Brevet FR2531263A1 — publié le 19840203

La présente invention a pour objet un interrupteur miniature enfichable pour points de codage et/ou de test de cartes de circuits imprimés. D'une façon générale les cartes de circuits imprimés sont équipées de composants discrets et de circuits intégrés. Compte tenu du degré d'intégration élevé de ces circuits, chaque carte peut comprendre un grand nombre de circuits élémentaires. Pour tester chacun de ces circuits, il est souvent nécessaire de l'isoler des autres circuits de la carte. On prévoit alors d'équiper la carte d'interrupteurs miniatures contenus dans des boîtiers enfichables. De tels interrupteurs sont également prévus sur les cartes de circuits logiques, par exemple, comprenant un grand nombre de circuits identiques mais connectés différemment en fonction de leur utilis?tion Les interrupteurs miniatures en boîtiers enfichables du type connu sont des interrupteurs à glissière ou à bascule.Ces interrupteurs ne sont pas d'un emploi ais6. En outre, il ne sont pas étanches. L'invention a donc pour objet un interrupteur miniature du type contenu dans un boîtier enfichable qui pallie les inconvénients précités des interrupteurs du type connu. L'interrupteur de la présente invention est un interrupteur du type rotatif caractérisé en ce qu'il se compose d'un boîtier dont le fond, qui porte les contacts fixes, est pourvu d'une ondulation faisant fonction de came, d'un axe de commande comprenant une partie supérieure portant un joint torique d'étanchéité et maintenue en position par le couvercle du boîtier s'appuyant sur le joint, et une partie inférieure stemboitant dans la partie supérieure et dont la face inférieure porte un grain de contact ainsi qu'une ondulation coopérant dans la fonction came avec l'ondulation du fond du boîtier. La partie inférieure de l'axe de commande est pressée contre le fond du boîtier au moyen d'un ressort hélicoldal. Les différents objets et caractéristiques de l'invention seront maintenant détaillés dans la description qui va suivre, faite à titre d'exemple non limitatif, en se reportant aux figures annexées qui représentent - la figure 1, une vue en coupe d'un exemple de réalisation de l'interrupteur miniature de l'invention en position ouverte ; - la figure 2, l'interrupteur de la figure 1 en position fermée ; - la figure 3, une vue en perspective de la partie inférieure 11 de l'axe de commande, du plateau 12, du grain de contact 14 et de la rampe 15 de l'interrupteur de la figure 1 - la figure 4, une vue de dessus d'un exemple de réalisation d'un boîtier enfichable d'interrupteurs conçus conformément à l'invention. On décrira tout d'abord, en se reportant à la vue en coupe de la figure 1, un exemple de réalisation de l'interrupteur de l'invention. L'interrupteur de la figure 1 comprend un boîtier 1 et son couvercle 2 muni de pions cylindriques 3 qui s' emboîtent à force dans des trous cylindriques correspondants 4 prévus dans le boîtier 1. Afin de permettre l'introduction des pions 3 dans les trous 4, la partie inférieure 5 des pions est de section tronconique et la partie supérieure 6 des trous 4 est évasée. Le boîtier 1 comprend également un alésage central 7 dans lequel est disposé, notamment, l'axe de commande de l'interrupteur. Cet axe comprend une partie supérieure 8 de forme générale cylindrique dont l'extrémité supérieure porte une fente 9, et dont l'extrémité inférieure comprend un évidement 10 de section carrée, par exemple. L'axe de commande comprend également une partie inférieure composée d'une pièce allongée 11 de section carrée, selon l'exemple choisi, disposée dans l'évidement 10 et terminée par un plateau circulaire 12 dont la face inférieure 13 porte un grain de contact 14 de section en U et disposé selon un diamètre du plateau 12. La partie périphérique de la face inférieure 13 du plateau circulaire 12 porte une rampe ou une ondulation. Lorsque l'interrupteur est. en position ouverte, comme représentée par le schéma de la figure 1, cette ondulation vient s'appuyer contre la face supérieure d'une rampe 15 aménagée dans la partie périphérique au fondde l'alésage central 7 du boîtier 1. Cette rampe dessine une sorte d'ondulation et coopère avec l'ondulation prévue sur la face inférieure 13 de la partie circulaire 12 pour faire fonction de came. L'ensemble 11-12 est pressé dans le fond de l'alésage central 7 par un ressort hélicoïdal comprimé 16 disposé autour de l'extrémité inférieure de la partie supérieure 8 de l'axe de commande. L'extrémité supérieure de ce ressort 16 prend appui sur la face inférieure d'un épaulement 17 disposé dans la partie médiane de la partie supérieure 8 de l'axe de commande. L'extrémité inférieure du ressort 16 est logée dans un évidement de la face supérieure du plateau 12. Le ressort hélicoidal- 16 repousse également, vers le haut, la partie supérieure 