Brevet FR2523761A1 — publié le 19830923

Interrupteur électrique. L'invention concerne un interrupteur électrique, comportant un bouton-poussoir guidé dans un bottier, portant au moins un pont de contact pour contacter des contacts fixes et auquel est associé, pour déterminer sa position de travail haute et sa position de travail basse, un dispositif de verrouillage entre le bottier et le bouton-poussoir. On connatt, d'après le Brevet allemand 2 904 900, un in Interrupteur électrique comportant un bottier et un boutonpoussoir mobile, qui peut être fixé dans deux positions par un dispositif de verrouillage entre le boîtier et le boutonpoussoir. Le dispositif de verrouillage comporte une tige de verrouillage placée dans une ouverture s'détendant transversalement à travers le bouton-poussoir. Une extrémité de la tige de verrouillage est montée avec un léger jeu dans une ouverture à l'intérieur de la paroi de bottier, tandis que l'autre extrémité de la tige de verrouillage pénètre dans un chemin de came en forme de cardiolde qui est réalisé face à l'ouverture précitée dans l'autre paroi intérieure du bottier.Le chemin de came en forme de cardioide comporte un point de travail haut et un point de travail bas entre lesquels peut se déplacer une extrémité de la tige de verrouillage en actionnant le bouton-poussoir Sur le boutonpoussoir est placé un élément en forme de pont qui reçoit un ressort à lame bandé entre deux points de fixation opposés sur des parois intérieures opposées du bolier, de sorte qu'il est légèrement incurvé. Entre les deux points de fixation, le ressort est incurvé, soit vers le haut, soit vers le bas. Lorsqu'on actionne le bouton-poussoir de l'une des positions de travail dans l'autre, le ressort passe brusquement d'une configuration précontrainte dans l'autre. De plus, entre le fond du bottier et l'extrémité inférieure du bouton-poussoir est disposé, sur un téton approprié sur le bouton-poussoir, un ressort spiral précontraint, qui pousse le bouton-poussoir du fond vers le haut, c'est-àdire dans sa position de départ. Un tel interrupteur à course courte exige donc pour fonctionner deux ressorts, d'une part le ressort à lame sur l'élément en forme de pont du bouton-poussoir, et d'autre part le ressort spiral entre le fond du boîtier et le bouton-poussoir, ce qui exige une dépense de fabrication particulière et un réglage précis des ressorts l'un sur l'autre. On connatt en outre, d'après le Brevet allemand 2 313 750, un interrupteur électrique agissant comme un simple boutonpoussoir et comportant un accumulateur d'énergie et une position de déclic pour un élément de commande qui actionne au moins un corps de contact pour contacter des contacts fixes. Ici, un aimant permanent est solidaire de l'élément de commande et en position de repos, il adhère à un corps ferromagnétique fixe. L'élément de commande peut être déplacé en position. de contact contre la force de l'aimant. l'élément de commande peut être déplacé de la position de repos à la position de contact, soit contre la force de l'aimant, soit contrelaforce de l'aimant et une force de rappel mécanique supplémentaire.La force de rappel mécanique peut être produite par un ressort et/ou un corps en matériau élastique faisant ressort fixé entre l'élément de commande et le bot- tier de l'interrupteur. Il n'y a pas de verrouillage possible en position de contact de l'élément de commande, c'est-àdire que, lorsque l'élément de commande en position de contact est relâché, l'élément de commande revient automatique ment en position de repos sous l'action de la force magnétique et de la force de rappel mécanique. Le but de l'invention est de procurer un interrupteur électrique du type précité, qui soit de structure aussi simple que possible en supprimant les ressorts fragiles et qui permette en même temps une course relativement petite du boutonpoussoir En outre, il faut que l'interrupteur ne comporte que quelques pièces et qu'il soit économique à fabriquer. Ce but est atteint, conformément à l'invention, par le fait que le bouton-poussoir porte au moins un aimant permanent qui, dans la position haute du bouton-poussoir, adhère à un corps en fer solidaire du bottier. L'interrupteur selon l'invention, qui peut être arrêté dans deux positions de travail, fonctionne de façon très sûre malgré la faible course du bouton-poussoir, étant donné