Brevet FR2555802A1 — publié le 19850531

La présente invention concerne un microrupteur avec une bascule pivotant à une extrémité, soumise à l'action d'un poussoir de commande et d'un élément élastique, et dont l'extrémité libre portant un contact au moins peut occuper deux positions extrêmes limitées par des butées supérieures et inférieures, dont une au moins est réalisée sous forme d'un contact fixe. Par suite de la pénétration croissante de l'électronique dans des domaines d'emploi sans cesse nouveaux, les microrupteurs connus, utilisés pour des contacts de porte, capteurs de déplacement, interrupteurs de fin de course, etc., sont de moins en moins utilisés sous la tension du réseau (220 V par exemple), pour laquelle ils ont été développés à l'origine. Ces rupteurs sont de plus en plus utilisés sous de faibles tensions de quelques volts, sous lesquelles ils ne commutent que quelques milliampères. Même dans ces conditions, le rupteur doit garantir une séparation aussi franche que possible des4 contacts et un établissement des contacts sûr et sans rebondissement, ce que la disposition antérieure ne permet plus, en particulier lors d'une manoeuvre relativement lente du poussoir. L'invention vise à réaliser un microrupteur avec un appareillage réduit, de façon à garantir un établissement des contacts sûr et sans rebondissement, ainsi qu'une séparation franche des contacts, même dans les conditions précitées. Selon une caractéristique essentielle de l'invention, l'extré- mité libre de la bascule venant s'appliquer sur les butées supérieures ou inférieures ou les contacts fixes est constituée par au moins deux bras élastiques à caractéristique élastique différente, des bras élastiques raides et mous étant prévus, et les contacts fixes supérieurs et inférieurs présentent au moins une arête de contact per-. pendiculaire à l'axe longitudinal de la bascule et sur laquelle l'extrémité libre des bras élastiques s'applique selon la position de la bascule, de façon que lors du déclenchement, l'extrémité libre d'un bras élastique raide décolle toujours de l'arrête de contact correspondante avant l'extrémité libre d'un bras élastique mou, et que lors de l'enclenchement, l'extrémité libre d'un bras élastique mou atteigne toujours l'arrête de contact correspondante avant l'extrémité libre d'un bras élastique raide. D'autres caractéristiques et avantages de l'invention seront mieux compris à l'aide de la description détaillée ci-dessous d'un exemple de réalisation et des dessins annexés sur lesquels la figure 1 est une coupe d'un microrupteur de type connu; la figure 2 est une élévation latérale avec coupe partielle de l'ensemble de contacts d'un microrupteur selon l'invention, dont la bascule se trouve dans une position médiane instable; la figure 3 est le plan de la bascule, les contacts supérieurs de la figure 2 étant supprimés; la figure 4 représente la bascule appliquée sur les contacts supérieurs; la figure 5 est une plan d'une autre bascule; et la figure 6 est une élévation latérale de l'ensemble de contacts selon figure 2, mais avec la bascule selon figure 5. La figure 1 représente le boîtier 1 d'un microrupteur connu, commandé de façon connue par enfoncement dur'un poussoir 2. La course du poussoir 2 est transmise à un ressort de traction 3, l'extrémité libre d'une bascule 4 changeant de position entre les contacts fixes 5 et 6. Contrairement à la bascule 4 de la figure 1, qui ne porte qu'un contact, l'extrémité libre d'une bascule 7 représentée sur les figures 2 à 4 comprend plusieurs bras élastiques 8, 9, 10, il (figure 3) à caractéristique élastique différente. Les contacts fixes supérieur et inférieur 5 et 6 comprennent chacun deux aretes de contacts 12, 13 ou 14, 15 en V, perpendiculaires à l'axe longitudinal de la bascule 7 et sur lesquelles les extrémités libres 16, 17, 18, 19 des bras élastiques 8, 9, 10, 11 s'appliquent selon la position de la bascule 7. La bascule 7, symétrique par rapport à l'axe longitudinal du ressort de traction 3, repose par son extrémité 20 (figures 2 et 3) sur deux couteaux 21 fixes, contre lesquels elle est appliquée par le ressort de traction 3, qui agit sur son point central 22. L'extrémité libre de la bascule 7 se divise en quatre bras élastiques 8, 9, 10, 11 et forme selon figure 3 deux paires de bras élastiques 8, 9 ou 10, 11 à caractéristique élastique différente, qui interagissent avec deux