Brevet FR2664739A1 — publié le 19920117

L'invention se rapporte de manière générale à des commutateurs électriques miniatures, et plus particulièrement à un mécanisme sélecteur destiné à être utilisé dans des commutateurs à glissière pour commander des circuits élec- triques, ce mécanisme comprenant un ressort de positionnement relié centralement à un organe coulissant d'actionnement et aux extrémités opposées d'un contacteur mobile pour assurer les déplacements de ce dernier. Une recherche de l'art antérieur effectuée au bureau des Brevets et Marques des E U A a permis de découvrir les brevets U S suivants: 2 802 077, 3 529 109, 3 769 870, 3 993 881, 4 139 746, 4 181 825, 4 404 437, 4 417 109, 4 525 607, 4 764 745, 4 825 020. Le brevet U S N 03 993 881 décrit un commutateur à glissière et à déclic qui comprend un bras oscillant pivotant en prise avec des éléments flexibles de l'élément coulissant isolé du commutateur Le brevet U S N O 4 404 437 décrit un commutateur moulé à bouton-poussoir à déclic qui comprend une lame mobile de contact qui bascule sur son centre et qu'un ressort exerçant une pression dans la région de son axe de basculement applique en la faisant glisser contre deux contacts distants l'un de l'autre Les commutateurs décrits dans les brevets no 4 139 746, 4 525 607, et 4 825 020 sont représen- tatifs des types de commutateurs à glissière qui comprennent un ressort plat fixé à un organe d'actionnement coulissant et dans lesquels le ressort assume aussi la fonction de l'organe de contact Les autres brevets concernent d'autres commutateurs à glissière qui ne sont que d'un intérêt général. Toutefois, aucun des commutateurs de l'art antérieur ne se rapporte à un mécanisme sélecteur de commu- tateur à glissière qui comprend un ressort de positionnement relié centralement à un organe coulissant d'actionnement et aux extrémités opposées d'un contacteur Le ressort de positionnement assume la fonction d'un élément d'actionnement destiné à faire basculer le contacteur. L'invention se rapporte donc à un mécanisme perfectionné à sélecteur coulissant destiné à être utilisé dans des commutateurs à glissière, qui est relativement simple et bon marché à fabriquer et à assembler et dont le nombre des composants est plus faible que ceux de l'art antérieur. Selon une particularité essentielle du mécanisme sélecteur de commutateur à glissière conforme à l'invention et tel que spécifié en préambule, il comprend un élément isolant de base dans lequel sont fixées trois bornes de contact disposées sensiblement à l'alignement les unes des autres et au-dessus desquelles un contacteur mobile à bascule établit à une position le contact électrique avec les deux premières bornes en restant éloigné de la troisième et, à une seconde position, établit la connexion électrique avec les deux dernières bornes tout en restant à distance de la première et un ressort de positionnement est relié fonctionnellement au contacteur mobile de manière à le repousser élastiquement afin qu'il établisse des contacts sous pression à l'une ou l'autre de ses positions, le ressort de positionnement assumant aussi la fonction d'un organe d'actionnement destiné à provoquer le mouvement de bascule du contacteur mobile. L'invention va être décrite plus en détail à titre d'exemple nullement limitatif en regard du dessin annexé sur lequel: la Figure 1 est une coupe transversale d'un mécanisme sélecteur de commutateur à glissière et représente l'élément coulissant d'actionnement, le ressort de posi- tionnement et le contacteur de connexion à la position extrême gauche; la Figure 2 est une coupe semblable à celle de la Figure 1, selon la ligne 2-2 de la Figure 3, mais elle représente le contacteur de connexion à une position instable de point mort entre les positions extrêmes gauche et droite; la Figure 3 est une vue en plan du mécanisme sélecteur du commutateur à glissière selon la ligne 3-3 de la Figure 2; et la Figure 4 est une coupe transversale selon la ligne 4-4 de la Figure 2. Les Figures 1 à 4 représentent un mécanisme sélecteur 10 destiné à être utilisé dans un commutateur miniature à glissière selon invention Le mécanisme 10 du commutateur comprend un boîtier 12 de forme rectangulaire comprenant des cloisons latérales parallèles 14 et 