Brevet FR2494892A1 — publié le 19820528

CONTACTEUR ELECTRIQUE A COURANT CONTINU L'invention concerne un nouveau type de contacteur élec- trique fonctionnant sur pile ou similaire. Comme on le sait, un "contacteur électrique" ett un inter- rupteur servant à établir des liaisons entre différents cir- cuits ou appareils électriques. Dans le cas présent, ce con- tacteur sert à établir la liaison électrique, donc le passage du courant, entre la source électrique-du courant continu (pi- le, accumulateur, batterie ou similaire) et l'organe utilisa- teur de ce courant (ampoule, moteur etc.). A ce jour, le plus généralement, on a essentiellement pro- posé deux formules pour réaliser ces liaisons. Tout d'abord, on a proposé d'utiliser des fils électriqoes. Si ce mode de liaison souple présente de nombreux avantages, il a pour lui l'inconvénient notable d'être coûteux à réaliser. En pratique, les contacteurs les plus répandus sont à ce jour à base de lames métalliques souples, dénommées souvent lames de contact. Bien que très largement répandue dans tous les apparéils o l'on utilise des piles, tels que les jouets ou les dispositifs d'éclairage portatifs (lampes de poche,etc), cette solution présente des inconvénients notables. On peut citer: - du fait du manque d'élasticité des lames, une fiabilité douteuse dans le temps, - la réalisation de formes limitée, - la nécessité d'utiliser plusieurs lames, de formes ap- propriées, pour réaliser un contact, ainsi que la présence obligatoire d'un interrupteur et d'éléments d'accrochage iso- lants, - la difficulté à absorber les tolérances dimensionnelles des piles, - la mauvaise résistance aux chocs répétés, ce qui limite leur emploi dans l'industrie du jouet o l'on exige une cer- taine résistance aux chutes répétées/alors que cette industrie a un fort besoin de ce type de produit, - enfin, un prix élevé, notamment par suite des techniques assez peu précises utilisées pour courber les lameset des ma- noeuvres de montage. Le marché demande de plus en plus des contacteurs pour 249489'92 - 2 - pile électrique ou similaire plus fiables, plus résistants, moins coûteux et même plus miniaturisables. L'invention vise à réaliser ce type de produit. Elle se rapporte à un nouveau contacteur électrique des- tiné à assurer la liaison électrique entre une source de cou- rant continu (pile, batterie, accumulateur) et un organe uti- lisateur de ce courant (moteur, ampouie..). Ce contacteur se caractérise en ce qu'il est formé par une piece monobloc en matière plastique semi-rigide, isolante, recouverte d'un revé- tement conducteur, ladite pièce étant constituie par: - deux lames parallèles, disposées de part et d'autre de la source du courant continu, et équipées de moyens pour main- tenir cette source en place, lesdites lames étant réunies en- tre elles à leur base par une lame de liaison-flexion destinée, d'une part,à assurer le contact avec l'un des pôles de la sour- ce électrique et;d'autre part,à absorber à la fois les varia- tions dimensionnelles de cette source électrique et l'énergie de choc lors des chutes, - une des deux lames est fixe et comporte à son extrêmi- té un moyen apte à assurer la liaison entre l'autre pôle de la source électrique et l'organe utilisateur et présente sur sa longueur une solution de continuité dans la transmission du courant, - l'autre lame, souple, présente & son extrémité un moyen pour assurer la liaison électrique avec l'organe utilisateur et joue le rôle de lame de flexion pour ledit moyen. Avantageusement: - les moyens pour maintenir la source électrique en place entre les deux lames sont constitués par des clips ou des pat- tes moulées directement sur chacune des faces en regard des lames; - la lame de liaison-flexion a une forme générale de V renversé, arrondi à la pointe, relié par ses branches à la base des deux lames parallèles, la pointe arrondie du V venant assurer le contact avec le pôle concerné de la source électri- que; - le moyen pour assurer la liaison entre l'autre pôle de la source électrique et l'organe utilisateur placé à l'extrmité des lames fixes est formé par un réoeptacle connecté à l'extrémité - 3- d'une lame et dans lequel vient se placer l'organe utilisateur; - dans le cas d'une ampoule d'éclairage, ce réceptacle, venu directement de moulage,forme douille pour le culot de cette ampoule; - dans le cas d'un moteur électrique, ce réceptacle re- çoit la cage métallique de sortie du moteur; - la solution de continuité dans la transmission du cou- rant portée par cette lame fixe est réalisée, soit par une couche de vernis, soit par une forme moulée ou usinée parti- culièredécoupée dans cette lame fixe et qui ultérieurement empêchera le dépôt de la couche conductrice (par exemple une gorge étroite plus profonde