qu'on n'utilise pas de ressorts fragiles. Lorsqu'on exerce une pression sur le bouton-poussoir arrêté par la force magnétique, l'aimant permanent s'arrache brusquement du corps en fer lorsque la force d'adhérence de l'aimant permanent est surmontée et il se dégage du contact si l'interrupteur est réalisé en tant qu'interrupteur d'ouverture, ou bien il établit le contact si l'interrupteur est réalisé en tant qu'interrupteur de fermeture.Dans cette position, le bouton-poussoir est alors tenu par le dispositif de verrouil laye, Lorsqu'on appuie encore une fois sur le bouton-poussoir et qu'ensuite on le relâche, le dispositif de verrouillage libère le bouton-poussoir, de sorte que le bouton-poussoir est ramené automatiquement à sa position de départ en raison de l'effet qui se produit entre le corps en fer et l'aimant permanent. Selon la réalisation de l'interrupteur comme interrupteur d'ouverture ou comme interrupteur de fermeture, le contact est ouvert ou fermé. La coopération du dispositif de verrouillage et de l'aimant permanent assure une longue durée de vie de l'interrupteur. Pour obtenir une faible hauteur de l'interrupteur tout en assurant une force d'adhérence suffisante entre l'aimant permanent et le corps en fer, dans une réalisation avantageuse de l'invention, le bouton-poussoir est de section rectangulaire et il comporte au milieu entre sa surface d'actionnement et son fond un élément de liaison; dans le volume libre entre l'élément de liaison et la surface de guidage latérale correspondante du bouton-poussoir est placé un aimant permanent reposant sur le fond du bouton-poussoir. De façon appropriée, les deux aimants permanents placés dans le boutonpoussoir ont une section rectangulaire et ils sont encliquetés dans le bouton-poussoir en matière plastique.De préférence, les deux aimants permanents s'étendent sur toute la largeur des surfaces de guidage latérales du bouton-poussoir, un volume libre traversant étant prévu dans le boutonpoussoir au-dessus de chaque aimant permanent. Les aimants permanents disposés à -l'intérieur du bouton-poussoir peuvent être plus ou moins forts pour faire varier la caractéristique de contact. Dans un autre développement de l'invention, pour obtenir un guidage précis du bouton-poussoir dans le bottier, les surfaces de guidage du bouton-poussoir pénètrent dans des rainures appropriées dans le bottier. Dans un autre développement de l'interrupteur selon l'invention, à chaque aimant permanent est associée une plaquette de fer s'étendant à travers le volume libre associé audessus de l'aimant permanent dans le bouton-poussoir et chaque plaquette de fer est fixée dans les parois opposées correspondantes du bottier. La réalisation du corps en fer sous forme de plaquette permet d'obtenir un interrupteur de faible hauteur, De façon appropriée, les deux plaquettes de fer sont reliées à une extrémité par une barre transversale pour former un seul élément en forme de U, ce qui facilite considérablement le montage.Dans ce but, et selon un autre développement de l'invention, l'élément en forme de U constitué par les plaquettes en fer est tenu dans des fentes longitudinales continues appropriées prévues dans les parois correspondantes opposées du bottier, de sorte que l'élément en forme de U peut être introduit de n'importe quel côté dans le bottier. Un autre développement avantageux de l'interrupteur de l'invention est caractérisé par le fait qu'au milieu sur le fond du bouton-poussoir se trouve un téton s'étendant vers le bas et portant le pont de contact. Le pont de contact du bouton-poussoir peut ici être en liaison fonctionnelle avec des contacts fixes traversant le fond du bottier, de sorte que l'interrupteur peut fonctionner, soit comme interrupteur d'ouverture, soit comme interrupteur de fermeture, Un autre développement de l'invention se caractérise par le fait que le dispositif de verrouillage comporte une tige de verrouillage en matériau non magnétisable passant par une ouverture située dans l'élément de liaison entre la surface d'actionnement et le fond du bouton-poussoir, perpendiculairement au sens de déplacement du bouton-poussoir; l'une des extrémités de cette tige de verrouillage est montée de force dans un évidement de la paroi associée du bottier et l'autre extrémité pénètre dans un chemin de came en forme de cardiolde, connu en soi, ménagé dans la