Brevet FR2752085A1 — publié le 19980206

INTERRUPTEUR ETANCHE A POUSSOIR La présente invention concerne un interrupteur étanche à poussoir et elle est plus particulièrement relative à un interrupteur étanche utilisable avantageusement mais non exclusivement sur un véhicule automobile afin de signaler la fermeture incorrecte d'une porte. Les interrupteurs étanches connus à ce jour comprennent un boîtier externe, généralement de forme cylindrique, une paire de contacts électriques fixes montés à l'intérieur du boîtier et un dispositif de commande de forme allongée, mobile axialement à l'intérieur du boîtier et apte à déplacer un élément conducteur entre une première position opérationnelle dans laquelle il établit un contact avec les bornes fixes pour les relier électriquement entre elles, et une seconde position opérationnelle dans laquelle il est écarté des contacts fixes. ces interrupteurs connus comprennent en outre une portion de connexion électrique pour la liaison avec le circuit électrique dans lequel l'interrupteur est branché. Une telle portion de connexion électrique s'étend à partir de la partie postérieure du boîtier et elle comprend deux bornes électriques, généralement repliées en forme de L, connectées aux contacts fixes. Les interrupteurs étanches à poussoir du type précité présentent certains inconvénients. En premier lieu ces interrupteurs ont un encombrement axial notable qui est dû soit à la présence, à l'intérieur des interrupteurs, de plusieurs éléments alignés mobiles axialement, soit à la présence de la portion de connexion électrique dans la partie postérieure des interrupteurs eux-mêmes. Ceci implique de pouvoir disposer, dans la coque du véhicule, d'un espace suffisant non seulement pour loger l'interrupteur mais encore pour permettre une opération commode de connexion ou de déconnexion du connecteur électrique. En outre les contacts électriques présents à l'intérieur de l'interrupteur sont généralement sujets à des phénomènes de dégradation soit à cause du dépôt de particules de poussière présentes dans l'air soit à cause de l'oxydation des contacts eux-mêmes provoquée par des phénomènes d'étincelles au moment de leur ouverture ou de leur fermeture. En particulier aussi bien les particules de poussière que l'oxyde tendent, avec le temps, à former une couche superficielle qui isole les contacts et réduit les performances de l'interrupteur. En outre les étincelles qui sont produites entre les contacts, tendent à se localiser toujours entre les mêmes points (correspondant à des points situés à une petite distance réciproque) et elles peuvent provoquer, en ces points, une usure des contacts eux-mêmes. Le but de la présente invention est de proposer un interrupteur étanche à poussoir capable de remédier, d'une manière simple et économique, aux inconvénients précités. Pour atteindre ce but il est prévu, suivant l'invention, un interrupteur étanche à poussoir comprenant un boîtier, des contacts électriques fixes logés à l'intérieur du boîtier, un élément porte-contacts disposé à l'intérieur du boîtier, des contacts électriques mobiles portés par l'élément porte-contacts et destinés à coopérer avec les contacts fixes, des moyens de commande s'étendant à travers le boîtier, mobiles suivant une direction de mouvement et aptes à déplacer l'élément porte-contacts entre une position de fermeture et une position d'ouverture, et des moyens de connexion électriques comportant des bornes électriques reliées aux contacts fixes, caractérisé en ce que les moyens de connexion électriques s'étendent suivant une direction de contact qui est transversale par rapport à la direction du mouvement. On décrira ci-après, à titre d'exemple non limitatif, une forme d'exécution de la présente invention, en référence aux dessins annexés sur lesquels La figure 1 est une vue en coupe longitudinale de l'interrupteur suivant la présente invention. La figure 2 est une vue en coupe longitudinale faite suivant la ligne II-II de la figure 1. La figure 3 est une vue en coupe transversale faite suivant la ligne III-III de la figure 1. La figure 4 est une vue en coupe, à plus grande échelle, d'un détail de la figure 2. La figure 5 représente, suivant une vue en élévation latérale correspondant à la vue de la figure 1, le détail de la figure 4 dans deux conditions opérationnelles différentes montrées dans les parties a) et b) de cette figure. Si on se réfère aux figures 1 et 2 on voit qu'elles représentent, dans son ensemble, un interrupteur étanche à poussoir 1 comprenant un boîtier externe 2 de forme sensiblement cylindrique et d'axe R. Le boîtier 2 comprend une paroi latérale 3 constituée d'un tronçon postérieur 4 sensiblement cylindrique et d'un tronçon antérieur 5 également cylindrique et