précision le point d'application de la force de commande. Le ressort poussoir 28 fixé sur la touche 3 comporte deux branches élastiques 53 et 54, qui prennent appui sur les crochets 55 et 56 (figure 6), disposés sur le socle 2 pour la touche 3. Les crochets 55 et 56 s'enclenchent dans des évidements 57 et 58 de la touche 3 et constituent simultanément des butées de limitation de la course. La figure 4 représente le plan du socle 2, sur lequel le boîtier 1, la touche 3 et le dispositif d'éclairage 36 ont été supprimés par raison de clarté. Des tubes 60, 61, 62 et 63 sont disposés sur le socle 2; dès broches 20, 21, 22, 23 de la touche 3 pénètrent dans ces tubes pour former un guidage à colonnes de la touche 3 et interdire un coincement ou un grippage de cette dernière. La section circu- laire représentée pour le guidage peut être remplacée par tout autre section appropriée. Le dispositif d'éclairage 36, omis sur la figure 4, est repré- senté à la figure 5 avec la touche 3 formant cadre. Seule manque la plaquette à symbole 37, qui se fixe sur la touche 3, couvre et pro- tège le dispositif d'éclairage 36 et porte un symbole transparent pour l'identification de l'interrupteur. La figure 6 représente l'encliquetage des diverses pièces, à savoir la plaquette à symbole 37 et la touche 3, la touche 3 et le socle 2, le socle 2 et le boîtier 1. Aucun vissage n'est ainsi prévu pour ces pièces, ce qui permet un montage rapide des pièces détachées. L'encliquetage de la butée 18 et d'un dispositif de fixation monté sur le socle est illustré par les figures 7 et 8. Le dispositif de fixation est constitué par deux pinces 66 et 67, qui bloquent la butée 18 en forme de réglette. La vue en perspective du corps à cames 27 selon figure 9 montre qu'il est constitué par trois tronçons différents. Le premier tron- çon 70 est triangulaire et actionne le contact 39 de l'interrupteur; le second tronçon 71 forme avec ses six dents un rochet et engrène avec le ressort poussoir 28 pour faire tourner le corps à cames 27; et le troisième tronçon 72 présente une section hexagonale et actionne l'interrupteur à rupteur brusque 4. Les faces latérales étroites 73 du tronçon 72 sont situées à une plus grande distance de l'axe de rotation que les trois faces latérales 74 intermédiaires et fixent alternativement les positions de fermeture et d'ouverture de l'interrupteur à rupture brusque 4. Le ressort poussoir 28 et le ressort de rappel de la touche 3, constitué par les branches élastiques 53.et 54, forment une seule pièce selon figure 10. L'ouverture rectangulaire 75 permet la fixa- tion du ressort sur la touche 3. La pièce intermédiaire en équerre selon figure 11 comporte deux branches 80 et 81, la branche 80 étant guidée dans une fente 51 du socle, tandis que la seconde branche 81 est munie d'une empreinte 52 pour la lame de ressort 6 de l'interrupteur à rupture brusque 4. Le socle 2 selon figures 13 et 14 est équipé de deux interrup- teurs à rupture brusque 85 et 86 montés côte à côte, et des deux pièces intermédiaires 87 et 88 correspondantes. Les figures 15 et 16 représentent une autre forme de réalisation d'un interrupteur à rupture brusque en inverseur. Là butée 18 est remplacée dans ce cas par un second contact fixe 90, qui interagit avec le contact mobile 16. Le corps à cames 91 présente la forme selon figure 17 quand deux interrupteurs montés côte à côte constituent un interrupteur à deux étages. Le fonctionnement des interrupteurs précédemment décrits est le suivant. Lors de l'enfoncement de la touche 3, un mouvement radial du ressort poussoir 28 fait tourner le rochet 71 et par suite le corps à cames 27 d'un pas, par exemple d'un angle de 60 . L'empreinte de la pièce intermédiaire 50 repousse alors vers le bas la lame de ressort 6 de l'interrupteur à rupture brusque 4 du circuit ouverte au début de la commande. Lorsque le point de pression est atteint, la lame de ressort 6 de l'interrupteur 4 s'inverse brusquement et le contact 16 ferme le circuit par le contact fixe 17. La lame de ressort 6 demeure dans cet état, car la surface étroite 73 du corps a cames 27, située à plus grande distance de l'axe de rotation, fixe cette position. Après sa libération, la touche 3 est ramenée dans sa position initiale par les branches 53 et 54 du ressort pous- soir 28. Pendant cette course de retour, le ressort poussoir 28 revient par élasticité dans la position initiale par rapport au rochet 71. L'enfoncement suivant de la touche 3 produit le même cycle de mouvement du rochet 71 et du corps à cames 27. La face étroite 73 du corps à cames 27 tourne alors de 600, de sorte que la surface large 74, plus proche de l'axe de symétrie du corps à cames 27, s'applique sur la pièce intermédiaire 50. Cette