paroi opposée du bottier et présentant deux points d'arrêt. Ce développement de l'invention permet une définition simple des positions de travail, haute et basse, du bouton-poussoir tout en ayant un interrupteur de faible hauteur. Pour définir avec précision le point d'attaque du bouton-poussoir sur la tige de verrouillage, l'ouverture dans l'élément de liaison entre la surface d'actionnement et le fond'du bouton-poussoir va se rétrécissant en forme de cône en direction de la cardioïde.Pour faciliter le montage de la tige de verrouillage, l'ouverture conique dans l'élément de liaison entre la surface d'actionnement et le fond du bouton-poussoir est munie, dans la zone de la plus petite ouverture, d'une languette élastique incorporée de sorte que la tige de verrouillage ne peut plus sortir de l'élément de liaison une fois qu'elle y a été introduite. L'invention sera bien comprise à la lecture de la description détaillée donnée ci-après à titre d'exemple seulement, d'une forme de réalisation représentée schématiquement sur le dessin, sur lequel : la figure 1 est une coupe longitudinale à travers un interrupteur électrique travaillant en tant qu'interrupteur d'ouverture selon l'invention; la figure 2 est une coupe selon la ligne II-II à travers l'interrupteur de la figure 1; la figure 3 est une coupe selon la ligne III-III à travers l'interrupteur de la figure 2; la figure 4 est une vue de l'interrupteur selon la figure 2 en position terminale basse du bouton-poussoir: et la figure 5 est une variante des fentes longitudinales dans les parois du bottier selon la figure 3, selon la ligne V-V, avec l'élément en forme de U constitué par les plaquettes de fer monté. L'interrupteur 1 travaillant en tant qu'interrupteur d'ouverture comporte un bottier 2 avec un fond amovible 3. Dans le bottier 2 est logé le bouton-poussoir 5 qui peut se déplacer dans le sens de la double flèche 4. Le bouton-poussoir 5, de section rectangulaire, comporte deux surfaces de guidage latérales 6, qui pénètrent dans des rainures correspondantes 7 dans le bottier 2. Entre la surface d'actionnement 8 du bouton-poussoir 5 qui, en position haute de travail du boutonpoussoir 5, dépasse au-dessus du bord supérieur du boîtier 2, et le fond 9 du bouton-poussoir 5 se trouve, au milieu, un élément de liaison 10. Dans l'intérieur du bouton-poussoir 5 sont respectivement encliquetés, entre l'élément de liaison 10, le fond 9 et la surface de guidage latérale associée 6 du bouton-poussoir 5 les aimants permanents 11, 12 de section rectangulaire.Les aimants permanents 11, 12 s'étendent sur toute la largeur des surfaces de guidage latérales 6 du bouton-poussoir 5 en matière plastique. Au-dessus de chaque aimant permanent 11, 12 est prévu à l'intérieur du bouton-poussoir 5 un volume libre traversant 13, 14. Dans ces volumes libres 13, 14 s'étendent les ailes 15, 16 d'un élément 17 en forme de U constitué de plaquettes de fer. Les extrémités libres des ailes 16, 15 de l'élément 17 en forme de U sont fixées dans une fente longitudinale continue 18 de la paroi associée 19 du bottier 2, tandis que le dos de l'élément 17 en forme de U constitué de plaquettes de fer est tenue dans une fente longitudinale correspondante 20 dans la paroi opposée 21 du boîtier 2.A la place des fentes longitudinales continues 18,20, on peut également prévoir des fentes longitudinales en forme de U 18a, 20a de chaque côté dans les parois en vis-à-vis 19, 21 du bottier 2, lesquelles empêchent la saleté de pénétrer lorsque l'élément en forme de U est en place. Dans la position haute du boutonpoussoir 5, les aimants permanents 11, 12 adhèrent aux ailes correspondantes 15, 16 de l'élément en U constitué de plaquettes de fer. A travers le fond 3 du bottier 2 passent les contacts fixes 22, qui, dans la position haute du bouton-poussoir, sont reliés ensemble par un pont de contact 23 légèrement incurvé en raison de sa précontrainte. Le pont de contact 23 s'applique donc en étant précontraint entre les contacts fixes 22. Un téton 24 fixé au milieu sur le fond 9 du boutonpoussoir 5 porte le pont de contact 23. Dans l'élément de liaison 10 entre la surface d'actionnement 8 et le fond 9 du bouton-poussoir 5 est ménagée une ouverture transversale 25 dans laquelle se trouve une tige de verrou il lage 26. L'une des extrémités de la tige de verrouillage 26 est montée de force dans un