coaxial avec le tronçon postérieur 4. Le tronçon antérieur 5 a un diamètre externe inférieur à celui du tronçon postérieur 4 auquel il est raccordé par l'intermédiaire d'un épaulement annulaire 6. Le boîtier 2 comprend également une portion antérieure 7, transversale, de fermeture du tronçon antérieur 5, laquelle présente une collerette annulaire externe 8 qui s'étend radialement à partir de la portion antérieure 7 et qui présente des évidements 9. La portion antérieure 7 est noyée dans un chapeau 10 en caoutchouc façonné de façon à adhérer à la surface externe de la portion antérieure 7. Le boîtier 2 comprend en outre des éléments élastiques de blocage 12 dont chacun est défini par un bras respectif 13 s'étendant à partir de l'épaulement 6 et en direction de la collerette 8, ces bras se terminant par des dents respectives 14 coopérant avec des parois internes 15 du chapeau 10 à l'endroit des évidements 9 de la collerette 8. Le boîtier 2 comprend en outre, à l'arrière, un corps de connexion électrique 16 comportant une portion de fermeture 16a et une portion de connexion 16b, ces portions ayant toutes les deux sensiblement la forme d'une tasse. La portion de fermeture 16a est disposée de manière à présenter sa concavité tournée vers la portion antérieure 7 et elle est constituée d'une paroi latérale 17 et d'une paroi postérieure 18. La paroi latérale 17 est engagée à l'intérieur du tronçon postérieur 4 de la paroi 3 et elle est accouplée à ce tronçon postérieur 4 par encliquetage au moyen de saillies 19 s'étendant radialement vers l'extérieur et engagées élastiquement à l'intérieur de fentes respectives 20 percées dans le tronçon postérieur 4. Un bord intérieur de la paroi 17 coopère avec l'épaulement annulaire 6 afin de bloquer axialement, d'une manière étanche, une nervure externe 21 d'une membrane élastique 22 de forme annulaire laquelle est délimitée vers l'intérieur par une nervure annulaire interne 23 coaxiale avec la nervure annulaire externe 21 et définissant un trou traversant central 24 coaxial avec la paroi latérale 3 du boîtier 1. La membrane 22 ferme vers l'avant la portion de fermeture 16a en définissant à l'intérieur de celle-ci une chambre 25 pratiquement étanche, chambre à l'intérieur de laquelle sont logés les extrémités de deux bornes 36, portant deux parties en saillie formant des contacts fixes 25 et un élément porte-contacts 27 en matériau conducteur. Cet élément porte-contacts 27 est constitué par une lame métallique sensiblement plane et de forme allongée, s'étendant diamétralement en travers de la chambre 25 et portant, à ses extrémités opposées, deux contacts mobiles 28 de forme arrondie, aptes à coopérer frontalement avec les contacts fixes 26. La portion de fermeture 16a présente une paroi interne 29 qui s'étend axialement à partir de la paroi postérieure 18 et dont la section transversale a une forme en U, fermée latéralement par la paroi 17 et constituant, conjointement avec cette dernière paroi, un conduit cylindrique 30 à l'intérieur duquel est logé un ressort hélicoïdal 31 comprimé entre la surface interne de la paroi 18 et l'élément porte-contacts 27. Cet élément est monté basculant à l'extrémité antérieure du ressort 31. Un épaulement d'arrêt 32 de forme annulaire est réalisé en partie sur la surface interne de la paroi 17 et en partie sur la paroi interne 29, en face des deux contacts fixes 26. En pratique l'épaulement d'arrêt 32 et les contacts fixes 26 définissent des butées de fin de course de l'élément porte-contacts 27 entre une position antérieure de fermeture, dans laquelle il est en contact avec les contacts fixes 26, et une position postérieure d'ouverture dans laquelle il est en contact avec l'épaulement 32. La portion de connexion 16b est reliée radialement, d'une façon intégrale, à la portion de fermeture 16a, au moyen de deux tronçons de raccordement 34 qui sont tubulaires et parallèles entre eux. Les tronçons de raccordement 34 traversent deux ouvertures respectives 35 percées dans le tronçon postérieur 4 de la paroi 3. Les bornes électriques 36 sont formées de deux plaquettes planes allongées qui s'étendent à l'intérieur de la portion de connexion 16b, en traversant un tronçon de raccordement respectif 34 jusqu'à la chambre étanche 25. La portion du tronçon postérieur 4 qui est comprise entre les deux ouvertures 35, présente une extrémité libre 37 recourbée qui est accouplée par encliquetage avec une saillie respective 38, faisant saillie radialement vers l'intérieur, de la portion de connexion électrique 16b. La membrane 22 délimite, en arrière, une chambre cylindrique 39, qui est formée à l'intérieur du tronçon antérieur 5 de la paroi 3 et qui est coaxiale avec la chambre 25. La chambre cylindrique 39 loge un corps cylindrique