Brevet FR2511186A1 — publié le 19830211

L'invention concerne un commutateur à déplacement rectiligne et, plus particulièrement, un commutateur comportant un bras de commande mobile pourvu d'un bossage destiné 3 agir sur une pièce basculante dont la partie médiane est solidaire d'un contact fixe central, de telle sorte que l'actionnement du bras fasse basculer l'une ou l'autre extrémité de la pièce basculante pour l'amener contre un autre contact fixe latéral. On connait de nombreux commutateurs de ce type dont les bossages du bras de commande commandent le basculement des extrémités d'un ressort de telle sorte que ces extrémités établissent ou coupent respectivement leur continuité métallique avec des contacts fixes disposés dans le bottier du commutateur afin d'obtenir ainsi les commutations électriques de repos ou de travail désirées De tels types de commutateurs ont fait l'objet du brevet allemand na 1 158 151 et des demandes allemandes Nos 1 640 754, 2 121 421, 2 162 852, 2 409 604. Dans cescommutateurs, la pièce basculante peut être une pièce rigide qui, sous l'action d'un ressort, est mise dans sa position de fonctionnement; elle peut être aussi une pièce élastiquement déformable De toute manière, la pièce basculante est actionnée par le bras de commande et le basculement s'opère autour d'un contact fixe jouant le rôle de charnière de basculement. Lors du basculement, l'une ou l'autre extrémité de la pièce basculante vient s'appliquer contre un autre contact fixe de sorte que, selon le basculement de l'une ou l'autre extrémité, on établit une continuité métallique donc électrique entre le contact fixe central et l'un ou l'autre des deux autres contacts fixes latéraux par l'intermédiaire de cette pièce basculante. Des inconvénients sont apparus avec ce type de commutateur qui sont liés à la liaison entre la pièce basculante et le contact fixe central qui la supporte. En effet, en raison de l'effort mécanique auquel est soumise cette liaison lors de chaque commutation donc de chaque basculement elle se détériore de sorte qu'avec le temps le maintien en position correcte de la pièce basculante n'est pas garanti A la limite, la pièce basculante peut même se détacher de son support Un autre inconvénient de ce type de laison concerne la résistance électrique de transfert entre le contact fixe central et la pièce basculante car elle est essentiellement variable; dans-le cas d'usure de la liaison-charnière de basculement, il peut en résulter de mauvais contacts ou des contacts intermittents En outre, du fait de l'usure du bossage du bras de commande, des particules de matière sont susceptibles d'entrer dans la liaison-charnière et ainsi de perturber l'établissement des contacts. De plus, les commutateurs connus de ce type ont une tendance au rebondissement de contact car, lors du basculement d'une position dans l'autre de la pièce basculante, l'extrémité devenue libre de cette pièce se met à osciller et ses oscillations sont transmises à l'autre extrémité qui, elle, établit un contact de travail avec le contact fixe qui lui correspond. L'objet de l'invention est donc un commutateur qui, tout en étant du type décrit ci-dessus, échappe aux in- convénients qui viennent d'être évoqués et apporte une grande fiabilité à l'utilisateur. Les différents objets et caractéristiques de l'invention seront maintenant détaillés dans la description qui va suivre, donnée à titre d'exemple non limitatif, en se reportant aux figures annexées qui représentent: la figure 1, une vue en coupe, faite verticale- ment, du commutateur de l'invention selon l'axe A-B de la figure 2; la figure 2, une vue en coupe, faite horizontale- ment, de ce même commutateur; les figures 3 et 4, des vues en coupe, faites horizontalement, du commutateur dans des positions différentes du bras de commande; les figures 5 à 8, des vues en coupe, faites verticalement, illustrant différents types de pièces basculantes. On va commencer la description en se reportant aux figures 1 et 2 qui illustrent mais de façon schématique les parties essentielles du commutateur de l'invention. Le commutateur des figures 1 et 2 comporte un bottier 1 en une matière plastique adéquate à l'intérieur duquel sont disposés les contacts fixes 2, 3, 4 Le contact 2 constitue le contact fixe central tandis que les contacts 3 et 4 forment les contacts latéraux d'extrémité On notera que ces contacts fixes se prolongent hors du bottier et déterminent ainsi des broches 21, 31, 41 à l'extérieur de la face supérieure du bottier et des broches 22, 32, 42 à l'extérieur de la face inférieure. La pièce basculante 5 que l'on appellera ressort 5 - s'applique contre le contact fixe 2 par la partie centrale de son bossage 51 Si l'on considère la figure 2, on voit qu'il existe deux ressorts mobiles symétriques 5 et 6, ce dernier s'appliquant contre le contact fixe 2 ' par la partie centrale de son bossage 61 En outre, entre les ressorts 5 et 6, on trouve un bras de commande 7 pourvu de deux bossages 71 et 72; sur la figure, ce bras est représenté schématiquement et on n'y a pas fait figurer ni le bouton d'actionnement, ni l'éventuel ressort de rappel Comme on peut le voir d'après la figure 2, en déplaçant le bras 7 vers la gauche ou vers la droite par rapport à sa position médiane, on établit la continuité métallique entre les contacts fixes 2, 2 ' et 3, 3 ' ou 4, 4 ' selon que les extrémités 52 et 62 sont appliquées contre les contacts 3, 3 ' ou que ce sont les extrémités 53 et 63 qui le sont contre les contacts 4, 4 ' La figure 3 illustre la position du commutateur quand le bras de commande est poussé vers la gauche tandis que la figure 4 correspond à celle dans laquelle le bras est déplacé