dernière est appliquée sur le corps à cames 27 par la force de rappel élas- tique de la lame de ressort 6. Lorsque son point de pression de retour élastique est atteint, la lame de ressort 6 s'inverse brusque- ment et ouvre les contacts 16 et 17. La position de commutation est fixée par le corps à cames 27. Après sa libération, la touche 3 est ramenée dans sa position initiale et le ressort poussoir 28 se trouve de nouveau dans sa position initiale. Un nouvel enfoncement de la touche 3 produit de nouveau le premier cycle de mouvement décrit, avec fermeture des contacts 16 et 17. Un nouvel enfoncement de la touche produit une nouvelle ouverture des contacts 16 et 17, etc. L'interrupteur à rupture brusque 4 est réalisable non seulement en interrupteur comme précédemment décrit, mais aussi en inverseur unipolaire. Un corps à cames multiple permet de combiner des inter- rupteurs multipolaires et des inverseurs multipolaires. La mise en oeuvre de l'invention ne se limite en aucun cas à un corps à cames hexagonal et à un rochet à six dents. D'autres formes de réalisation sont possibles par application du même principe. Il en est de même pour le corps à cames, qui est réalisable avec une géométrie décalée, c'est-à-dire que les tronçons agissant au synchronisme peuvent simul- tanément fermer un interrupteur à rupture brusque et en ouvrir un second. Selon le schéma de la figure 12, la lampe rouge 35 s'allume en position "en" pour l'indication fonctionnelle.Le branchement de l'éclairage du tableau de bord de la voiture à l'aide de l'interrup- teur général branche l'éclairage de localisation 34, une lampe verte par exemple. Le second contact de commutation 39, également actionné par le corps à cames 27, éteint la lampe verte 34 quand l'interrupteur à rupture brusque 4 est fermé par enfoncement de la touche 3 et une utilisation est branchée, telle qu'un moteur électri- que 41. Le contact 39 de la lampe verte 34 peut être réalisé d'une façon extrêmement simple, sans commutation brusque, car seul un cou- rant de lampe de quelques mA est commuté. La commutation est toute- fois synchrone, car les interrupteurs 4 et 39 montés côte à côte sont actionnés par un corps à cames 27 commun. Le contact de commuta- tion 39 peut aussi être supprimé quand la lampe verte 34 est allumée en permanence et masquée par le rayonnement plus intense de la lampe rouge lors de la fermeture de l'interrupteur. Les lampes sont fixées sur des supports 31, 32, 33, qui établis- sent simultanément la connexion électrique avec le socle portant les interrupteurs. Ces supports traversent le bottier de la touche. Les deux lampes 34 et 35 sont montées fixes dans ce dernier. Le boîtier de la touche est obturé par une plaquette de couverture transparente 37, également réalisable en plaquette à symbole par impression néga- tive. La manoeuvre de la touche 3 ne déplace pas les lampes, dont la position demeure inchangée. La forme de réalisation selon figure 18 est utilisée quand l'in- terrupteur selon l'invention doit être un interrupteur à impulsions. Le ressort-poussoir 28 de l'interrupteur représenté à la figure 18 comporte un bras 29 prolongé, qui agit directement sur la lame de ressort 6 de l'interrupteur à rupture brusque 4. Le corps à cames 27 et la pièce intermédiaire 50 sont ainsi supprimés, car le contact ne doit être établi que pendant la durée d'enfoncement de la touche de l'interrupteur. Bien entendu, diverses modifications peuvent être apportées par l'homme de l'art au principe et aux dispositifs qui viennent d'être décrits uniquement à titre d'exemples non limitatifs, sans sortir du cadre de l'invention. REVENDICATIONS 1. Interrupteur électrique à touche, destiné en par- ticulier aux véhicules et caractérisé en ce qu'un élément (27) tournant, actionné par la touche (3), agit sur un interrupteur monostable à rupture brusque (4). 2. Interrupteur à touche selon la revendication 1, caractérisé par la réalisation de l'élément tournant sous forme d'un corps à cames (27), dont les cames agissent sur la lame de contact (6) de l'interrupteur à rupture brusque (4). 3. interrupteur à touche selon l'une des revendica- tions 1 et 2, caractérisé par le montage de l'interrupteur à touche (4) et du corps à cames (27) sur un socle (2) portant la touche (3). 4. Interrupteur à touche selon l'une quelconque des revendications 1 à 3, caractérisé en ce que le socle (2) por- tant la touche (3) peut se loger dans un boîtier (1) formant cadre. 5. Interrupteur à touche selon l'une quelconque des revendications 1 à 4, caractérisé par le montage en rotation du corps à cames (27) dans deux paliers (25,26) disposés sur le socle (2). 