Brevet FR2575860A1 — publié le 19860711

La présente invention concerne les dispositifs de commutation électrique dont le changement brusque de la position des contacts s'opère de manière reversible et indépendante de la vitesse de l'organe de commande grâce à la libération instan tanée de l'energie accumulée dans des moyens élastiques jusqu'à un point déterminé de la course d'actionnement. De tels dispositifs lorsqu'ils sont dotés de plusieurs jeux de contacts électriquement indépendants et généralement prévus pour être montés sur circuits imprimés sont notamment destinés à l'équipement des postes téléphoniques où ils sont actionnés par un organe de manoeuvre sensible à la présence du combiné sur son support. Ainsi pour cette application particulière la déposante est titulaire du brevet français 69.04235 dont la publication N0 2 032 149 décrit un tel dispositif comprenant des éléments de commutation distincts a fonctionnement brusque et simulta né du type type"microcontact" Ce genre de dispositif n'est pas sans inconvénient avec la généralisation de l'électronique dans les centraux télépho- niques modernes. En effet, les circuits de la téléphonie électronique s'ils exigent presque toujours une commutation extrêmement rapide - quelques millisecondes - des contacts d'inter connexion entre les lignes de transmission des signaux, ne tolèrent par contre- absolument pas de disconstinuité életrique pendant le bref délai où doit s'effectuer la commutation.Cette discontinuité nuisible est en effet pratiquement inévitable avec les dispositifs traditionnels à action brusque du type "microcontact" tels qu'ils sont présentés dans le brevet précité. La-presente invention a donc pour objet un dispositif de commutation dont le mode de fonctionnement presente les caractéristiques de rapidité, de précision, et de répétabi- lité qui sont les qualites propres aux microcontacts, tout en ne présentant pas l'inconvenient inacceptable pour la téléphonie électronique, d'introduire une- discontinuité des contacts pendant leur commutation. Autrement dit, le dispositif de l'invention permet, de manière réversible et bistable, d'opérer le transfert quasi instantané d'une ligne sur une autre avec un chevauchement intermédiaire extremement fugitif mais suffisant pour éliminer tout risque de discontinuité générateur de perturbations dans les circuits d'exploitation. Afin d'obtenir ce résultat, le dispositif de commutation selon l'invention est caractérisé en ce qu'il comprend des moyens agencés à l'intérieur d'une enveloppe isolante assurant leur protection et leur maintien respectif en position fonctionnielle convenable, ces moyens comprenant - un ensemble d'au moins un élément contacteur électrique, à deux voies consistant en une paire de lames conductrices flexibles prolongeant deux bornes électriques distinctes et disposées parallélement de telle manière que leur extrêmité libre puisse élastiquement venir en contact avec les faces apposées d'une borne fixe intermédiaire. - un élément actionneur-distinct de 1'ensemble desdits élé- ments contacteurs, dqnt le fonctionnement reversible opère mécaniquement la brusque détente élastique d'un levier articulé sur un axe de commande. - un élément transmetteur de l'action motrice de I'élément actionneur à l'ensemble des éléments contacteurs, consistant en un tiroir rigide et isolant, présentant un double profil de cames pour agir simultanément de manière réversible et bistable sur l'extrêmité mobile des lames flexibles desdits éléments contacteurs. Les différents aspects caractéristiques de l'invention ressortiront plus clairement de la description suivante d'un exemple particulier de rdalisation donné, à titre non limitatif, en référence au dessin annexé dans lequel - la figure 1 représente èn vue perspective éclatée, l'archi tecture générale et la constitution organique interne d'un commutateur pour application téléphonique, comportant un ensemble de trois élements contacteurs. - la figure 2 représente en perspective l'aspect extérieur du commutateur de la figure 1 et notamment la face de montage et de branchement des bornes sur un circuit imprime. - la figure 4 illustre de manière dépouillée la bistabilité fonctionnelle de l'ensemble du mécanisme commutateur de la figure 1. - la figure 3 représente schématiquement trois parmi les quatre configurations différentes de la position des élé- ments contacteurs dans l'une des deux positions stables du tiroir actionneur à double profil de cames. Dans la forme de réalisation telle que représentée (fig. 1 à 3) le dispositif de commutation, selon l'invention, comprend un ensemble 1 de trois éléments contacteurs bidirectionnels, de structures identiques dont l'actionnement est simul tanément assuré par le tiroir bistable à cames 2 mu en deux sens opposés grâce à l'effort constamment croissant jusqu'à un seuil de détente soudaine exercé par le mécanisme 3. Le mécanisme actionneur 3, propre à accumuler de l'énergie élastique et dont de nombreuses variantes mécaniques sont connues, est ici constitué d'un axe de commande 30 