creux 40 comportant une paroi latérale cylindrique 41 montée à coulissement sur la surface interne du tronçon antérieur 5 et qui est fermée, à ses extrémités opposées, par une paroi antérieure 42 et une paroi postérieure 43 qui sont parallèles entre elles et parallèles à la portion antérieure 7. Le corps cylindrique 40 a une longueur un peu inférieure à celle de la chambre 39 et il constitue une partie d'un organe de commande 44 qui est monté suivant un angle fixe par rapport au boîtier 2 et qui comprend en outre un doigt antérieur 45 et un doigt antérieur 48 qui sont coaxiaux avec la paroi latérale 41, qui font partie intégrante de la paroi postérieure 43 et qui s'étendent à partie des deux faces opposées de cette paroi 43. L'organe de commande 44 peut se déplacer à l'intérieur du boîtier 2 suivant l'axe R. Le doigt 45 s'étend à l'intérieur de la paroi 41 et il présente une extrémité antérieure qui est engagée, avec un jeu radial, dans un trou traversant 46 percé axialement à travers la paroi antérieure 42 dans une position qui est en regard et coaxiale avec un trou 47 percé à travers la portion antérieure 7 et d'un diamètre sensiblement égal à celui du trou traversant 46. Le doigt 48 s'étend à l'intérieur de la chambre étanche 25 et il est engagé dans le trou 24 d'une manière étanche vis-à-vis d'un fluide. Comme il est représenté à plus grande échelle sur les figures 4 et 5, le doigt 48 présente une surface extrême 49 qui est oblique par rapport à l'axe du doigt et qui est apte à venir en contact avec la surface antérieure d'une partie centrale 50 de l'élément porte-contacts 27. A l'organe de commande 44 est accouplé, d'une manière télescopique, un poussoir 51 constitué d'un corps en forme de tasse disposé de manière à présenter sa concavité tournée vers la membrane 22. Le poussoir 51 comprend une paroi latérale 52 sensiblement cylindrique engagée à coulissement à travers les trous 46 et 47 et qui est fermée, à son extrémité avant, par une paroi transversale 53 sensiblement plane. A son extrémité postérieure la paroi 52 présente une collerette annulaire externe 54 dont la périphérie externe est en contact à coulissement avec la surface interne de la paroi 41. Autour du doigt 45 est enroulé un ressort hélicoïdal 55 qui est comprimé entre les parois 43 et 53 de manière à maintenir la collerette 54 normalement en contact avec la surface interne de la paroi 42. L'extrémité postérieure du ressort 55 est en contact avec une portion centrale de la paroi 43 qui est percée d'une pluralité de trous d'échappement 56 de la chambre 25. Lors de son utilisation l'interrupteur 1 peut être appliqué, de préférence mais non nécessairement, sur la coque d'un véhicule à l'endroit d'une porte et il peut ouvrir ou fermer un circuit électrique (non représenté) auquel il est relié par l'intermédiaire de la portion de connexion électrique 16b. Une pression axiale appliquée au poussoir 51 provoque un déplacement axial de ce poussoir 51 par rapport au boîtier 2 et par conséquent, en premier lieu, une déformation du ressort 31 avec un déplacement axial corrélatif de l'organe de commande 44 en direction de la paroi 18 et la séparation des contacts mobiles 28 à partir des contacts fixes 26, et ensuite une déformation du ressort 55 et un mouvement relatif entre le poussoir 51 et l'organe de commande 44, afin d'absorber des courses excessives éventuelles du poussoir 51. Au cours de la phase de déformation du ressort 31 et avant la séparation effective entre les contacts fixes 26 et les contacts mobiles 28, l'élément porte-contacts 27 exécute un mouvement de rotation d'auto-nettoyage des contacts comme il est décrit ci-après en référence à la figure 5. La figure 5 illustre le doigt postérieur 48 et l'élément porte-contacts 27 dans deux position différentes relatives respectivement à un instant précédant (figure 5a) et un instant suivant (figure 5b) leur venue en contact. Comme on peut le voir, avant leur venue en contact, la surface extrême 49 du doigt 45 est inclinée par rapport à l'élément porte-contacts 27 si bien que, pendant le mouvement du doigt 48, il s'établit initialement un contact entre une arête 47 du doigt 48 et un point excentré de l'élément porte-contacts 27. L'excentricité de la poussée initiale qui en résulte, provoque une rotation de l'élément porte-contacts 27 entre une première position dans laquelle l'élément portecontacts 27 est disposé perpendiculairement à l'axe R et une seconde position dans laquelle l'élément porte-contacts 27 se trouve être incliné par rapport à l'axe R, parallèlement et en contact avec la surface extrême 49 du doigt 45. La rotation de l'élément porte-contacts 27 provoque un frottement des contacts mobiles 28 sur les contacts fixes 26, frottement entraînant l'élimination, à