16 (Figure 4), des cloisons extrêmes parallèles 18, 20 (Figure 1) et une cloison supérieure 22 Le boîtier 12 est de préférence monobloc et moulé en matière plastique convenable non conductrice telle que du polycarbonate Le boîtier moulé renferme une cavité rectangulaire 24 délimitée par les cloisons latérales et extrêmes 14-20, tandis que son extrémité inférieure est sensiblement ouverte La cloison supérieure 22 comporte un trou ou une ouverture centrale allongée, ainsi que deux pattes de montage 28 comportant chacune un trou et orientées vers l'extérieur aux extrémités opposées de la cloison supérieure 22 afin de permettre de fixer le mécanisme 10 du commutateur sur une structure convenable de montage. L'extrémité inférieure du boîtier 12 est destinée à loger un élément de base isolant moulé ou panneau à bornes dans lequel sont fixées une ou plusieurs rangées parallèles de bornes de contact 32 a, 32 b et 32 c placées longitudinalement à distance les unes des autres Dans le mode de réalisation représenté, l'élément de base 30 ne comprend qu'une rangée unique d'éléments de contact ainsi fixés pour la réalisation d'un inverseur monopolaire Il doit toutefois être bien entendu qu'un nombre quelconque d'éléments de contact peuvent être ainsi fixés en fonction du nombre de pôles et de positions souhaité Les bornes de contact sont fixées à demeure dans l'élément de base moulé 30 dans lequel ils sont par exemple chassés ou assemblés d'une autre manière convenable et sont disposés en ligne droite Les bornes de contact 32 a, 32 b et 32 c sont de préférence réalisées par formage d'une feuille métallique conductrice convenable, par exemple en alliage de cuivre portant un revêtement d'argent; chacune de ces bornes est de préférence mise en forme d'une boucle sensiblement fermée, de forme approximativement ovale telle que représentée sur la Figure 4. Un élément d'actionnement 33 pouvant subir un coulissement linéaire et disposé dans la cavité rectangulaire 24 du boîtier, entre la cloison supérieure 22 de ce dernier et l'élément isolant de base 30, comprend une partie supérieure rectangulaire 34 et un bouton 36 saillant vers le haut et passant dans l'ouverture allongée 26 de la cloison supérieure 22 du boîtier dans laquelle il est mobile L'élément d'action- nement coulissant 33, qui est en une pièce avec le bouton 36, est aussi réalisé de préférence par moulage d'une matière plastique convenable non conductrice telle que du poly- carbonate Il doit être bien entendu que l'élément d'action- nement 33 n'est pas limité à un type d'élément coulissant tel que représenté, mais peut consister en un autre genre d'organe d'actionnement, par exemple en élément à bascule, à palette ou du type à genouillère. L'élément coulissant d'actionnement 33 comporte au centre de sa surface inférieure une poche ou un alvéole 38 dans lequel un ressort plat ou ressort de positionnement 40 est convenablement monté pour pouvoir exécuter un mouvement de bascule Le ressort de positionnement 40 est formé d'une partie centrale 42 en forme de U renversé et de deux bras allongés 44 disposés de chaque côté de la partie centrale avec laquelle ils sont en une pièce Un contacteur mobile 46 de connexion est formé d'une partie centrale 48 et de parties 50 orientées vers le haut aux extrémités opposées de la partie centrale avec laquelle elles sont monobloc. La partie 42 en U du ressort de positionnement 40 est logée de manière à pouvoir effectuer un mouvement de bascule dans la poche centrale 38 réalisée sur le côté inférieur de la partie 34 de l'élément d'actionnement cou- lissant 33 Chacun des bras 44 du ressort de positionnement 40 comporte un talon 45 qui pénètre dans un trou correspondant 52 de l'une des parties 50, orientées vers le haut, du contacteur de connexion 46 Des épaulements 54 sont réalisés au fond des trous 52, comme représenté sur la Figure 1 Les talons 45 et les épaulements 54 forment un assemblage de verrouillage qui relie à demeure le contacteur 46 au ressort 40 Le ressort 40 et le contacteur 46 sont réalisés en une feuille de matériau conducteur élastique convenable Le ressort 40 exerce une pression de contact afin d'assurer efficacement la connexion électrique avec les éléments de contact fixes sous-jacents 32 a, 32 b et 32 c. L'extrémité