supportant en position médiane l'articulation de deux bras opposés 31, 32 mutuellement soumis à la contrainte d'un ressort de traction 33 tendant à les replier l'un sur l'autre. La commande du mécanisme 3 et par conséquent de l'ensemble du dispositif s'exerce par l'application d'une force reversible + F sur l'organe de manoeuvre 4 solidaire de l'axe 30. L'accouplement mécanique du mécanisme 3 sur le tiroir 2 est réalisé par l'engagement dans l'encoche double 20 ménagée dans la partie postérieure du tiroir, de l'extrémité du bras basculant 32 conformé en fourche. La largeur utile de la double encoche 20 doit permettre une course libre suffisante de l'extrémité du bras 32 afin d'obtenir juste après le passage du seuil de basculement une force d'actionnement du tiroir qui soit assez grande et rapide pour assurer le franchissement par les lames de contact mobile 110 des flancs inclinés des encoches ménagées dans les chants du tiroir à cames 2. L'ensemble des éléments constructifs du dispositif de commutation est enfermé à l'intérieur d'une enveloppe de protec -tion 5 moulée en matière plastique dont les qualités mécani- ques et les propriétés isolantes satisfont aux diverses exigences fonctionnelles de l'application. L'enveloppe 5 est composée du boitier 51 et du couvercle 52 présentant respectivement des ouvertures, des rainures et des cavités, en nombres, formes et dimensions convenables ménagées dans les parois afin d'assurer le passage, le maintien et le guidage fonctionnels des différents éléments organiques du dispositif. Le boitier 51 présente ainsi une ouverture frontale 53, de passage et de guidage de l'organe de manoeuvre 4 ainsi qu'un double ensemble 54, 55 de trous rectangulaires ménagés dans la paroi du fond pour la sortie et le maintien des différentes bornes 10 et 11 de l'ensemble 1 des éléments de contacts respectivement fixes et mobiles. La paroi du fond du boitier 51, ainsi que la face interne du couvercle 52 comprennent, en outre, disposés en regard et par paire, des paliers de pivotement 56 pour les dents 34 de 1' extrêmité fixe du bras 31, des rainures parallèles 57 pour le guidage et la limitation de course de l'axe de commande 30, ainsi que des rainures parallèles 58 pour le guidage longitudinal des chants du tiroir à cames 2 réalisé en ma tière isolante et constituant l'organe de transmission bistable de la force motrice du mécanisme d'actionnement 3 à l'ensemble 1 des éléments contacteurs. Par ailleurs, la paroi extérieure du boitier 51 est pourvue de repères 59 pour le positionnement du commutateur sur une plaque de circuits imprimes où les bornes de connexion 10 et 11 doivent être soudees. Chacun des éléments contacteurs de l'ensemble 1 est constitue d'un plot fixe en forme de potence dont la hampe constitue la borne 10 et la partie pliée à l'équerre un contact double 100 sur chacune des faces opposées duquel peut venir en contact l'extrêmité mobile de deux lames flexibles 110 prolongeant indépendamment l'une de l'autre les bornes ll Les extrêmités mobiles de chacune des paires de lames flexibles appartenant à un élément contacteur de ensemble 1 présentent en des directions opposées perpendiculaires à l'axe longitudinal des lames une languette pliée selon un angle convenable pour coopérer avec les encoches à flanc incliné ménagées dans le tiroir à cames 2. La figure 4 illustre clairement trois des possibilites A, B, C, d'interconnexions que l'on peut réaliser de façon simultanée ou différentiée dans le temps entre les contacts fixes 100 et mobiles 110 du dispositif contacteur, en fonction d'une part de l'emplacement géométrique des encoches à flanc incliné ménagées sur les chants opposés longitudinaux du tiroir à cames 2 et en fonction d'autre part, de l'une ou l'autre des deux fonctions stables occupées par le tiroir 2 en appui sur ses butées en fin de coulissement dans les rainures 57. REVENDICATION 1- Dispositif de commutation caractérisé en ce qutil comprend des moyens agencés pour coopérer-à l'intérieur d'une enveloppe isolante (5) assurant leur protection et leur maintien respectif en position fonctionnelle convenable, ces moyens consistant en :: - un ensemble (i) d'au moins un élément contacteur électrique à deux voies comportant uné paire de lames conductrices ( flexibles prolongeant deux bornes électriques (11) distinctes et disposées parallèlement de telle ma fière que leur extrémité libre puisse élastiquement venir en contact avec les faces opposées (100) d'une borne fixe intermédiaire ( lu, - un élément actionneur (3) distinct dudit ensemble (1) des éléments contacteurs dont le fonctionnement reversible opère mécaniquement la brusque détente élastique d'un levier articulé (31, 32) sur un axe de commande (30), - un élément transmetteur de l'action motrice dudit élément actionneur--å l'ensemble desdits éléments contacteurs, consistant en un tiroir rigide et isolant (2), présentant un double profil de cames pour agir simultanément de ma nière reversible et bistable sur l'extrémité mobile des lames flexibles (110) desdits éléments contacteurs.