Brevet FR2649258A1 — publié le 19910104

La présente invention concerne d'une manière générale les interrupteurs électriques, notamment pour véhicules automobiles. Un tel interrupteur est décrit dans le document FR-A-2 221 801. Dans celui-ci (figure 4) un support porte des butées fixes conductrices et des appuis de basculement. Une lame conductrice élastiquement déformable est montée basculante pour contact avec lesdites butées. Un organe d'actionnement est monté mobile sur le support et comporte un doigt pour contact ponctuel avec ladite lame conductrice et manoeuvre de celle-ci. La lame conductrice comporte deux bras principaux, pour appui chacun avec l'un des appuis de basculement, ainsi qu'un bras secondaire pour coopération avec ledit doigt de l'organe d'actionnement. En pratique la lame porte un contact mobile passant sélectivement d'un contact porté par l'une des butées à un contact porté par l'autre butée en provoquant des ruptures de courant. Des phénomènes d'oxydation se produisent ainsi que la formation, d'une part, de cratères, et, d'autre part, de pics au niveau des contacts. Tout ceci est nuisible tant pour la durée de vie de l'interrupteur que pour ses performances. En outre, le doigt de l'organe d'entraînement glisse le long du bras secondaire pour contraindre la lame et faire basculer celle-ci, en sorte que l'effort de commande n'est pas aussi faible que désiré. La présente invention a pour objet de pallier ces inconvénients et donc de créer un interrupteur d'une grande durée de vie, tout en ayant un faible effort de manoeuvre et en procurant d'autres avantages. Suivant l'invention un interrupteur du type sus-indiqué est caractérisé en ce que les butées fixes conductrices s'étendent d'un premier côté de la lame et sont associées chacune a l'extrémité libre d'un bras principal pour coopération avec celui-ci, en ce que lesdits bras principaux sont en appui chacun sur un palier anti-friction formant l'appui de basculement, et en ce que le bras secondaire porte centralement entre les deux bras principaux, en saillie au-dessus des paliers anti-friction du second côté de la lame conductrice, une languette pour coopération avec le doigt de l'organe d'actionnement consistant en un poussoir mobile axialement par rapport au support et aux butées fixes conductrices. Grâce à l'invention la lame élastique est mobile axialement en étant entraînée par le doigt de l'organe d'actionnement coopérant avec la languette et un phénomène d'auto-nettoyage se produit. En effet lors de la manoeuvre de l'interrupteur l'un au moins des bras principaux effectue d'abord un mouvement de translation au contact de la butée fixe conductrice concernée, avant d'occuper une deuxième position stable au contact de ladite butée. Ainsi le point d'impact du bras principal avec sa butée associée est différent du point de contact avec celle-ci. On appréciera qu'un contact à faible frottement se produit entre la lame et ses appuis, en sorte que tout grippage est évité et que les efforts de manoeuvre sont réduits. Avantageusement le bras secondaire a une forme en U avec des branches se raccordant aux extrémités libres des bras principaux, lesdits bras principaux formant les branches d'un U à l'intérieur duquel se loge le bras secondaire. Grâce à cette disposition le bras secondaire a une grande longueur et une bonne souplesse ce qui est favorable pour l'obtention d'une bonne pression de contact de la lame au contact des butées fixes. La languette traverse le plan de la lame et présente une partie inclinée favorisant le basculement de la lame ainsi qu'éventuellement l'établissement d'un circuit secondaire. Suivant une caractéristique l'un des bras comporte en saillie une zone de contact pour coopération avec sa butée fixe conductrice associée de forme lisse, tandis que l'autre bras principal est lisse pour coopération avec une zone de contact portée en saillie par sa butée fixe conductrice associée. Les zones de contact peuvent être des plots ou grains de contact rapportés ou en variante des zones tuilées ou bombées. Grâce à cette disposition et à la lame élastique flottante selon l'invention il y a alternance des contacts; une première zone de contact étant admise à entrer en action la première, tandis que la deuxième est admise