Brevet FR2678421A1 — publié le 19921231

La présente invention concerne un commutateur, notamment pour véhicules automobiles, comportant un boîtier, d'une part, présentant un fond supportant des contacts électriques de travail et, d'autre part, portant des éléments élastiques conducteurs déformables propres à coopérer avec lesdits contacts électriques de travail, une touche montée pivotante sur le boîtier pour action sur lesdits éléments élastiques conducteurs, de façon à présenter deux positions actives données pour chacune desquelles elle établit une connexion entre un contact électrique de travail et son élément élastique conducteur déformable associé afin de remplir une fonction prédéterminée. De tels commutateurs sont usuels et normalement les positions actives sont instables, le commutateur revenant dans une position médiane lorsque la touche n'est plus sollicitée par l'usager. Dans certains cas, il peut être souhaitable que ces positions actives soient stables. En outre, il est également souhaitable que l'on passe d'une position active à une autre avec une faible course et une faible pression. La présente invention a pour objet de répondre à ces desiderata. Suivant l'invention, un commutateur du type susindiqué est caractérisé en ce que l'on choisit pour élément élastique conducteur déformable un élément élastique déformable présentant une courbe caractéristique force - déflexion dotée d'au moins un maximum correspondant à une première position stable dudit élément élastique et d'un minimum correspondant à une deuxième position stable dudit élément élastique, en sorte que ledit élément élastique est propre à occuper par retournement deux positions à savoir l'une correspondant à la première dite position stable pour laquelle il est globalement concave et l'autre correspondant à la seconde dite position stable pour laquelle il prend une forme globalement convexe, et en ce qu'au moins deux tels éléments élastiques sont jumelés de manière symétrique, en sorte que lorsque l'un occupe la première position stable pour laquelle il est à distance de ce contact électrique de travail associé, l'autre occupe la deuxième position stable pour laquelle il est en contact avec son contact électrique de travail associé et vice versa. Grâce à l'invention, il suffit d'effectuer une faible course avec une faible pression pour passer par basculement de la touche d'une première position active stable à une seconde position active stable. En effet, on notera que lorsque l'un des éléments élastiques occupe la deuxième position stable qu'il ne peut la quitter du fait que l'autre élément élastique occupe la première position stable. On appréciera qu'il n'y a pas besoin de brider lesdits éléments élastiques, ceux-ci pouvant être simplement posés dans le boîtier. De préférence, lesdits éléments élastiques jumelés sont réunis ensemble par un pontet. Cette disposition permet de diminuer le nombre de pièces. En outre, elle rend facile un prépositionnement des éléments élastiques. En effet le pontet peut être doté d'une patte traversant le fond du boîtier et servant à l'immobilisation des éléments élastiques. Ceux-ci sont avantagement crénelés. Grâce à cette disposition on contrôle mieux la courbe caractéristique des éléments élastiques et en outre cela permet d'immobiliser ceux-ci par coopération de formes, par exemple avec des nervures issues ici des parois latérales du boîtier ou avec des tétons issus du fond du boîtier. La description qui va suivre illustre l'invention en regard des dessins annexés dans lesquels - la figure 1 est une vue en perspective du commutateur selon l'invention ; - la figure 2 est une vue de dessus du commutateur selon l'invention ; - la figure 3 est une vue de dessus du boîtier du ocmmutateur selon l'invention ; - la figure 4 est une vue de dessous de la touche du commutateur selon l'invention ; - la figure 5 est une vue en perspective des éléments élastiques de contact selon l'invention - la figure 6 est une vue de dessus des éléments élastiques selon l'invention - la figure 7 illustre la courbe caractéristique (force - déflexion) des éléments élastiques selon l'invention ;; - la figure 8 est une vue schématique du commutateur pour une première position stable active ; - la figure 9 est une vue schématique du commutateur identique à la figure 8 pour la seconde position stable dudit commutateur. Dans