évidement 27 de la paroi 21 du bottier 2, tandis que l'autre extrémité de la tige de verrouillage pénètre dans un chemin de came en forme de cardiode, connu en soi 28, présentant un point d'arrêt haut 29 et un point d'arrêt bas 30 pour la tige de verrouillage, et ménagée dans la paroi opposée 19 du boîtier 2. La tige de verrouillage est donc fermement tenue à une de ses extrd- mités dans l'évidement 27, tandis que l'autre extrémité peut se déplacer entre les points fixes 29, 30 de la cardiolde 28.Pour faciliter le montage, l'ouverture conique 25 dans l'élément de liaison 10 est munie, dans la zone de son ouverture étroite d'une languette élastique incorporée 31. Le cas échéant, on peut alors supprimer le positionnement de la tige de verrouillage 26 dans l'évidement 27 de la paroi 21 du bottier 2. L'interrupteur représenté fonctionne comme suit Lorsque le bouton-poussoir 5 se trouve en position haute, le pont de contact 23 établit une liaison électrique entre les contacts fixes 22. Le bouton-poussoir 5 est verrouillé dans cette position par la tige de verrouillage 26, parce que l'extrémité de la tige de verrouillage 26 associée à la cardiode 28 se trouve sur le point d'arrêt haut 29 de la cardiode. En même temps, les aimants permanents 11, 12 adhèrent aux ailes 15, 16 de l'élément 17 en forme de U constitué de plaquettes de fer. Si alors on enfonce le boutonpoussoir 5, celui-ci est déplacé en direction des contacts fixes 22 et les aimants permanents 11, 12 s'arrachent brusquement des ailes 15, 16 de l'élément en U 17. En même temps, le pont de contact 23 se dégage de ce fait des contacts fixes 22. Pendant cette opération, l'extrémité mobile de la tige de verrouillage 26 se déplace sur la partie de voie gauche, sur le dessin, de la cardiolde 28; à la fin de l'enfoncement du bouton-poussoir, l'action entre les ailes 15, 16 de l'élément 17 en forme de U et les aimants permanents 11,12 tire légèrement le bouton-poussoir vers le haut, en sorte que l'extrémité mobile de la tige de verrouillage s'encliquète dans le point d'arrêt bas 30 de la cardioïde. En raison de la forme particulière connue de cette cardioide, l'extrémité de la tige de verrouillage 26 est maintenue en position basse, grâce à quoi le bouton-poussoir 5 et le pont de contact 23 restent dans la position basse. Si ensuite on appuie à nouveau sur la surface d'actionnement 8 du bouton-poussoir 5, le verrouillage de l'extrémité gauche, sur le dessin, de la tige de verrouillage 26 se dégage du point bas, et si alors on lâche le bouton-poussoir, l'extrémité mobile de la tige de verrouillage se déplace, en raison de la force d'attraction entre l'élément 17 constitué de plaquettes de fer et les aimants permanents 11, 12 sur la voie de droite, sur le dessin, de la cardiolde 28, vers le haut en direction du point d'arrêt haut 29. A la fin de ce mouvement, le pont de contact 23 appuie à nouveau sur les contacts fixes 22 et en même temps, les aimants permanents 11, 12 adhèrent aux ailes 15, 16 de ltélément 17 en forme de U. Ainsi s'achève un cycle de travail complet de l'interrupteur. La description du dessin qui précède a expliqué en détail l'utilisation de l'interrupteur conforme à l'invention. Il est toutefois bien entendu pour le spécialiste que l'idée de base de la présente invention peut trouver un domaine d'utilisation beaucoup plus vaste et ntest pas limité à l'exemple de réalisation considéré ici de façon plus particulière. Revendications. 1. Interrupteur électrique, comportant un bouton-poussoir guidé dans un bottier, portant au moins un pont de contact pour contacter des contacts fixes et auquel est associé, pour déterminer sa position de travail haute et sa position de travail basse, un dispositif de verrouillage entre le boîtier et le bouton-poussoir, caractérisé en ce que le bouton-poussoir (5) porte au moins un aimant permanent (11, 12), qui, dans la position haute du bouton-poussoir (5) adhère à un corps en fer monté fixe dans le boîtier (2). 2. Interrupteur électrique selon la revendication 1, caractérisé en ce que le bouton-pôussoir (5) est rectangulaire en section transversale et comporte au milieu entre sa surface d'actionnement (8) et son fond (9) un élément de liaison (10), et que, dans chaque volume libre entre l'élément de liaison (10) et la surface de guidage latérale (6) correspondante du bouton-poussoir (5) est introduit un aimant permanent (11, 12) reposant sur le fond (9) du boutonpoussoir (5). 