supérieure 31 de la borne de contact 32 b est rigide et sert d'élément de support sur lequel le contacteur mobile 46 exécute des mouvements de bascule et elle est légèrement plus haute que les bornes de contact 32 a et 32 c situées à gauche et à droite dans la représentation des Figures 1 et 2 En conséquence, le ressort de positionnement 40 assume la fonction d'un élément d'entraînement ou d'organe indépendant d'actionnement du contacteur de connexion 46 pour faire basculer celui-ci de la position "A" représentée sur la Figure 1 lorsque l'organe d'actionnement coulissant 33 a été déplacé en position extrême gauche à une position "B" lorsque cet élément 33 a été déplacé à la position extrême droite. Le mode d'exécution du mécanisme sélecteur 10 ayant été décrit, son mode de fonctionnement va être expliqué Le bouton 36 de l'élément d'actionnement coulissant 33 est utilisé pour entraîner simultanément le ressort de positionnement 40 et le contacteur entre la position "A" représentée sur la figure 1 et la position opposée "B" Lorsque le bouton 46 de l'élément d'actionnement 33 a été déplacé par coulissement à la position extrême gauche (position "A") de la Figure 1, le contacteur 46 connecte les bornes de contact sous-jacentes fixes 32 a et 32 b du mécanisme 10 du commutateur Lorsque le bouton 36 est amené à la position extrême droite (position "B"), le contacteur 46 bascule autour de la borne centrale 32 b formant point d'appui pour arriver en position extrême droite dans laquelle il connecte électriquement les contacts fixes 32 b et 32 c Lors des mouvements de l'organe d'actionnement 33 de la position "A" à la position "B" et inversement, il passe par une position centrale de point mort telle que représentée sur les Figures 2 et 3. Il apparaît donc clairement d'après la description qui précède que la présente invention se rapporte à un mécanisme sélecteur perfectionné de commutateur à glissière qui comprend un ressort de positionnement relié centralement à un élément coulissant d'actionnement et aux extrémités opposées d'un contacteur mobile de connexion Le ressort de posi- tionnement exerce une pression de contact garantissant une connexion électrique convenable avec les bornes sous-jacentes fixes et il assure également la fonction d'organe indépendant d'actionnement pour le déplacement du contacteur de connexion. Il va de soi que la description qui précède est donnée uniquement à titre d'exemple non limitatif et que de nombreuses modifications peuvent être apportées et des matériaux autres que ceux indiqués peuvent être utilisés sans sortir du cadre de l'invention tel que spécifiée dans les revendications. REVENDICATIONS 1 Mécanisme sélecteur pour commutateurs miniatures à glissière, comprenant un élément isolant de base ( 30) dans lequel sont fixées trois bornes de contact ( 32 a, 32 b, 32 c) placées sensiblement à l'alignement et à distance les unes des autres, un contacteur mobile ( 46) étant disposé au-dessus desdites bornes de contact et pouvant exécuter un mouvement de bascule entre une position à laquelle il connecté électri- quement la première et la seconde bornes ( 32 a, 32 b), mais est à distance de la troisième ( 32 c) et une autre position à laquelle il établit la connexion électrique entre la seconde et la troisième bornes ( 32 b, 32 c), mais est à distance de la première ( 32 a), un ressort de positionnement ( 40) étant relié fonctionnellement audit contacteur mobile ( 46) de manière à exercer sur lui une force élastique qui lui assure la pression de contact à l'une ou l'autre de ses positions, ledit ressort de positionnement ( 40) assumant la fonction d'un élément d'actionnement destiné à provoquer le mouvement de basculement dudit contacteur mobile ( 46). 