que large); - le moyen pour assurer la liaison entre l'extrémité de la lame souple et l'organe utilisateur est un poussoir moulé directement à l'extrémité de cette lame souple; ce poussoir peut être à contact fugitif ou continu avec accrochage; - le coefficient d'allongement élastique admissible de cette lame souple et celui de la lame de flexion-liaison sont le plus près possible de celui du revêtement conducteur. Comme matière plastique, on peut faire appel à toutes les matières connues dans la mesure o dans les conditions d'utilisation, elles ne soient pas cassantes et soient aptes à former des lames susceptibles de recevoir une certaine flexion et enfin, elles soient aptesl-à être recouvertes d'un revêtement conducteur de l'électricité. En pratique, on fait appel à des résines d'ABS ou styréniques. Comme déjà dit,il est indispensable que la pièce soit monobloc. Ainsi, on la réalise par des techniques connues de travail des matières plastiques, telles que l'injection. Comme revêtement conducteur, on peut faire appel soit à des revêtements connus, soit à des peintures. En pratique, on effectue un cuivrage par galvanoplastie. En outre, comme dit, le coefficient d'allongement élastique admissible de la lame souple et de la lame de liaison-flexion sont le plus près possible de celui du revêtement conducteur. En fait, on calcu- le la flexion de ces deux lames pour les adapter au plus fai- ble allongement. Les dimensions de la pièce (largeur, épaisseur, longueur des lames, etc... ) sont calculées en fonction de l'application -4- envisagée. Comme source de courant électrique, si le plus générale- ment on fait appel à des piles cylindriques, on peut également selon les cas utiliser des petites batteries ou des micro-ac- cumulateurs. La manière dont l'invention peut être réalisée et les a- vantages qui en découlent ressortiront mieux des exemples de réalisation qui suivent donnés à titre indicatif mais non li- mitatif. La figure 1 est une représentation en perspective sommai- re d'un contacteur électrique conforme à l'invention. La figure 2 est une coupe longitudinale de ce contacteur selon la figure 1. La figure 3 montre une autre forme de réalisation de ce contacteur. La figure 4 est une vue détaillée de dessus des deux la- mes enserrant la pile alors que la figure 5 est une vue en coupe de la figure 4 selon l'axe I-I. Ce contacteur électrique (voir figures 1 et 2) se compose d'une pièce monobloc en résine ABS revêtue par galvanoplastie d'une couche de cuivre sur toute sa surface, à l'exception de la portion 7 non conductrice définie ci-après. Cette pièce est formée de deux lames parallèles, respectivement - une lame dite fixe 1, - une lame dite souple 2, du moins à son extrémité libre, dont l'écartement entre elles est légèrement supérieur au dia- mètre de la pile 3 formant source électrique. Ces lames 1 et 2 sont reliées à leur base par une lame de flexion 4 en forme de V arrondi 5, cet arrondi étant destiné à recevoir le pôle 6 de la pile 3. La lame 1 dite fixe présente - une portion 7 non conductrice; pour ce faire, avant le traitement de galvanoplastie, on a recouvert cette portion 7 d'un vernis approprié, - et à son extrémité un réceptacle 8 destiné à assurer la liaison électrique entre le pôle 10 de la pile 3 et l'or- gane utilisateur; la jonction entre la lame 1 proprement dite et ce réceptacle 8 se fait grâce à une portion coudée 9 destinée à absorber - 5- les variations dimensionnelles. Dans le cas o cet organe utilisateur est une ampoule électrique (figures 1 et 2), ce réceptacle 8 est cylindrique et présente à l'intérieur des rainures 11 spiralées, venues directement de moulage, destinées à permettre le visage du culot de cette ampoule. En revanche, si cet organe est un mo- teur électrique (figure 3), ce réceptacle peut avoir une forme évasée 12 destinée à recevoir la cage métallique de sortie de ce moteur. La lame 2 dite souple présente à son extrémité un pous- soir formé en deux parties 13 et 14 en forme de bouton venues directement en moulage. La partie coudée 15 permet la flexion de la lame 2 par une simple pression manuelle ou contrôlée (contact fugitif ou contact continu) sur le bouton 13, le contre-bouton 14 venant alors au contact du réceptacle 8 et établit ainsi la liaison électrique entre l'organe utilisateur (ampoule, moteur) connecté au réceptacle 8 et au pôle 10 (voi- re 6) et entre l'autre pôle de la pile 3, grâce au revêtement conducteur dont est recouvert la pièce monobloc. Comme la portion 7 forme une solution de continuité, le courant ne circule donc que dans la lame souple 2. Afin d'assurer le maintien de la pile 3 entre les deux lames parallèles 1 et 2 (voir figures 4 et 5), ces lames pré- sentent sur leur longueur des pattes 16, 17, 18, venues de moulage, décalées