6. Interrupteur à touche selon l'une quelconque des revendications 1 à 5, caractérisé en ce que le corps à cames (27) présente de préférence une section hexagonale, dont trois faces latérales (73) sont plus éloignées de l'axe de rotation que les trois faces latérales (74) intermédiaires, afin de fixer alternativement les positions de fermeture et d'ouverture des contacts 16 et 17 de l'interrupteur à rupture brusque. 7. Interrupteur à touche selon l'une quelconque des - revendications 1 à 6, caractérisé en ce que le corps à cames (27) est muni d'un rochet (71) comportant de préférence six dents engrenant avec un ressort poussoir (28) actionné par la touche (3). 8. Interrupteur à touche selon l'une quelconque des revendications 1 à 7, caractérisé en ce que le ressort poussoir (28) forme avec les ressorts de rappel (53,54) de la touche (3) une pièce ou que le ressort poussoir (28) et les ressorts de rappel (53,54) sont superposés et fixés en commun sur la touche (3). il 9. Interrupteur à touche selon l'une quelconque des revendications 1 à 8, caractérisé en ce que les deux ressorts de rappel (53,54) du ressort poussoir (28) prennent appui sur les crochets (55,56) montés sur le socle (2) pour fixation de la touche (3). 10. Interrupteur à touche selon l'une quelconque des revendications 1 à 9, caractérisé par la fixation du ressort poussoir (28) sur la touche (3). 11. Interrupteur à touche selon l'une quelconque.des revendications 1 à 10, caractérisé en ce qu'une pièce inter- médiaire (50) coulissante et guidée dans le socle (2) est prévue entre le corps à cames (27) et la lame de ressort (6) de l'interrupteur à rupture brusque (4) portant le contact mobile (16) afin de fixer le point d'application de la force de commande. 12. Interrupteur à touche selon l'une quelconque des revendications 1 à 11, caractérisé en ce qu'une branche (80) de la pièce intermédiaire (50) en équerre fait l'objet d'un guidage forcé dans une fente (51) du socle (2), tandis que la seconde branche (81) présente une saillie (52) formant couteau, et notamment une nervure ou une empreinte, pour l'appui sur la lame de ressort (6) de l'interrupteur à rupture brusque (4). 13. Interrupteur à touche selon l'une quelconque des revendications 1 à 12, caractérisé en ce qu'un dispositif d'éclairage (36) monté sur le socle (2) pénètre dans la touche (3). 14. Interrupteur à touche selon l'une quelconque des revendications 1 à 13, caractérisé en ce que le dispositif d'éclairage (36) est constitué par deux lampes (34,35) de couleur différente, dont une (34) constitue l'éclairage de localisation dans l'obscurité et la seconde (35) l'indication fonctionnelle. 15. Interrupteur à touche selon l'une quelconque des revendications 1 à 14, caractérisé en ce que les lampes (34,35) du dispositif d'éclairage (36) sont montées sur des plages ou fils de maintien et d'alimentation (31,32,33), fixés sur le socle (2), et disposées sous une plaquette à symbole (37) translucide de la touche (3). 16. Interrupteur à touche selon l'une quelconque des revendications 1 à 15, caractérisé en ce que le corps à cames (27) comporte d'autres cames (70) agissant sur un contact (39) d'interrupteur pour le branchement et la coupure de l'éclairage de localisation (34). 17. Interrupteur à touche selon l'une quelconque des revendications 1 à 15, caractérisé en ce que le corps à cames (27) présente plusieurs domaines de commutation pour la com- mande simultanée de plusieurs interrupteurs à rupture brusque (85,86), montés côte à côte sur le socle (2) avec les pièces intermédiaires (87,88) correspondantes, ou d'autres interrup- teurs. 18. Interrupteur à touche selon l'une quelconque des revendications 1 à 17, caractérisé par le guidage de la touche (3) dans le socle (2) de l'interrupteur. 19. Interrupteur à touche selon l'une quelconque des revendications 1 â 18, caractérisé en ce que le guidage de la touche (3) est constitué par des broches (20 à 23) de section quelconque, fixées sur la touche et guidées dans des colonnes (60 à 63) montées sur le socle (2). 20. Interrupteur à touche selon l'une quelconque des revendications 1 à 19, caractérisé par un guidage de la touche (3) à queue d'hirondelle. 21. Interrupteur à touche selon l'une quelconque des revendications 1 à 20, caractérisé en ce que tous les modules et pièces essentiels de l'interrupteur sont assemblés par encliquetage. 22. Interrupteur à touche selon la revendication 21, caractérisé en -ce que l'encliquetage (55,56) entre le socle (2) et la touche (3) est réalisé de façon à constituer simultané- ment la limitation de course (fentes 57, 58). 23. Interrupteur à touche selon l'une quelconque des revendications 1 à 22, caractérisé en ce que le ressort poussoir (28) comporte un bras (29) prolongé, qui agit directement sur la lame de ressort (6) de l'interrupteur à rupture brusque (4).