après usure de la première zone de contact à coopérer ultérieurement et vice-versa. Suivant une caractéristique importante, pour améliorer le caractère flottant de la lame en combinaison avec les dispositions mentionnées cidessus, les paliers anti-friction sont attelés à un arbre centralement en contact local avec le support, lesdits paliers étant en contact avec la lame conductrice mais pas avec le support. Grâce à cette disposition il est possible de monter les paliers antifriction, de manière oscillante, par rapport à leur support. Pour ce faire dans un mode de réalisation les extrémités de l'arbre sont portées chacune par un berceau de retenue axiale, ladite extrémité n'étant pas en contact avec le fond du berceau. Pour contact local avec le support, l'arbre peut avoir centralement une forme en tonneau. Grâce à cette disposition la lame conductrice retrouve un troisième point de contact avec le support par l'intermédiaire de l'arbre, ce qui améliore le- caractère flottant. Suivant une caractéristique de l'invention, la lame élastique est attelée par son bras secondaire au poussoir pour formation d'un équipage mobile, ledit poussoir étant guidé par le support. Le poussoir peut être coiffé par un élément de style, ou en variante il peut être soumis à l'action d'un basculeur à la disposition de l'utilisateur. Avantageusement le support comporte deux demi-corps dotés de pistes se raccordant chacun à une partie centrale par une charnière. Les pistes présentent également des zones amincies en sorte que le montage s'effectue par pliage à la manière d'un portefeuille et fermeture des deux demi-corps par une embase. Il devient possible en changeant les embases d'obtenir soit un bouton poussoir, soit une touche basculante simple fonction, soit une touche basculante double fonction ou un groupement sur un clavier multi-fonctions. La description qui va suivre illustre l'invention en référence aux dessins annexés dans lesquels: - la figure 1 est une vue en coupe d'un interrupteur selon l'invention pour l'une de ses positions stables; - la figure 2 est une vue en coupe selon la ligne II-II de la figure 1; - la figure 3 est une vue en coupe selon la ligne III-III de la figure 1; - la figure 4 reprend à plus grande échelle en partie la figure 1; - la figure 5 est une vue analogue à la figure 1 pour une première application du type bouton-poussoir; - la figure 6 est une vue analogue à la figure 1 pour une application touche basculante simple fonction; - la figure 7 est une vue analogue à la figure 1 pour une application touche basculante double fonction; - la figure 8 est une vue de face montrant un groupement sur un clavier multi-fonctions; - la figure 9 est une vue en coupe selon la ligne IX-IX de la figure 8. A la figure 1 l'interrupteur pour véhicules automobiles comporte un support 1, de préférence en matière plastique, portant des butées fixes conductrices 2 à 7, se terminant chacune par une fiche de connexion, et des appuis de basculement 8,9. Ici les butées fixes 2 à 7 appartiennent à des pistes conductrices décrites ci-après. Une lame conductrice 10 élastiquement déformable est montée basculante dans le support 1 pour contact avec certaines 2,3 des butées fixes 2 à 7. Un organe d'actionnement 20 est monté mobile sur le support 1 et comporte un doigt 21 pour contact local avec ladite lame conductrice 10 et manoeuvre de celle-ci. La lame 10 comporte deux bras principaux respectivement 22,23, pour contact chacun avec l'un des appuis de basculement 8,9, ainsi qu'un bras secondaire 24 disposé entre les bras principaux 22,23, pour contact avec le doigt 21. Suivant l'invention les butées fixes 2 à 7 comportent au moins deux butées fixes conductrices 2,3 s'étendant d'un premier côté de la lame 10 en étant associée chacune à l'extrémité libre 25,26 d'un bras principal pour coopération avec celui-ci. Lesdits bras principaux 22,23 sont en appui chacun sur un palier antifriction 8,9 formant lesdits appuis de basculement. Le bras secondaire 24 porte centralement entre les bras principaux 22,23, en saillie au-dessus des paliers anti-friction 8,9 du second côté de la lame conductrice 10, une languette 30 pour coopération avec le doigt de l'organe d'actionnement 20 consistant en un poussoir mobile axialement par