les unes par rapport aux autres et formant clips. De même, pour obliger l'utilisateur à mettre la pile d'un côté préférentiel, on peut ménager sur ces lames des élé- ments appropriés, tels que des trous ou des bossages. Ce nouveau type de contacteur présente de nombreux avan- tages par rapport aux réalisations actuelles. On peut citer - du fait qu'il soit monobloc, la facilité de conÈtruc- tion et de montage, - un prix de revient nettement amélioré que l'on estime de moitié par rapport aux solutions actuelles à lames métal- liques, - la facilité de stockage et de manipulation, - la fiabilité accrue due à la précision de l'ensemble, - la bonne résistance aux chutes répétées, - la possibilité d'absorber facilement les tolérances - 6 - dimensionnelles des piles. De la sorte, on peut utiliser ce contacteur avec succès dans les utilisations o il est indispensable d'établir une liaison électrique entre une source de courant continu et un organe utilisateur, tel que par exemple un jouet ou uMn système d'éclairage portatif. - 7 - RIEVENDICATIONS 1/ Contacteur électrique destiné à assurer la liaison électrique entre une source de courant continu (pile, batterie, accumulateur) et un organe utilisateur de ce courant caracté- risé en ce qu'il est formé par une pièce monobloc en matière plastique semi-rigide, isolante, recouverte d'un revêtement conducteur, ladite pièce étant constituée par: - deux lames parallèles (1) et (2), disposées de part et d'autre de la source du courant continu (3) et équipées de moyens pour maintenir cette source (3) en place, - lesdites lames (1), (2) étant réunies entre elles à leur base par une.lame de liaison-flexion (4) destinée d'une part à assurer le contact avec l'un des pôles (6) de la source électrique (3) et, d'autre part, à absorber à la fois les va- riations dimensionnelles de cette source électrique (3) et l'énergie de choc lors des chutes, - une des deux lames (1) est fixe et comporte à son ex- trémité (9) un moyen (8) apte à assurer la liaison électrique entre l'autre pôle (10) de la source électrique (3) et l'or- gane utilisateur et présente sur sa longueur une solution de continuité (7) dans la transmission du courant, - l'autre lame (2) souple présente à son extrémité un moyen (13-14) pour assurer la liaison électrique avec l'organe utilisateur et joue le rôle de flexion pour ledit moyen (13- 14). 2/ Contacteur électrique selon la revendication 1, carac- térisé en ce que les moyens pour maintenir la source électri- que (3) en place entre les deux lames (1) et (2) sont consti- tués par des pattes (16), (17), (18), venues directement de moulage, disposées sur chacune des faces en regard des lames (1) et (2) et formant clips pour la source électrique (3). 3/ Contacteur selon l'une des revendications 1 et 2, ca- ractérisé en ce que la lame de liaison-flexion (4) a une for- me générale de V renversé, arrondi à la pointe (5), relié par ses branches à la base des deux lames parallèles (1) et (2), la pointe arrondie (5) du V venant assurer le contact avec le pôle (6) concerné de la source électrique (3). 4/ Contacteur selon l'une des revendications 1 à 3,ca- ractérisé en ce que les moyens pour assurer la liaison entre - 8 - le pôle (10) de la source électrique (3) et l'organe utilisa- teur placé à l'extrémité de la lame fixe (1) est formé par un réceptacle (8) connecté à l'extrémité (9) de la lame (1) et dans lequel vient se loger l'organe utilisateur. 5/ Contacteur selon la revendication 4, caractérisé en ce que ce réceptacle (8) venu directement du moulage, forme douille pour le culot d'une ampoule électrique. 6/ Contacteur selon la revendication 4, caractérisé en ce que ce réceptacle (8) est destiné à recevoir la cage métal- lique de sortie d'un moteur électrique. 7/ Contacteur selon l'une des revendications 1 à 6, carac- térisé en ce que la solution de continuité (7) portée par la lame fixe (1) est réalisée par une couche de vernis. 8/ Contacteur selon l'une des revendications 1 à 6,carac- térisé en ce que la solution de continuité (7) dans la trans- mission de courant portée par la lame fixe (1) est constituée par une gorge étroite plus profonde que large. 9/ Contacteur selon-l'une des revendications 1 à 8, carac- térisé en ce que le moyen pour assurer la liaison entre les extrémités de la lame souple (2) et le réceptacle (8) de l'or- gane utilisateur est un poussoir (13-14) moulé directement à l'extrémité de cette lame souple (2). / Contacteur selon l'une des revendications 1 à 9, ca- racté en ce que le coefficient d'allongement élastique admis- sible de cette lame souple (2) et celui de la lame de flexion- liaison (4) sont très voisins de celui du revêtement conducteur. DEPOSANT ETABLISSEMENTS FERNAND BERCHET S.A. MANDATAIRE: Cabinet Michel LAURENT