2 Mécanisme de commutateur à glissière, comprenant un boîtier ( 12), un élément isolant de base ( 30) dans lequel sont fixées trois bornes de contact ( 32 a, 32 b, 32 c) sensi- blement à l'alignement et à distance les unes des autres, un contacteur mobile ( 46) disposé au-dessus desdites bornes de contact et pouvant effectuer un mouvement de bascule entre une position à laquelle il établit le contact électrique entre les première et seconde bornes ( 32 a, 32 b), mais est à distance de la troisième ( 32 c) et une autre position à laquelle il établit le contact électrique entre les seconde et troisième bornes ( 32 b, 32 c) mais est distance de la première ( 32 a), un ressort de positionnement ( 40) étant relié fonctionnellement audit contacteur mobile ( 46) de manière à exercer sur lui une poussée élastique lui assurant la pression de contact à l'une ou l'autre de ses positions, ledit ressort de positionnement ( 40) assumant la fonction d'un élément d'actionnement destiné à provoquer le mouvement de bascule dudit contacteur mobile ( 46), un organe d'actionnement ( 33) étant relié fonctionnellement audit ressort de positionnement ( 40) et étant destiné à subir des mouvements de coulissement qui provoquent le basculement dudit ressort de positionnment, ledit boîtier logeant ledit organe d'actionnement ( 33), ledit ressort de positionnement ( 40) et ledit contacteur mobile ( 46). 3 Mécanisme sélecteur pour commutateurs miniatures à glissière, comprenant un élément de base ( 30) dans lequel sont fixées trois bornes de contact ( 32 a, 32 b, 32 c) sensi- blement à l'alignement et à distance les unes des autres, un contacteur mobile ( 46) étant disposé au-dessus desdites bornes de contact et pouvant exécuter un mouvement de bascule entre une position à laquelle il connecte électriquement les première et seconde bornes ( 32 a, 32 b), mais est à distance de la troisième ( 32 c) et une autre position à laquelle il connecte électriquement les deuxième et troisième bornes ( 32 b, 32 c) mais est à distance de la première ( 32 a), un ressort de posi- tionnement ( 40) étant relié fonctionnellement audit contacteur mobile ( 46) de manière à exercer sur lui une poussée élastique lui assurant la pression de contact à l'une ou l'autre de ses positions, ledit ressort de positionnement ( 40) assumant la fonction d'un élément d'actionnement qui provoque le mouvement de bascule dudit contacteur mobile ( 46). 4 Mécanisme selon l'une quelconque des revendi- cations 1 à 3, dans lequel un organe d'actionnement ( 33) relié fonctionnellement audit ressort de positionnement ( 40) est destiné à subir des mouvements de coulissement qui provoquent le mouvement de bascule dudit ressort de positionnement ( 40). Mécanisme selon la revendication 4, dans lequel un boîtier moulé enveloppe ledit organe d'actionnement ( 33), ledit ressort de positionnement ( 40) et ledit contacteur mobile ( 46). 6 Mécanisme selon la revendication 5, dans lequel ledit organe d'actionnement ( 33) comprend un bouton ( 36) passant par un trou allongé ( 26) dudit boîtier moulé ( 12) et s'actionnant en mode de fonctionnement à coulissement. 7 Mécanisme selon la revendication 6, dans lequel ledit ressort de positionnement ( 40) est formé d'une partie en U renversé ( 42) et de deux bras allongés ( 44) disposés aux extrémités opposées de la partie en U ( 42) avec laquelle ils sont en une pièce. 8 Mécanisme selon la revendication 7, dans lequel ledit contacteur mobile comprend une partie centrale ( 48) et des parties orientées vers le haut ( 50) aux extrémités opposées de la partie centrale sur laquelle elles sont saillantes, chacun desdits bras dudit ressort de positionnement ( 40) comportant un talon ( 45) pénétrant dans un trou correspondant ( 52) des parties saillantes ( 50) dudit contacteur mobile ( 46) de manière à réaliser entre eux un assemblage à verrouillage. 9 Mécanisme selon l'une quelconque des revendi- cations 1 à 3, dans lequel ledit boîtier a une forme rectan- gulaire et comprend une cloison supérieure ( 22), des cloisons latérales ( 14, 16) et des cloisons extrêmes ( 18, 20), ledit boîtier étant sensiblement ouvert à l'extrémité inférieure afin de loger ledit élément de base ( 30). 10 Mécanisme selon l'une quelconque des revendi- cations 1 à 3, dans lequel ladite seconde borne de contact ( 32 b) est légèrement plus élevée que les deux autres ( 32 a, 32 c) et sert de support pour le mouvement de bascule dudit contac- teur mobile ( 46). 11 Mécanisme selon l'une quelconque des revendi- cations 1 à 3, dans lequel ledit ressort de positionnement ( 40) et ledit contacteur mobile ( 46) sont formés d'une feuille de métal conducteur, élastique, convenable. 12 Mécanisme de commutateur à glissière selon la revendication 2, dans lequel ledit boîtier ( 12) est en matière plastique moulée.