Brevet FR2716745A1 — publié le 19950901

La présente invention concerne les dispositifs de commutation à rupture brusque, dont les principes de fonctionnement connus sont décrits dans les brevets nO : FR 2346836, FR 2493590 et FR 2597658. Ce dernier brevet, pris à titre d'exemple comprend, figure 1 : un boitier en matière plastique moulée, dans lequel un poussoir (1) actionne une lame flexible (2) munie du contact (3), dont la languette centrale (4) pivote dans l'encoche (5) de la borne commune (6), afin d'assurer la continuité électrique alternativement entre cette borne commune (6) et les contacts (7) et (8) des bornes fixes (9) et (10). Le ressort (11), placé dans la partie centrale évidée du poussoir (1), exerce sur la lame (2) une force A, dont la composante B s'oppose au déplacement du poussoir (1) vers le bas, et la composante C assure les forces de contact et permet le basculement D du contact (3), sans point d'équilibre, lorsque le poussoir est déplacé vers le bas. Tous les dispositifs basés sur ce principe, ou équivalents, ont une caractéristique commune, l'encoche (5) servant de point d'articulation de la lame mobile étant fixe, la liaison électrique entre le contact mobile (3) et les contacts fixes (7) et (8) se fait pratiquement sans frottement. Or, dans le cas de charges capacitives et dans celui de lampes à incandescence, le courant d'enclenchement peut être suffisamment élevé pour souder les contacts entre eux. Pour pallier cet inconvénient, il est nécessaire de provoquer un mouvement latéral du contact mobile sur les contacts fixes pour cisailler la soudure. La présente invention a pour objet de créer ce déplacement relatif. Les buts et les caractéristiques de l'invention apparaissent à la lecture de la description qui suit, en regard des dessins annexés et dans lesquels - la figure 1 est la vue en élévation du microrupteur de conception classique décrit précédemment; - la figure 2 est une vue d'un microrupteur, en position haute ou repos, utilisant le dispositif de commutation de 1 'invention; - la figure 3 est la vue du microrupteur précédent, en position basse ou travail; - la figure 4 représente une variante de fabrication du système objet de l'invention en position haute; - la figure 5 est la vue du système précédent, en position basse; - la figure 6 représente une autre variante de fabrication appliquée à un microrupteur de même principe mais de conception différente. Le but de l'invention est de déplacer par l'action du poussoir (1), le point d'articulation (5) de la languette (4) de la lame (2), pour provoquer une translation du contact mobile (3) suffisante afin de rompre la microsoudure des contacts. Les moyens pour atteindre cet objectif sont de deux ordres : d'une part, rendre mobile la partie supérieure de la borne (6) qui comprend l'encoche -(5), en assurant la liaison électrique; d'autre part, transmettre le mouvement du poussoir (1) à cette partie mobile de la borne commune, par l'intermédiaire d'une rampe ou d'un levier. Ensuite c'est le ressort (15) qui, armé par le poussoir, repousse celui-ci et ramène l'ensemble à sa position initiale. Un exemple de réalisation appliqué au principe de microrupteur de la figure 1 décrit précédemment, est montré figure 2. La borne commune comprend deux parties (12) et (13) rivées en (14) sur le ressort (15) la borne fixe (12) qui est solidaire du boitier, et la borne mobile (13) qui comprend l'articulation (5) et qui peut se déplacer angulairement en E grâce à la zone flexible (16) du ressort (15) aménagée entre (12) et (13). La force du ressort (15) maintient la partie supérieure en forme de crosse (17) de la borne mobile (13), en appui constant contre la rampe (18) du poussoir (19). Lorsque le poussoir est actionné vers le bas fig. 3, la rampe (18) fait pivoter la borne (13) d'un angle, d'environ 100 à 150, suffisant pour provoquer, par le déplacement F du contact mobile (3) successivement contre les contacts fixes (7) et (8), la rupture d'une microsoudure éventuelle. Inversement, le relachement de l'action contre le poussoir libère la force du ressort (15) qui ramène le poussoir (19), la borne mobile (13), la lame (2) et le contact (3) à leurs positions initiales fig. 2, provoquant ainsi la même quantité inverse de déplacement des contacts entre eux. Un autre exemple de réalisation appliqué au même principe de microcontact précédemment décrit est montré figure 4. La borne mobile (20) pivote en (21) contre la borne fixe (12) et prend appui en (22) dans la fourche du levier (23). Celui-ci pivote sur un axe fixe (24) solidaire du boitier et s'engage dans une creusure (25) du poussoir (26). Ainsi, un déplacement du poussoir (26) vers le bas, fait tourner le levier (23) vers la gauche en G, celui-ci entraine la borne mobile (20), donc l'articulation (5) vers la droite en H, ce