8 de l'axe de commande. La face supérieure de l'épaulement 17 de cette partie 8 vient alors s'appuyer contre la face inférieure d'un épaulement 18 du couvercle 2. L'invention prévoit d'intercaler entre ces deux épaulements un joint torique d'étanchéité 19. Dans la position ouverte de l'interrupteur de l'invention telle que représentée par la vue de la figure 1, le grain de contact 14 n'atteint pas le fond de l'alésage central 7. I1 n'assure donc pas la continuité électrique entre deux contacts fixes 20 et 21 qui traversent le fond du boîtier 1 pour venir affleurer dans la partie inférieure de l'alésage 7. Le schéma de la figure 2 représente l'interrupteur de la figure 1 en position fermée. En tournant la partie supérieure 8 da l'axe de commande d'un quart de tour, on commande la rotation identique de la partie inférieure et donc du plateau 12. Grâce à la fonction came réalisée par les deux ondulations portées respectivement par le plateau 12 et le fond de l'alésage central 7, le plateau 12, poussé par le ressort hélicoldal 16, occupe une position de bas de came dans laquelle le grain de contact 14 vient s'appuyer sur les extrémités libres des contacts fixes 20 et 21 : la continuité électrique est donc assurée entre ces deux contacts. En outre, il existe un espace libre 22 entre les deux ondulations portées respectivement par le plateau 12 et le fond de l'alésage central 7 Comme on le verra par la suite, cette disposition due à la forme particulière des ondulations permet d'obtenir, lors du passage de l'interrupteur d'une position à l'autre, un frottement du contact mobile 14 sur les contacts fixes 20 et 21 juste suffisant au nettoyage de ces contacts. La figure 3 est une vue en perspective de la rampe 15 du fond de l'alésage central 7 et de la partie inférieure de l'axe de commande de l'interrupteur de la figure 1. -On retrouve sur la figure 3 la partie inférieure 11 de l'axe de commande, de section carrée ou rectangulaire, et qui peut être également cylindrique et comporter un méplat, le grain de contact 14 et la face inférieure 13 du plateau 12. La périphérie de cette face inférieure est pourvue d'une rampe comprenant deux bosselages identiques 23 et 24, diamétralement opposés et de forme générale sensiblement parabolique. La hauteur de ces bosselages est inférieure à celle du contact 14 qui est disposé selon un diamètre perpendiculaire au diamètre reliant le centre de la base du bosselage 23 au centre de la base du bosselage 24. La rampe 15, disposée au fond de l'alésage central 7, comprend deux bosselages identiques 25 et 26, diamétralement opposés et deux bosselages- identiques 27 et 28, diamétralement opposés, ces quatre bosselages étant de même hauteur, le diamètre joignant les bosselages 25 et 26 faisant un angle de 450, environ, avec le diamètre joignant les bosselages 27 et 28. Les portions concaves 29 et 30 de la rampe, séparant respectivement les bosselages 25 et 27, d'une part, et 26 et 28, d'autre part, sont pratiquement au même niveau que le fond de l'alésage central 7. Les portions concaves 29 et 30 sont situées sensiblement à mi-distance entre le fond de l'alésage central 7 et le sommet des bosselages 25 à 28. L'extrémité des contacts fixes 20 et 21 sont disposées dans le fond de l'alésage central, dans la direction définie par le diamètre reliant les parties concaves 31 et 32 de la rampe. La figure 3 représente l'interrupteur en position ouverte : les bosselages 23 et 24 de la rampe portée par le plateau circulaire 12, qui est poussé vers le bas bas par le ressort 16 (figure 1), sont placés respectivement dans les parties concaves surélevées 31 et 32 (ou 32 et 31). La partie inférieure du contact 14 n atteint pas le fond de l'alésage central 7, donc n'assure pas la continuité électrique entre les contacts 20 et 21. En outre, ce contact 14 est perpendiculaire aux contacts 20 et 21 et sa largeur est inférieure à la distance séparant les extrémités libres de ces contacts. On est donc assuré que la liaison électrique entre les contacts 20 et 21 ne peut se faire. En tournant l'axe de commande de l'interrupteur, donc le plateau circulaire 12, l'ensemble portant le contact 14 s'éloigne du fond de l'alésage central 7 jusqu'à ce que les bosselages 23 et 24 glissent sur les extrémités des bosselages 25 et 26 ou 27 et 28. Puis, les bosselages 23 et 24 viennent se loger dans les parties concaves basses 29 et 30. Le contact 14 qui est plus haut que les bosselages 23 et 24 vivant appuyer sur le fond de l'alésage 7 avant que les bosselages 23 et 24 n'atteignent le fond de ces parties concaves. Le contact 14 a alors pivoté de 900 et il est maintenant parallèle- aux contacts 20 et 21. La longueur du contact 14 étant supérieure à la distance séparant les extrémités libres des contacts fixes 20 et 21, on est assuré que la liaison électrique entre les contacts 20 et 