ces figures, est illustré un commutateur pour véhicules automobiles comportant un boîtier 1, d'une part, présentant un fond 2 supportant des contacts électriques de travail 12,13, et d'autre part, portant des éléments élastiques conducteurs déformables 31,31' propres à coopérer avec lesdits contacts électriques de travail, une touche 20 montée pivotante sur le boîtier 1 pour action sur lesdits éléments élastiques conducteurs, de façon à présenter deux positions actives données pour chacune desquelles elle établit une connexion entre un contact électrique de travail et son élément élastique conducteur déformable associé, afin de remplir une fonction prédéterminée. Plus précisément, le boîtier 1 a une forme creuse et est ici en matière plastique isolante, tout comme la touche 20. Ce boîtier 1 a une forme globalement quadrangulaire avec un fond 2 délimitant, d'une part, une chambre ouverte en direction de la touche 20 et qui supporte les contacts électriques de travail 12,13, et, d'autre part, une partie connectrice qui contient des fiches de connexion 10,11 conductrices traversant le fond 2 et portant, dans ladite chambre ouverte, des contacts électriques de travail 12,13. Les deux parois longitudinales 3 du boîtier 1 sont munies, au niveau de leur bord libre supérieur, d'alésages 5 aptes à recevoir chacun un demi-axe 22 jouant le rôle de pivot pour la touche 20. Cette touche 20 est montée par encliquetage conduisant à une déformation des parois 3 pour montage des pivots 22 dans les alésages 5. Bien entendu, on peut inverser les structures, les alésages étant portés par la touche et les pivots par le boîtier. Cette touche 20 présente à sa partie supérieure une face bombée de manoeuvre 21 pour action de l'utilisateur et constitue donc un organe de manoeuvre. La touche 20 définit une cavité en direction du boîtier 1. Cette cavité renferme des saillies 23,23' et 24 issues de sa face 22. Les saillies 23,23' sont nervurées et constituent les doigts de manoeuvre décrits ci-après, tandis que les saillies 24 constituent des doigts de pivotement. Plus précisément les saillies 24 ont une extrémité libre arrondie pour contact de pivotement ponctuel avec le fond 2, qui présente à cet effet des creusures 9 (figure 3). Ces nervures 24 s'étendent perpendiculairement à l'axe de symétrie des pivots 22 (figure 4), tandis que les saillies 23,23' s'étendent symétriquement de part et d'autre des saillies 24 qui sont alignées. Ici deux saillies 24 espacées l'une de l'autre sont prévues et une nervure 25, formant entretoise entre les saillies 24, relie entre eux les bords longitudinaux 3 du boîtier 1. Cette nervure 25 est issue en saillie de la face 21 et s'étend transversalement par rapport aux saillies 24, sur une hauteur moindre que celle-ci et dans l'axe des pivots 22, issus chacun latéralement de la touche 20 au voisinage de son extrémité ouverte et dans l'axe de symétrie de pivotement de la touche 20. Les parois latérales 4 du boîtier 1 présentent chacune deux nervures symétriques 7 s'étendant axialement en direction de l'autre paroi latérale 4 du boîtier. Ce boîtier présente également deux creusures 6 pour logement des fiches de connexion 10,11, qui ont ici globalement la forme d'un U, dont la base porte des plots de contacts respectivement 12,13 à l'intérieur de la cavité ouverte du boîtier 1. Ces plots de contacts constituent ici des contacts électriques de travail, lesdites fiches 10,11 traversant le fond 2 par leurs branches, à la faveur d'ouvertures correspondantes prévues dans ledit fond. En pratique, ces fiches sont ancrées dans lesdites ouvertures. On notera que l'une des creusures 9 précitées présente une ouverture 8 traversant le fond 2. Suivant l'invention, un commutateur du type susindiqué est caractérisé en ce que l'on choisit pour élément élastique conducteur déformable 31,31' un élément élastique déformable présentant une courbe caractéristique force - déflexion (figure 7) dotée d'au moins un maximum correspondant à une première position stable dudit élément élastique 31,31' et d'un minimum correspondant à une deuxième position stable dudit élément élastique 31,31', en sorte que ledit élément élastique est propre à occuper, par retournement, deux positions stables à savoir, l'une correspondant à la première dite position stable pour laquelle il est globalement concave (figures 8 et 9), et l'autre