qui a pour conséquence le déplacement recherché du contact (3) en F. Lorsque le poussoir est relaché de la position basse figure 5, la seule force du ressort ramène toutes les pièces mobiles à leurs positions d'origine. Dans cette configuration, les composantes actives de la force du ressort (15) sont : un couple de forces I et J qui tend à faire tourner la lame mobile (2) vers la droite et un couple de forces K et L qui tend à faire tourner la borne mobile (20) vers la gauche. La force L créé la composante M qui s' ajoute à la force I pour remonter le poussoir (26). Les contacts électriques sont assurés : par la force K qui maintient en permanence la borne mobile (20) contre la borne fixe (12) et par la force J qui appuie le contact (3) contre le contact (8). En position haute, une force identique appuie le contact (3) contre le contact (7). La figure 6 montre un autre type de microcontact dans lequel le ressort (27) est constitué par une languette centrale qui fait partie de la lame basculante (28). Dans ce cas, la force de rappel du poussoir (29) est obtenue par un ressort hélicoidal (30). La borne commune (31), solidaire du boitier, est amincie en (32) pour donner une flexibilité suffisante à la partie supérieure mobile (33). Le déplacement de la partie supérieure mobile de la borne (33) est réalisé comme dans le cas précédent par l'intermédiaire d'un levier (34), sous l'action du poussoir (29). Les principes de mobilité de la borne commune représentés par les figures 2, 3 et 6 ont l'avantage de ne pas interposer d'articulation supplémentaire, avec frottement, dans le circuit électrique, autre que l'articulation de la lame mobile dans l'encoche de la borne mobile, contrairement à d'autres procédés connus qui ont cet inconvénient, et dont la conséquence est la diminution de leurs performances électriques. Inversement, l'articulation de la borne mobile représentée par les figures 4 et 5 a l'avantage de bonnes caractéristiques mécaniques. Le déplacement de la borne mobile par une rampe du poussoir figures 2 et 3 a l'avantage de la simplicité et d'un prix de revient bas. Par contre le même déplacement, obtenu par un levier intermédiaire, moins économique, bénéficie d'un meilleur rendement mécanique. C'est donc selon les caractéristiques physiques ou économiques recherchées que d'autres systèmes peuvent être élaborées à partir de la combinaison des exemples précédents. Les procédés décrits se prêtent bien à la production en grande série, notamment pour les bornes communes qui peuvent être fabriquées sur machines à outils mulitiples. REVENDICATIONS 1 - Dispositif de commutation à rupture brusque comprenant un boitier dans lequel un poussoir (19) actionne une lame basculante (2), dont la languette centrale (4), articulée dans l'encoche (5) établit, alternativement, la continuité entre une borne commune fixe (12) et deux bornes (9) et (10), caractérisé en ce que l'encoche (5), dans laquelle pivote la lame basculante (2), est pratiquée dans la partie mobile (13) de la borne commune (12), et que cette partie mobile se déplace, sous l'action du poussoir (19), afin de permettre par cisaillement, la rupture de microsoudures éventuelles qui auraient pu coller le contact mobile (3) de la lame (4) avec l'un des contacts (7) ou (8) des bornes (9) ou (10). 2 - Dispositif de commutation selon la revendication 1, caractérisé en ce que le ressort (15) est rivé en (14) sur les bornes (12) et (13), afin d'assurer la liaison électrique entre celles-ci et, grâce à la partie flexible (16), de permettre à la borne mobile (13) un angle de débattement de 10 à 15 suffisant pour provoquer la rupture d'éventuelles microsoudures du contact (3) avec l'un des contacts (7) ou (8). 3 - Dispositif de commutation selon la revendication 1, caractérisé en ce que le déplacement de la borne mobile (13) est obtenu par la poussée d'une rampe inclinée (18) du poussoir (19), contre la partie (17) de la borne mobile (13), lorsque le poussoir (19) est actionné vers le bas. 4 - Dispositif de commutation selon la revendication 1, caractérisé en ce que la borne mobile (20) pivote en (21) contre la borne fixe (12) et prend appui en (22) dans la fourche du levier (23). 5 - Dispositif de commutation selon la revendication 1 et 4, caractérisé en ce que le levier (23) qui est engagé dans une creusure (25) du poussoir (26) et qui pivote sur l'axe fixe (24) déplace la borne mobile (20), lorsque le poussoir (26) est actionné vers le bas. 6 - Dispositif de commutation selon la revendication 1, caractérisé en ce que la flexibilité de la borne mobile (33) est obtenue par un amincinssement du métal (32) suffisant pour que soit assurés, le passage du courant entre celle-ci et la borne commune fixe (31), et le déplacement de cette borne (33) nécessaire au cisaillement de la microsoudure des contacts.