rapport au support 1 et aux butées fixes conductrices 2,3. A la figure 1 le poussoir 20 est mobile axialement à l'encontre de moyens élastiques d'engagement 40 le sollicitant vers une première position stable. Dans cette figure les paliers anti-friction 8,9 sont des corps de roulement et consistent en des galets 8,9 reliés et portés par un arbre 50 dont les extrémités de diamètre réduit sont montées tourillonnantes dans des berceaux de retenue axiale 51 solidaires du support 1 creusé localement pour passage desdits galets (figures 1 à 4). Ici les galets 8, 9 sont solidaires de l'arbre 50 et forment une pièce unique en matériau conducteur, les galets 8,9 étant disposés au voisinage de la face interne des berceaux 51, en sorte que perpendiculairement au plan de la figure 2 lesdits berceaux 51 constituent des butées. Suivant une caractéristique importante l'arbre 50 a centralement une forme bombée en tonneau (figure 2) pour contact ponctuel, ici indirectement par l'intermédiaire d'une piste 4, avec le support 1. Cette partie en tonneau est en regard de la languette 30. Au niveau des berceaux 51 l'extrémité de l'arbre n'est pas en contact avec le fond du berceau 51, tandis que les galets 8,9 ne sont en contact qu'avec la lame 10, la partie inférieure desdits galets étant à distance du support 1 grâce aux creux locaux précités du support au niveau des galets. Ainsi qu'on l'aura compris grâce à cette disposition l'arbre 50 avec ses galets 8,9 forme un équipage oscillant radialement, son mouvement axial étant limité par les berceaux 51. Le bras secondaire 24 se raccorde aux extrémités libres 25,26 des bras principaux 22,23. Les butées fixes ou pistes 2,3 s'étendent parallèlement aux bras principaux 22,23. On notera la présence de la piste 4 entre les pistes 2 et 3 permettant l'établissement d'un circuit de témoin de fonction par coopération avec la partie bombée de l'arbre 50. Comme mieux visible à la figure 2 l'extrémité libre 25 du bras principal 22 porte une zone de contact 27, pour coopération avec la butée ou piste conductrice 2 associée, ladite zone 2 étant lisse. L'extrémité libre 26 du bras principal 23 est lisse et est propre à coopérer avec une zone de contact 28 portée par l'autre butée ou piste conductrice 3. Ici les zones de contact 27,28 consistent en des plots ou grains de contact rapportés dotés d'argent. En variante les zones 27,28 peuvent être formées par des parties bombées ou tuilées des pièces 10,3 concernées. On notera que le bras secondaire 24 est séparé des bras principaux 22,23 par une fente 11, et que les deux bras principaux 22,23 forment les branches d'un U en étant réunies à leur racine par un tronçon central 29. Le bras secondaire 24 a donc également une forme de U, logé à l'intérieur du U portant les bras principaux 22,23, avec une base 12 parallèle au tronçon 29 et de branches parallèles au contour interne des bras principaux 22,23. Ces bras 22,23 s'élargissent en direction de leurs extrémités libres 25,26 pour accroître les portées de contact avec les pistes conductrices 2,3 et rigidification du raccordement avec la branche concernée du bras 24. La languette 30 est en forme de crochet et s'érige centralement localement à partir de la base 12 du bras 24 (figure 2). Elle comporte une portion radiale 31 pour accrochage avec le poussoir 20, ladite portion 31 se prolongeant par une portion arrondie 32 pour contact local et ponctuel avec le doigt 21 à extrémité arrondie. Cette languette 30 s'étend de l'autre côté du plan de la lame 10 et comporte une zone inclinée 33 admise à coopérer avec la portion centrale en tonneau de l'arbre 50. Le poussoir 20, avantageusement en matière plastique, comporte deux portées de contact 41,42 locales arrondies pour coopération avec le support 1. Ce poussoir est de forme parallélépipèdique avec une partie avant plus étroite et une partie arrière portant les portées 41,42 et se raccordant à la précédente par une partie inclinée (voir figure 3). Les moyens d'engagement 40 consistent ici en un ressort à boudin prenant appui sur la base 60 du support 1 en entourant une protubérance axiale 61 de section cruciforme pénétrant dans une ouverture 62 de forme complémentaire, que présente l'extrémité ou face avant 63 du poussoir 20. Ce poussoir 20 présente une