correspondant à la seconde dite position stable pour laquelle il prend une forme globalement convexe, et en ce qu'au moins deux éléments élastiques 31,31' sont jumelés de manière symétrique, en sorte que lorsque l'un occupe la première position stable pour laquelle il est à distance de son contact électrique de travail associé, l'autre occupe la deuxième position stable pour laquelle il est en contact avec son contact électrique de travail associé et vice versa. Les deux positions stables sont visibles dans les figures 8 et 9 et correspondent à des positions actives de la touche 20 montée ici sous précontrainte, les doigts 23 étant constamment en appui avec les éléments 31,31'. Ici deux contacts 12 et 13 sont prévus ainsi que deux doigts de commande 23,23', mais il n'en est pas nécessairement ainsi, une même touche, pouvant comporter plusieurs doigts de commande 23,23' et le boîtier porter plusieurs éléments élastiques 31,31' montés en parallèles. Ainsi qu'on l'aura compris et en se reportant à la figure 7, lorsque par exemple l'élément élastique 31 est dans sa première position stable (figure 8) il faut normalement une force F1 pour déformer celui-ci. Grâce à l'invention cette force est réduite car lorsque l'on déforme l'élément 31, par basculement de la touche 20 et action du doigt 23 sur ledit élément 31, l'autre élément élastique 31' exerce une force de rappel, en sorte que l'effort de manoeuvre se réduit à la force F1-F2 et vice versa. On notera que ces positions actives sont stables, car l'un des éléments élastiques 31,31' est dans la première position stable correspondant à la force F1, tandis que l'autre est dans la deuxième position stable correspondant à la force F2, en sorte que cette position stable puisque F1 est supérieur à F2. On notera que le passage d'une position stable correspondant à l'une des positions actives de la touche, à l'autre position stable correspondant à l'autre position active de la touche se fait par retournement de l'élément élastique 31,31' considéré donnant lieu à un phénomène de cloquage. Ledit élément élastique concerne 31,31' étant à distance de son contact électrique de travail 12,13 associé pour sa position correspondant à la première position stable et prenant une forme convexe ondulée pour venir en contact avec son contact électrique de travail associé pour sa deuxième position stable. On notera qu'il faut effectuer une faible course et une faible pression pour passer d'une position active donnée à l'autre position active donnée de la touche. Ici les éléments élastiques 31,31' déformables selon l'invention sont reliés ensemble, de manière symétrique, par un pontet 32 présentant centralement une ouverture 33 pour montage par enfilage sur un téton de centrage 14, que porte en saillie à cet effet le fond 2 du boîtier. Ces éléments élastiques 31,31' sont ici identiques entre eux et ont une forme de disque bombé. Ils sont chacun crénelés périphériquement et présentent ici cinq pattes 35, dont l'une d'entre elles est propre à coopérer par coopération de formes avec les nervures 7 issues des bords latéraux 4 du boîtier 1. Centralement le pontet 32 est doté d'une patte 34 pliée (en forme d'équerre) traversant l'ouverture 8 pratiquée dans le fond 2. Ainsi la pièce unique 31,31',32 peut être montée par simple enfilage dans le boîtier et est immobilisée par coopération de formes grâce aux nervures 7 et à l'ouverture 8. On notera que la patte 34 permet un prépositionnement du centre des éléments élastiques 31,31' par rapport à leurs plots de contact 12,13 associés, et que le pontet 32 s'étend entre les saillies 24, entre le fond 2 et la nervure 25. En fonctionnement, la pièce unique élastique déformable 31,31' est donc bien stabilisée grâce aux nervures 7 et à l'ouverture 8 formant moyens de prépositionnement. On notera que la patte 34 peut être reliée à l'une des bornes d'une source d'alimentation ici la batterie, et donc que le commutateur peut fonctionner en inverseur, un circuit électrique étant établi entre la patte 34 et la fiche 10 ou entre la patte 34 et la fiche 11. Le commutateur peut fonctionner également comme interrupteur. Lesdits circuits électriques 34,10 - 34,11 peuvent comporter des diodes, des résistances etc., en sorte que la touche peut remplir d'une manière générale une fonction prédéterminée. Bien entendu la présente invention n'est pas limitée aux