vers la droite. D'après l'invention, au lieu d'un point de pivotement, on a prévu une liaison rigide entre le contact fixe 2 et-le ressort 5 Cette liaison peut être le résultat d'un point de soudure tel qu'indiqué par la référence 8 de la figure 1 Grâce à cette liaison mécanique, on obtient d'une part des caractéristiques de transfert de courant uniformes et permanentes entre le contact 2 et le ressort 5, la résistance entre ces deux parties ne variant pas, même dans le cas o le commutateur a une longue durée d'utilisation D'autre part, ladite liaison évite l'usure mécanique que présentait le point de pivotement de sorte que la fiabilité du commutateur est grandement améliorée Cette fiabilité est d'ailleurs augmentée par le fait que les extrémités 52 et 53 du ressort 5 forment des contacts doubles en raison des fentes 54 et 55 dont elles sont pourvues. Comme on peut le constater sur la figure 1, la zone soudée ne concerne qu'une partie du ressort 5 le point de soudure 8 qui fixe la partie inférieure de ce ressort au contact 2 tandis que le reste du ressort 5 reste simplement en appui contre ce même contact central. De cette manière, bien qu'il y ait soudure, il reste encore une certaine flexibilité entre les deux pièces concernées. Le contact fixe 2 peut être constitué par un élément rigide, comme c'est d'ordinaire le cas Cependant, pour augmenter la souplesse du ressort 5 malgré la liaison mécanique rigide avec le contact 2, on peut envisager que ce contact fixe soit plus ou moins flexible comme on le verra ultérieurement en relation avec la figure 8. Une autre possibilité pour augmenter la flexibilité de la partie centrale du ressort 5 est illustrée par la figure 5 Dans cette variante de réalisation, le ressort est soudé au contact fixe 2 dans sa partie médiane au point indiqué par la référence 8 De part et d'autre de ce point, le ressort 5 comporte des fentes 9 et 10 qui confèrent une certaine flexibilité aux zones o elles se trouvent. Mais on peut aussi prévoir que le contact fixe et le ressort ne forment qu'une seule et même pièce, ne réclamant donc aucune soudure, ainsi que l'illustre la figure 6 d'après laquelle on voit que les pièces 2 et 5 sont remplacées par une seule pièce qui comporte les broches extérieures 21 et 22. Dans la figure 7, le contact fixe central 2 n'a qu'une broche 22 et ne fait là encore qu'une seule et même pièce avec le ressort 5 Les broches extérieures 22, 32, 42 des contacts 2, 3, 4 n'existent que sur une face du boîtier 1 Le contact fixe central 2 est replié en 11 pour faire pièce commune avec le ressort 5. Dans ce type de réalisation, le ressort 5 présente, dans sa partie médiane, une plus grande flexibilité que dans la variante de la figure 6. Finalement, dans la figure 8, le contact fixe central 2 est formé par un élément de torsion, en l'occurrence une tige de matériau flexible de section carrée ou rectangulaire Le ressort 5 est soudé à cette tige 2 selon toute sa largeur comme indiqué par la référence 8 Lors du basculement du ressort 5, le contact central 2 pivote ainsi de façon élastique autour de son axe longitudinal. Il est bien évident que la description qui précède n'a été donnée qu'à titre d'exemple non limitatif et que d'autres variantes peuvent être envisagées sans sortir pour autant du cadre de l'invention. REVENDICATIONS 1 Commutateur à déplacement rectiligne comportant un bras de commande mobile ( 7) pourvu d'au moins un bossage ( 71, 72) destiné à agir sur une pièce bascilante ( 5, 6) dont la partie médiane ( 51, 61) est solidaire d'un contact fixe central ( 2, 2 '), la manoeuvre du bras ( 7) déterminant le basculement de la pièce ( 5, 6) de telle sorte que l'extrémité concernée ( 52,53, 62,63) de la pièce ( 5, 6) soit appliquée contre un autre contact fixe latéral ( 3,3 ', 4,4 '), ledit commutateur étant caractérisé par le fait que la pièce basculante ( 5, 6) et le contact fixe central ( 2, 2 ') sont rendus solidaires par des moyens ( 8) qui rendent leur association mécaniquement rigide. 2 Commutateur à déplacement rectiligne conforme à la première revendication, caractérisé par le fait que les moyens rendant la pièce basculante ( 5, 6) solidaire du contact fixe central ( 2, 2 ') sont constitués par une soudure ( 8). 3 Commutateur à déplacement rectiligne conforme à la deuxième revendication, caractérisé par le fait que la soudure ( 8) n'est effectuée que sur une partie de la largeur de la pièce basculante ( 5, 6). 4 Commutateur à déplacement rectiligne conforme à la troisième revendication, caractérisé par le fait que la pièce basculante ( 5, 6) comporte dans sa partie centrale ( 51, 61) au moins une fente ( 9, 10) sur au moins une des deux parties latérales de ladite pièce par rapport au point d'ancrage ( 8) entre la pièce ( 5, 6) et le contact fixe ( 2, 2 '). Commutateur à déplacement rectiligne conforme à l'une quelconque des revendications 1 à 4, caractérisé par le fait que le contact fixe central ( 2, 2 ') est formé par un élément de contact mécaniquement rigide. 6 Commutateur à déplacement rectiligne conforme à l'une quelconque des revendications 1 à 4, caractérisé par le fait que le contact fixe central ( 2, 2 ') est formé par un élément de contact mécaniquement flexible - 7 Commutateur à déplacement rectiligne conforme à la sixième revendication, caractérisé par le fait que le contact fixe central ( 2, 2 ') est formé par un élément de contact ayant des caractéristiques mécaniques de torsion. 8 Commutateur à déplacement rectiligne conforme à l'une quelconque des revendications 1 à 7, caractérisé par le fait que le contact fixe central ( 2, 2 ') et la pièce basculante ( 5, 6) ne sont pas distinctes l'une de l'autre et forment une seule et même pièce.