face supérieure ouverte pour passage. d'une lampe témoin 64 permettant d'éclairer la face arrière 65 ouverte dudit poussoir 20. Le fond 66 dudit poussoir porte localement le doigt 21 à extrémité arrondie, ainsi qu'une ouverture évasée 67 pour pénétration de la portion 31 et accrochage de celle-ci avec le poussoir 20. Le poussoir 20 constitue un organe d'entraînement, et la portion 31 avec son ouverture associée 67 des moyens d'attelage entre la lame 10 et le poussoir 20. Ainsi le poussoir 20 et la languette 30 forment un équipage mobile axialement dans les deux sens, ladite lame 10 étant accrochée par sa languette 30 au poussoir guidé par le support 1. Le fond 66 s'étend en partie au-dessus de la lame 10. L'une des faces latérales du poussoir 20 présente un labyrinthe 70 doté d'une saillie centrale 71 et de zones d'accrochage 72,73. Pour la forme du labyrinthe 70 on se reportera à la figure 4. Cette forme de labyrinthe est appelée communément "came en forme de coeur". 5. Le support 1 présente une glissière 74 pour coulissement d'une pièce 75 portant un téton d'accrochage 76 traversant une fente de la glissière 74 et propre à coopérer avec le labyrinthe 70 en pénétrant dans celui-ci. Le support 1 présente centralement une extrémité avant 80 ouverte et délimitée par la base 60. A l'intérieur de cette extrémité sont logées les fiches des butées 2 à 7 formant ici toutes des pistes sous forme de bandes de matière parallèle entre elles, les pistes 5 à 7 étant destinées notamment à l'alimentation de la lampe 64 et décalées radialement par rapport aux pistes 2-à 4. Ici l'extrémité 80 avec ses fiches associées, décalées radialement par rapport aux pistes proprement dites, forme la partie femelle d'un dispositif de connexion. De cette extrémité 80, outre la protubérance axiale 61 sont solidaires des demi-corps 81,82 avec présence de zones amincies 83,84 au niveau du raccordement de chacun des demi-corps 81,82 avec la base 60. Les pistes 2 à 7 présentent également des zones amincies à cet endroit. Elles peuvent être surmoulées avec les demi-corps 81,82, ou en variante être insérées à force avec présence de picots solidaires des demi-corps pour maintien desdites pistes. Ainsi qu'on l'aura compris lesdites zones amincies forment des charnières en sorte que après montage de pièces de l'interrupteur, l'assemblage du support se fait par pliage des demi-corps 81,82 et affrontement de ceuxci à la manière d'un pliage d'un portefeuille, les deux demi-corps 81,82 étant à l'origine disposés verticalement dans le plan de la figure 4. Dans cette figure on a représenté en pointillés la position du demi-corps 81 avant pliage. On notera que l'ensemble des demi-corps 81,82 ainsi assemblés a une forme globalement parallélépipèdique. Après cette opération de pliage on vient verrouiller le tout par une embase 90 de fixation sur le véhicule, ladite embase 90 comportant à cet effet des oreilles de fixation 91 avec des trous de fixation, ainsi qu'une partie axiale pour coopération avec les portées de guidage 41,42 appartenant au fond 66 et à la paroi supérieure du poussoir 20. Dans les figures 1 à 4, l'interrupteur est dans sa première position stable, le ressort 40 sollicitant le poussoir 20 au contact du téton 76, celui-ci étant en contact avec la zone d'accrochage 72 du labyrinthe 70, la languette 30, ainsi que le doigt 21 s'étendant axialement du côté de l'axe de l'arbre 50 tourné à l'opposé de la base 60. Dans cette configuration la lame 10 s'étend à distance des pistes 2 et 3, qui ainsi ne sont pas reliées entre elles en sorte que le circuit électrique associé est ouvert. On notera que le poussoir 20 présente des protubérances 68 pour contact local avec les bras 22,23 dans cette position. A partir de la configuration de la figure 1 si l'on appuie sur le poussoir 20, le doigt 21 entraîne la lame 10 grâce à la languette 30 et le téton 76 parcourt le labyrinthe jusqu'à venir en contact avec la deuxième zone d'accrochage 73 formée sur la saillie 71. Cette configuration correspond à la deuxième position stable de l'interrupteur pour laquelle une connexion est établie entre les pistes 2 et 3 par la lame - il maintenue en pression contre celles-ci grâce au bras 24. Au cours de cette phase la lame 10 traverse l'axe de l'arbre 50 et