exemples de réalisations décrits. En particulier, les éléments élastiques 31,31' peuvent être distincts l'un de l'autre et être prépositionnés par exemple grâce à des tétons issus du fond du boîtier et s'engageant à jeu entre les pattes 35 desdits disques élastiques bombés 31,31'. De même le boîtier constitue de manière générale un support et peut être en forme de chassis ou autres. On notera que le commutateur selon l'invention peut être intégré sur un support, dans un ensemble complexe regroupant plusieurs éléments de commutation. De même alors que la pièce 31,31' est à base de cuivre, dans les exemples de réalisation décrits, elle peut être à base d'un autre matériau électriquement conducteur et il en est de même pour les fiches 11,12. On notera qu'en faisant varier l'épaisseur de cette pièce unique 31,31' et en faisant varier la hauteur du bombé des disques 31,31', que l'on peut faire varier aisément la courbe caractéristique de la figure 7 selon les applications. Bien entendu on peut prendre comme élément élastique des rondelles Belleville ou des diaphragmes, les doigts 23,23' portant alors à leur extrémité libre un élément de manoeuvre en forme de disque propre à assurer le retournement desdites rondelles Belleville ou du diaphragme et à assurer le contact électrique avec les contacts électriques de travail 12,13. On notera qu'ici les disques 31,31' présentent centralement un picot pour venir en appui avec les contacts électriques 12,13 et qu'il n'en est pas nécessairement ainsi. REVENDICATIONS 1) Commutateur notamment pour véhicules automobiles comportant un boîtier (1), d'une part, présentant un fond (2) supportant des contacts électriques de travail (12,13), et d'autre part, portant des éléments élastiques conducteurs déformables (31,31') propres à coopérer avec lesdits contacts électriques de travail, une touche (20) montée pivotante sur le boîtier (1) pour contact avec lesdits éléments élastiques (31,31'), de façon à présenter deux positions actives données pour chacune desquelles elle établit un contact entre un contact électrique de travail et son élément élastique conducteur déformable associé afin de remplir une fonction prédéterminée, caractérisé en ce que l'on choisit pour élément élastique conducteur déformable (31,31)' un élément élastique déformable présentant une courbe caractéristique force - déflexion (figure 7) dotée d'au moins un maximum correspondant à une première position stable dudit élément élastique (31,31') et d'un minimum correspondant à une deuxième position stable dudit élément élastique (31,31'), en sorte que ledit élément élastique est propre à occuper, par retournement, deux positions stables à savoir, l'une correspondant à la première dite position stable pour laquelle il est globalement concave (figures 8 et 9), et l'autre correspondant à la seconde dite position stable pour laquelle il prend une forme globalement convexe, et en ce qu'au moins deux tels éléments élastiques (31,31') sont jumelés de manière symétrique, en sorte que lorsque l'un occupe la première position stable pour laquelle il est à distance de son contact électrique de travail associé, l'autre occupe la deuxième position stable pour laquelle il est en contact avec son contact électrique de travail associé et vice versa. 2) Commutateur selon la revendication 1, caractérisé en ce que lesdits éléments élastiques déformables (31,31') sont reliés entre eux par un pontet (32). 3) Commutateur selon la revendication 2, caractérisé en ce que ledit pontet présente centralement une ouverture (33) pour montage par enfilage sur un téton de centrage (14), que porte en saillie à cet effet le fond (2) du boîtier (1). 4) Commutateur selon l'une quelconque des revendications 1 à 3, caractérisé en ce que lesdits éléments élastiques déformables (31,31') sont en forme de disque bombé. 5) Commutateur selon la revendication 4, caractérisé en ce que lesdits éléments élastiques déformables (31,31') sont crénelés pêriphériquement et présentent des pattes (35). 6) Commutateur selon la revendication 5, caractérisé en ce que l'une desdites pattes est propre à coopérer avec des nervures (7) issues des bords latéraux (4) du boîtier (1). 7) Commutateur selon l'une quelconque des revendications 2 à 6, caractérisé en ce que ledit pontet (32) présente une patte pliée (34) traversant une ouverture (8) pratiquée dans le fond (2).