3q Interrupteur électrique selon la revendication 1 et la revendication 2, caractérisé en ce que les deux aimants permanents (11, 12) placés dans le bouton-poussoir (5) ont une section transversale rectangulaire. 4. Interrupteur électrique selon l'une quelconque des revendications 1 à 3, caractérisé en ce que les aimants permanents (11, 12) sont collés dans le bouton-poussoir (5) en matière plastique, 5. Interrupteur électrique selon l'une quelconque des revendications 1 à 4, caractérisé en ce que les deux aimants permanents (11, 12) s'étendent sur toute la largeur des deux surfaces de guidage latérales (6) du bouton-poussoir (5). 6. Interrupteur électrique selon l'une quelconque des revendications 1 à 5, caractérisé en ce qu'on prévoit au-dessus de chaque aimant permanent (11, 12) un volume libre traversant (13, 14) dans le bouton-poussoir (5). 7. Interrupteur électrique selon l'une quelconque des revendications 1 à 6, caractérisé en ce que les aimants permanents (11, 12) disposés à l'intérieur du bouton-poussoir (5) sont de dimension et/ou de puissance différentes pour faire varier la caractéristique de contact. 8. Interrupteur électrique selon l'une quelconque des revendications 1 à 7, caractérisé en ce que les surfaces de guidage (6) du bouton-poussoir (5) pénètrent dans des rainures correspondantes (7) dans le bottier (2). 9. Interrupteur électrique selon l'une quelconque des revendications 1 d > 8, caractérisé en ce qu'd chaque aimant permanent (11, 12) est associée une plaquette de fer s'étendant dans le volume libre correspondant (13, 14) au-dessus de l'aimant permanent, dans le bouton-poussoir, chaque plaquette de fer étant fixée dans les parois opposées correspondantes du bottier (2). 10. Interrupteur électrique selon la revendication 9, caractérisé en ce que les deux plaquettes de fer sont reliées ensemble à une extrémité par un dos pour former un seul élément (17)'en forme de U. 11. Interrupteur électrique selon l'une quelconque des revendications 1 à 10, caractérisé en ce que l'élément (17) en forme de U constitué par des plaquettes de fer est tenu dans des fentes longitudinales correspondantes (18, 20) des parois opposées correspondantes (19, 21) du boîtier (2). 12. Interrupteur électrique selon l'une quelconque des revendications 1 à 11, caractérisé en ce qu'au milieu, sur le fond (9) du bouton-poussoir (5) se trouve un téton (24) s'étendant vers le bas, lequel porte le pont de contact (23). 13. Interrupteur électrique selon l'une quelconque des revendications 1 à 12, caractérisé en ce que le pont de contact (23) du bouton-poussoir (5) est en relation fonctionnelle avec des contacts fixes (22) traversant le fond (3) du bottier (2), de telle sorte que l'interrupteur (1) fonctionne en tant qu'interrupteur d'ouverture. 14. Interrupteur électrique selon l'une quelconque des revendications 1 à 12, caractérisé en ce que le pont de contact (23) est en relation fonctionnelle avec des contacts fixes traversant le fond (9) du bottier (2) de telle sorte que l'interrupteur fonctionne en tant qu'interrupteur de fermeture. 15. Interrupteur électrique selon l'une quelconque des revendications 1 à 14, caractérisé en ce que le dispositif de verrouillage comporte une tige de verrouillage (26) passant par une ouverture (25) située dans l'élément de liaison (10) entre la surface d'actionnement (8) et le fond (9) du boutonpoussoir (5), dont une extrémité est montée de force dans un évidement (27) de la paroi correspondante (21) du boîtier (2), et dont l'autre extrémité pénètre dans un chemin de came en forme de cardiolde (28), connu en soi, comportant deux points d'arrêt (29 et 30), ménagée dans la paroi opposée (19) du boîtier (2). 16. Interrupteur électrique selon l'une quelconque des revendications 1 à 15, caractérisé en ce que l'ouverture (25) dans l'élément de liaison (10) entre la surface d'actionnement (8) et le fond (9) du bouton-poussoir (5) se rétrécit coniquement en direction de la cardiolde (28). 17. Interrupteur électrique selon l'une quelconque des revendications 1 à 16, caractérisé en ce que l'ouverture conique (25) dans l'élément de liaison (10) entre la surface d'actionnement (8) et le fond (9) du bouton-poussoir (5) est munie dans la zone de son ouverture la plus étroite d'une languette élastique incorporée.