en passant de l'autre côté dudit axe 50 bascule, l'un de ses bras principaux 22,23 venant en contact frottant avec sa piste associée avant, l'autre bras principal. Ainsi qu'on l'aura compris la géométrie en U du bras secondaire 24 lui donne de la souplesse en sorte que la lame 10 est flottante au cours de son déplacement. On appréciera que la lame 10 est admise à entrer d'abord en contact avec l'une des pistes, et qu'elle retrouve un contact avec l'autre piste à travers les galets 8,9 et l'arbre 50 oscillant radialement, en sorte qu'au cours de son déplacement elle trouve trois points de contact avec le support 1, à savoir deux points de contact avec les pistes 2,3 et le troisième au niveau de la partie centrale de l'arbre 50. On notera que dans cette deuxième position la lame 10 permet l'établissement d'un circuit électrique auxiliaire grâce à l'arbre 50, à la piste 4 et notamment la portion 33 de la lame 10. Si on appuie de nouveau sur le poussoir, on déverrouille le téton 76 et celui-ci revient à sa position initiale de départ sous l'action du ressort 40, la lame 10 étant entrainée par le poussoir 20 grâce à la portion 31. - Bien entendu le poussoir 20 peut être revêtu d'un élément de style 95 à la disposition de l'utilisateur comme visible à la figure 5, la manoeuvre de l'interrupteur se faisant par enfoncement, selon la flèche de cette figure. En variante (figure 6) le tiroir peut être soumis à l'action d'un basculeur 96 à la disposition de l'utilisateur. Dans ce cas la présence du labyrinthe n'est plus nécessaire et ceci est obtenu par montage d'une nouvelle embase 100. Ladite embase 100 porte alors des pivots 98 pour montage basculant du basculeur 96, lequel porte latéralement des saillies 99 propres à s'engager chacune dans un trou correspondant de l'embase 100 pour chaque position du poussoir 200 et maintien en position de celui-ci. Pour ce faire le poussoir 200 présente un appendice 97 dans le prolongement de son fond 66. Lors de la manoeuvre du basculeur 96 celui-ci appuie sur l'appendice 97 et déplace le tiroir 200. En montant tête-bêche les supports 130,140 avec leurs poussoirs 201,202 et lame 10 associés standards, on peut obtenir (figure 7) une touche basculante double fonction. Bien entendu (figure 8 et 9) avec une embase 190 et des supports à lame élastique et poussoir standard, on peut obtenir un clavier multi-fonctions avec des touches basculantes simple fonction ou double fonction et des touches du type bouton poussoir, un montage ultérieur de certains supports restant possible. Bien entendu la présente invention n'est pas limitée aux exemples de réalisation décrits. En particulier les corps de roulement peuvent consister en des roulements à billes, et les paliers anti-friction en des paliers profilés à faible coefficient de frottement. Par exemple lesdits paliers peuvent être interposés radialement entre la lame 10 et les extrémités de l'arbre 50 en étant immobilisés en rotation par les berceaux 51. Les galets peuvent être disjoints l'un de l'autre. L'attelage du poussoir 20 à la languette 30 peut être réalisé à l'aide du doigt 21 et d'une pièce rapportée sur le poussoir et formant un crochet s'engageant dans la fente 11 pour rappel de la lame 10. Au lieu d'une protéburance 61 de section cruciforme, on peut utiliser une liaison à translation par méplat ou autre. Le bras secondaire 24 peut consister en une bande souple reliée au bras principal 22,23. Dans tous les cas le courant peut passer d'un bras principal 22,23 à l'autre, par l'intermédiaire également du bras secondaire 24, en sorte que les chutes de tension sont diminuées. En variante, pour formation d'un contact ponctuel, l'arbre 50 peut présenter centralement une surépaisseur de forme cylindrique propre à coopérer avec une bande de matière s'étendant transversalement par rapport audit arbre. Dans ce cas, comme dans celui de la figure 2 décrite ci-dessus, il est prévu des moyens de contact ponctuel entre le support 1 et la partie centrale de l'arbre 50, ce contact se faisant soit directement soit indirectement par l'intermédiaire de la piste 4. Bien entendu les butées fixes 2,3 peuvent très bien ne pas être parallèles entre elles, du fait que l'une porte une saillie pour coopération avec la lame 10. REVENDICATIONS 