premières ou deux secondes arêtes de contact 12, 14 ou 13, 15 affectées aux paires de bras élastiques 8, 9 ou 10; 11.La première paire de bras élastiques - les bras élastiques raides 8, 9 - est formée en saillie directement à côté du point d'application 22 du ressort de traction 3, sur une partie centrale 23 de la bascule 7, tandis que les bras élastiques de la seconde paire - les bras élastiques mous 10, 11 - présentent chacun une longueur libre supérieure à celle des bras élastiques raides 8, 9. Les bras élastiques mous 10, 11 sont pour ce faire formés latéralement sur la partie centrale 23 et s'étendent d'abord, suivant la direction longitudinale de la bascule, latéralement et à l'extérieur des arêtes de contact 12, 13, 14, 15, jusqu'au-delà des secondes arêtes de contact 13, 15, puis reviennent au voisinage de ces dernières. Les extrémités libres 16 et 18 ainsi que 17 et 19 sont alors en regard et présentent un axe de symétrie commun. La description précédente est celle d'une forme de réalisation à quatre bras élastiques 8, 9, 10, 11. De nombreuses autres réalisations sont possibles, y compris avec un seul bras élastique raide et un seul bras élastique mou, mais toutes ont en commun qu'une partie centrale 23 et les bras élastiques 8, 9, 10, 11 de la bascule 7 se situent dans un plan commun en l'absence de charge. La réalisation selon figures 2 et 3 est décrite en détail cidessous. Les arêtes de contact 12 et 13 ainsi que 14 et 15 des deux contacts fixes 5 et 6 présentent une différence de hauteur h (figure 2), afin d'obtenir un établissement de contact sur et de garantir que les forces exercées entre les extrémités libres 16, 17 ou 18, 19 et les arêtes de contact 12, 14 ou 13, 15 ne s'annulent jamais sur tous les points de contact, immédiatement avant le début de l'opération de commutation et même dans le cas d'une manoeuvre très lente du poussoir 2. La distance a entre les premières arêtes de contact 12, 13 est ainsi supérieure à la distance b entre les secondes arêtes de contact 13, 15.Il en résulte que lors de l'opération de commutation,- les extrémités libres 18 et 19 molles s'appliquent d'abord sur l'arrête de contact 13 ou 15 pour l'établissement du contact, puis que les extrémités 16 et 17 s'appliquent sur l'arete de contact 12 ou 14 après le fléchissement des bras élastiques 10 et 11. La figure 4 représente les extrémités libres 16, 17, 18, 19 appliquées sur les aretes de contact 12 et 13. Au repos,Xc'est-à-dire après une comnar- tation, cela représente un établissement multiple de contact, ce qui garantit une faible résistance de passage et une grande sécurité contre les perturbations dues à un encrassement.Ce comportement est en outre favorisé dans le montage décrit par. le fait que chacun des quatre points de contact est constitué en principe par le contact ponctuel de deux arêtes croisées. Un autre exemple de réalisation est décrit ci-dessous à l'aide des figures 5 et 6. Pour économiser du matériau de contact, il est avantageux que les contacts fixes 5 et 6 des deux positions de la bascule 7' soient constitués chacun par une seule arête de contact 24 ou 25. L'arête de contact 25 est simplement représentée par un trait sur la figure 5. Dans l'exemple décrit, un bras élastique raide 26 et deux bras élastiques mous 27, 28 sont disposés côte à côte dans le plan de la bascule 7', de façon que le bras élastique raide 26 agisse dans une première zone A et les deux bras élastiques mous 27, 28 agissent chacun dans une seconde zone B des arêtes de contact com munes 24 ou 25. Les arêtes de contact 24, 25 sont réalisées, matricées par exemple (figure 6), de façon que la distance a entre les pointes de contact dans la zone A du bras élastique raide 26 soit supérieure à la distance b entre les points de contact dans les zones B des bras élastiques mous 27, 28. Il existe ainsi sur chaque arête de contact 24 ou 25 une différence de hauteur h entre les zones A et B. Un échelonnement temporel de l'établissement ou de la séparation des contacts est ainsi obtenu exactement comme dans l'exemple des figures 2 et 3. Au lieu d'un bras élastique raide 26 et deux bras élastiques mous 27 et 28, il est également possible d'utiliser deux bras élastiques raides et un bras élastique mou. Les exemples d'application décrits dans le cas d'un inverseur sont également applicables à de simples interrupteurs, une butée fixe remplaçant alors un des