21 est bien réalisée. Compte tenu des formes et des dimensions respectives des bosselages 23 et 24 et des parties concaves basses 29 et 30, d'une part, et des hauteurs respectives de ces bosselages et du contact 14, la rotation de l'axe de commande de l'interrupteur, donc du plateau circulaire porte-contact 12 dans un sens ou dans l'autre aura tout d'abord pour résultat le frottement du contact mobile 14 sur les extrémités libres des contacts fixes 20 et 21 avec une force fournie par le ressort 16 (figure 1).Puis, les bosselages 23 et 24 entreront en contact avec 13 rampe 15 et le plateau porte-contact 12 s'éloignera du fond de l'alésage 7. La liaison électrique entre les contacts 20 et 21 sera interrompue. La rapidité du déclenchement est fonction, pour une vitesse de rotation constante de l'axe de commande de la pente de la rampe 15. 6 I1 est donc possible d'obtenir, d'une part, un frottement du contact 14 sur les contacts fixes 20 et 21 qui est juste suffisant au nettoyage de ces contacts sans provoquer une usure prohibitive de ceux-ci, et, d'autre part, un déclenchement suffisamment rapide. En outre, en position ouverte comme en position fermée, les bosselages 23 et 24 du plateau porte-contact 12 sont disposés dans des parties concaves de la rampe 15. Ces positions sont donc des positions stables bien définies. L'utilisation d'une came à double rampe permet, en introduisant un "point dur" lorsque l'on atteint et/ou que l'on quitte ces positions, de donner une impression tactile à l'utilisateur. Le schéma de la figure 4 illustre un exemple de réalisation du marquage de l'interrupteur de l'invention permettant de reconnaître, sans erreur possible, la position occupée par cet interrupteur. La figure 4 représente une vue de dessus partielle d'un boîtier enfichable contenant dix interrupteurs identiques à l'interrupteur de la figure 1. Chaque interrupteur est repéré par un chiffre de 1 à 10, selon l'exemple choisi, de préférence gravé, sur le couvercle 2 du boîtier A chaque interrupteur est également associé une flèche 33 également gravée sur le couvercle du boîtier. L'axe de commande 8 de l'interrupteur est orienté de telle façon que la fente 9 de l'axe de commande est dans le prolongement de la flèche 33 lorsque l'interrupteur est fermé, et est perpendiculaire à la flèche 33 lorsque l'interrupteur est en position ouverte. On réalise aisément de tels boîtiers enfichables dits boîtiers D.I.L. ou D.T:P. munis de broches de connexion (contacts fixes 20 et 21 de la figure 1) au pas de 2,54 mm. I1 est bien évident que la description qui précède n'a été fournie qu'à titre d'exemple non limitatif et que de nombreuses variantes peuvent être envisagées sans sortir pour autant du cadre de l'invention. REVENDICATIONS 1. Interrupteur miniature enfichable caractérisé par le fait qu'il comprend notamment un boîtier (1) dont la partie inférieure est traversée par des contacts fixes (20,21) dont l'extrémité libre débouche dans le fond d'un alésage central (7) du boîtier, un axe de commande composé d'une partie inférieure (11-12) portant un grain de contact mobile (14) et une partie supérieure (8), un ressort hélicoïdal comprimé (16), disposé entre la partie inférieure (11-12) et la partie supérieure (8) de l'axe de commande, un couvercle (2) et un joint torique d'étanchéité (19) entourant la partie supérieure (8) de l'axe de commande. 2. Interrupteur miniature tel que défini en 1, caractérisé par le fait que l'eXtrémité inférieure de la partie inférieure (11) de l'axe de commande porte un plateau circulaire (12) muni du grain de contact mobile (14) disposé selon un de ses diamètres et dont la périphérie est pourvue de deux bosselages (23-24) diamétralement opposés. 3. Interrupteur miniature tel que défini en 2, caractérisé par le fait que le fond de l'alésage central (7) du boîtier (1) comprend une rampe (15) faisan fonction de came et étant constituée de deux premiers bosselages (25-26) diamétralement opposés, de deux seconds bosselages (27-28) diamétralement opposés et décalés des premiers bosselages (25-26) d'environ 450, de deux parties concaves surélevées (31, 32) diamétralement opposées et placées dans la partie centrale dudit décalage de 45 , et de deux parties concaves basses (29-30) diamétralement opposées et respectivement décalées de 90 des parties concaves surélevées (31, 32). 4. Interrupteur miniature tel que défini en 2, caractérisé par le fait que la section du grain de contact (14) est un U dont la longueur des branches est supérieure à la distance séparant le sommet de chacun des bosselages (23-24) du plateau circulaire (12) de la face inférieure (13) de ce plateau (12). 5. Boîtier enfichable pour carte de circuit imprimé caractérisé par le fait qu'il comprend une pluralité d'interrupteurs rotatifs étanches conformes à l'une quelconque des revendications précédentes.