1) Interrupteur, notamment pour véhicules automobiles, du genre comportant un support (1), portant au moins deux butées fixes conductrices (2,3) et des appuis de basculement (8,9), une lame conductrice (10) élastiquement déformable et basculante pour contact avec lesdites butées fixes (2,3) et un organe d'actionnement (20) monté mobile sur le support (1) et comportant un doigt (21) pour contact local avec ladite lame conductrice (10) et manoeuvre de celle-ci, dans lequel ladite lame conductrice (10) comporte deux bras principaux (22,23), pour contact chacun avec l'un des appuis de basculement (8,9), et un bras secondaire (24) pour coopération avec ledit doigt (21) de l'organe d'actionnement (20), caractérisé en ce que lesdites butées fixes (2,3) s'étendent d'un premier côté de ladite lame (10) et sont associées chacune à l'extrémité libre (25,26) d'un bras principal (22,23) pour coopération avec celui-ci, en ce que lesdits bras principaux (22,23) sont en appui chacun sur un palier anti-friction (8,9) formant l'appui de basculement, et en ce que le bras secondaire (24) porte centralement entre les deux bras principaux (22,23), en saillie au-dessus du palier anti-friction (8,9) du second côté de la lame conductrice (10), une languette (30) pour coopération avec ledit doigt (21) de l'organe d'actionnement (20) consistant en un poussoir mobile axialement par rapport au support (1) et aux butées fixes conductrices (2,3). 2) Interrupteur selon la revendication 1, dans lequel les bras principaux (22,23) forment les branches d'un U en étant réunies à leur racine par un tronçon central (29), caractérisé en ce que le bras secondaire (24) a la forme d'un U, se raccordant aux extrémités libres (25,26) des bras principaux (22,23), en étant logé à l'intérieur de celui comportant les bras principaux (22,23) et en ce que la languette (30) est portée par la base du U dudit bras secondaire (24). 3) Interrupteur selon la revendication 1 ou 2, caractérisé en ce que les paliers anti-friction (8,9) sont reliés à un arbre (50), dont les extrémités sont montées dans des berceaux de retenue axiale (51), que présente le support (1), et en ce que des moyens de contact ponctuel sont prévus entre le support (1) et la partie centrale de l'arbre (50), pour montage oscillant radialement des paliers (8,9) et de l'arbre (50). 4) Interrupteur selon la revendication 3, caractérisé en ce que les paliers anti-friction (8,9) consistent en des corps de roulement, sous forme de galets (8,9), montés sur les extrémités de l'arbre (50) dont la partie centrale a une forme en tonneau. ) Interrupteur selon la revendication 3 ou 4, caractérisé en ce que la partie centrale de l'arbre (50) est propre à coopérer avec une piste d'alimentation supplémentaire (4), et en ce que lesdits galets (8,9) et ledit arbre (50) sont métalliques. 6) Interrupteur selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que les butées fixes conductrices (2,3) consistent en des pistes conductrices (2, 3) qui s'étendent parallèlement aux bras principaux (22,23) et en ce que l'un (22) des bras principaux (22,23) porte en saillie une zone de contact (27) pour coopération avec sa piste conductrice (2) associée de forme lisse, tandis que l'autre bras principal (23) est lisse pour coopération avec une zone de contact (28) portée en saillie par sa piste conductrice (3) associée. 7) Interrupteur selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que la languette (30) s'étend de l'autre côté du plan de la lame conductrice (10). 8) Interrupteur selon l'une quelconque des revendications précédentes,- caractérisé en ce que des moyens d'attelage (31,67) sont prévus entre la lame élastique (10) et le poussoir (20). 9) Interrupteur selon la revendication 8, caractérisé en ce que la languette (30) comporte une portion radiale (31) pénétrant dans une ouverture (67) du poussoir (20) pour accrochage avec celui-ci. ) Interrupteur selon la revendication 8 ou 9, caractérisé en ce que le poussoir (20) est guidé par une protubérance axiale (61) de section cruciforme solidaire du support (1). 11) Interrupteur selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que son support (1) comporte deux demi-corps (81,82) se raccordant chacun à une partie centrale (80) par des zones amincies (83,84).