partir des surfaces en contact, d'éventuelles traces d'oxyde et de la poussière présente. Après que l'élément porte-contacts 27 a été déplacé à une position parallèle à la surface extrême ,49, cet élément est repoussé par l'organe de commande 44 jusqu'à la position d'ouverture dans laquelle il est en contact avec l'épaulement 32. La disposition latérale, et non pas postérieure, de la portion de connexion électrique 16b sur l'interrupteur 1 réduit les problèmes d'encombrement de l'interrupteur 1 lui-même lequel peut être mis en place également dans des espaces restreints. En particulier les opérations de connexion et de déconnexion avec le reste du circuit électrique dont l'interrupteur fait partie, sont facilitées. La présence de contacts électriques à auto-nettoyage améliore l'efficacité de l'interrupteur et en augmente la durée de vie. REVENDICATIONS 1.- Interrupteur étanche à poussoir comprenant un boîtier (2), des contacts électriques fixes (26) logés à l'intérieur du boîtier, un élément porte-contacts (27) disposé à l'intérieur du boîtier, des contacts électriques mobiles (28) portés par l'élément porte-contacts (27) et destinés à coopérer avec les contacts fixes (26), des moyens de commande (44, 51) s'étendant à travers le boîtier (2), mobiles suivant une direction de mouvement (R) et aptes à déplacer l'élément porte-contacts (27) entre une position de fermeture et une position d'ouverture, et des moyens de connexion électriques (16b, 36) comportant des bornes électriques (36) reliées aux contacts fixes (26), caractérisé en ce que les moyens de connexion électriques (16b, 36) s'étendent suivant une direction de contact qui est transversale par rapport à la direction du mouvement (R). 2.- Interrupteur suivant la revendication 1, caractérisé en ce que les bornes électriques (36) sont constituées de plaquettes métalliques de forme sensiblement plane et allongée. 3.- Interrupteur suivant la revendication 2, caractérisé en ce que les bornes électriques . (36) présentent chacune une extrémité respective portant un contact fixe respectif (26). 4.- Interrupteur suivant l'une quelconque des revendications 1 à 3, caractérisé en ce que les moyens de commande (44) présentent une surface de commande (49) inclinée par rapport à la direction du mouvement (R) et destinée à venir en contact avec l'élément porte-contacts (27). 5.- Interrupteur suivant la revendication 4, caractérisé en ce qu il comprend un premier moyen élastique (31) interposé entre l'élément porte-contacts (27) et le boîtier (2), l'élément porte-contacts (27) étant monté basculant sur le boîtier (2) et pouvant pivoter entre une première position dans laquelle l'élément porte-contacts (27) est disposé sensiblement perpendiculairement à la direction du mouvement (R), et une seconde position dans laquelle l'élément porte-contacts (27) est disposé d'une manière oblique par rapport à la direction du mouvement (R) et est en contact avec la surface de commande (49). 6.- Interrupteur suivant la revendication 5, caractérisé en ce que les moyens de commande comprennent un poussoir (51) s'étendant à travers le boîtier (2) entre une position étendue dans laquelle les contacts mobiles (28) se trouvent dans la position de fermeture, et une position rétractée dans laquelle les contacts mobiles (28) se trouvent dans la position d'ouverture, les moyens de commande comprennent en outre un organe de commande (44) logé à l'intérieur du boîtier (2) et monté à coulissement dans ce boîtier, et un second moyen élastique (55) est interposé entre le poussoir (51) et l'organe de commande (44), la surface de commande (49) définissant une surface extrême de l'organe de commande (44). 7.- Interrupteur suivant la revendication 6, caractérisé en ce que l'interrupteur (1) comprend un corps de connexion (16) formé d'une portion de fermeture (16a) et d'une portion de connexion (16b), la portion de fermeture (16a) s'étend coaxialement par rapport à la direction du mouvement (R) et loge les contacts fixes (26) et les contacts mobiles (28), et la portion de connexion (16b) s'étend transversalement par rapport à la direction du mouvement (R) et elle loge les bornes électriques (36). 8.- Interrupteur suivant la revendication 7, caractérisé en ce que la portion de fermeture (16a) forme une chambre étanche (25) qui est fermée, d'un côté, par une membrane élastique (22), cette chambre étanche (22) loge les contacts fixes (26), l'élément porte-contacts (27) et le premier moyen élastique (31), l'organe de commande (44) comporte un doigt (48) s'étendant à l'intérieur de la chambre étanche (25) et présentant la surface de commande (49), et la membrane (22) présente un trou (24) dans lequel est engagé le doigt (48), d'une manière étanche vis-à-vis d'un fluide.