contacts fixes 5 ou 6. Dans toutes les réalisations décrites, il est avantageux de dorer les points de contact. Par suite de la disposition géométrique différente des bras élastiques 8, 9, 26 d'une part et 10, 11 ou 27, 28 d'autre part, ces derniers présentent des fréquences propres différentes, ce qui réduit le temps de rebondissement à l'enclenchement. Lors du déclenchement, le mouvement de bascule commence avant l'interruption du contact, car une au moins des extrémités libres 18, 19 ou 27, 28 demeure encore en contact avec l'arete 13, 15 ou 24, 25, au début du pivotement et pendant une première course de la bascule, et ne décolle que lorsque la bascule 7 est déjà accélérée. Le temps de séjour des points de contact dans un état à très faibles forces de contact est ainsi notablement réduit. L'établissement mul- tiple avantageux des contacts permet en outre la commutation de faibles tensions et courants avec une grande sécurité, sans nécessité d'un appareillage important par rapport aux microrupteurs connus Bien entendu, diverses modifications peuvent etre apportées par l'home de l'art au principe et aux dispositifs qui viennent 'être décrits uniquement à titre d'exemples non limitatifs, sans sortir du cadre de l'invention. Revendications 1. Microrupteur avec une bascule pivotant à une extrémité, soumise à l'action d'un poussoir de commande et d'un élément élastique, et dont l'extrémité libre portant un contact au moins peut occuper deux positions extremes limitées par des butées supérieures et inférieures, dont une au moins est réalisée sous forme d'un contact fixe, ledit microrupteur étant caractérisé en ce que l'extrémité libre de la bascule (7, 7') venant s'appliquer sur les butées supérieures ou inférieures ou contacts fixes (5, 6) est constituée par au moins deux bras élastiques (8, 9, 26 ; 10, 11, 27, 28) à caractéristique élastique différente, des bras élastiques raides (8, 9, 26) et mous (10, 11, 27, 28) étant prévus; et les contacts fixes supérieurs et inférieurs (5 ou 6) présentent au moins une arete de contact (12, 13, 24 ou 14, 15, 25) perpendiculaire à l'axe longitudinal de la bascule (7, 7') et sur laquelle l'extrémité libre (8, 9, 26 ou 18, 19, 27, 28) des bras élastiques (8, 9, 26 ou 10, 11, 27, 28) s'applique selon la position de la bascule (7), de façon que lors du déclenchement, l'extrémité libre (16, 17) d'un bras élastique raide (8, 9, 26) décolle toujours de l'arete de contact correspondante (12, 14 ou 13, 15; 24, 25) avant l'extrémité libre (18, 19) d'un bras élastique mou (10, 11, 27, 28), et que lors de l'enchement, l'extrémité libre (18, 19) d'un bras élastique mou (10, 11, 27, 28) atteigne toujours l'arrête de contact correspondante (15, 13 ou 14, 12; 25, 24) avant l'extrémité libre (16, 17) d'un bras élastique raide (8, 9, 26). 2. Microrupteur selon revendication 1,caractérisé en ce que la partie centrale (23) et les bras élastiques (8, 9, 10, 11, 26, 27, 28) de la bascule (7, 7') se situent dans un plan commun au repos; et il existe une différence de hauteur (h) entre les points de contact des arêtes de contact (12 et 14, 24 et 25) et du bras élastique raide (8, 9, 26) et les points de contact des arêtes de contact (13 et 15, 24 et 25) et du bras élastique mou (10, 11, 27, 28), pour assurer la séquence requise de décollement ou de contact des bras élastiques (8, 9, 10, 11, 26, 27, 28) des ou avec les contacts fixes (5, 6). 3. Microrupteur selon revendication 2, caractérisé en ce qu'au moins un bras élastique raide (8, 9) interagit avec deux arêtes de contact (12, 14) qui lui sont affectées et au moins un bras élastique mou (10, 11) interagit avec deux arêtes de contact (13, 15) qui lui sont affectées, la distance (a) entre les premières arêtes de contact (12, 14) étant supérieure à la distance (b) entre les secondes arêtes de contact (13, 15). 4. Microrupteur selon revendication 2, caractérisé en ce qu'au moins un bras élastique raide (26) et au moins un bras élastique mou (27, 28) sont disposés côte à côte dans le plan de la bascule (7); et le bras élastique raide (26) agit dans une première zone (A) et le bras élastique (27, 28) dans une seconde zone (B) des arêtes de contact communes (24; 25); la distance (a) entre les points de contact dans la zone (A) du bras élastique raide (26) étant supérieure à la distance (b) entre les points de contact 4ans la zone (B) du bras élastique mou (27, 28).