Brevet FR2791464A1 — publié le 20000929

La présente invention concerne un micro-interrupteur qui peut être commuté par l'application d'une force externe sur une partie saillante d'un levier de poussée sortant d'un carter ou par le relâchement de la force externe appliquée sur celle-ci, et qui dispose de propriétés universelles lui permettant d'être utilisé à des fins de commutation, de détection et ainsi de suite, dans une grande diversité de dispositifs. Un micro-interrupteur classique qui est amplement et largement utilisé est réalisé de telle sorte qu'une première extrémité d'un élément de contact élastique constitué d'un élément de tension et d'un élément de compression soit fixée dans un petit carter se présentant sous la forme d'une boîte (borne commune) et l'autre extrémité soit munie d'un contact mobile, ledit contact mobile étant agencé en vis-à-vis d'un contact (borne) fixe (d'une manière séparée ou en venant en contact avec lui), l'élément de contact élastique décrit ci-dessus est comprimé et inversé en appuyant sur un actionneur et en le faisant descendre, par exemple, un bouton-poussoir, l'élément de contact élastique est retourné et inversé (détente brusque) au niveau d'un point de compression donné et la mise en contact du contact mobile et du ressort fixe (FERME) ou la séparation du contact mobile et du ressort fixe (OUVERT) est instantanément obtenue. Cependant, dans le cas du micro-interrupteur classique décrit ci-dessus, il est non seulement difficile de produire avec précision l'élément de contact élastique constitué de l'élément de tension et de l'élément de compression, sans que l'on ait de dispersion d'un commutateur à l'autre, compte tenu de la technique de fabrication, des matériaux utilisés, et ainsi de suite, lorsque l'on souhaite miniaturiser le commutateur, mais, qui plus est, la précision de la technique de montage utilisée pour monter le micro-interrupteur sur un carter a atteint sa valeur limite et, en particulier, il s'est avéré impossible de suivre la récente tendance à la super-miniaturisation étant donné que, par exemple, chaque dimension, qu'il s'agisse de la longueur, de la largeur et de la 2 2791464 hauteur, est de l'ordre de 10 rmm, d'o ceci comme problème que les coûts augmentent d'une manière inévitable du fait de la miniaturisation et de l'amélioration de la précision. De plus, du fait que la seule pression de contact (FERME) qui s'exerce entre le contact mobile et le contact fixe, ce qui est un facteur important du fonctionnement de l'interrupteur, est la pression élastique qu'exerce un petit élément de contact élastique, une dispersion apparaît s'agissant de la pression de contact à chaque actionnement de l'interrupteur, ce qui rend instable la performance de l'interrupteur. Par ailleurs, un o0 problème se pose en ceci que la performance de l'interrupteur se détériore suite à l'accumulation de saletés sur la zone de contact lors d'une utilisation à long terme, lors d'une utilisation répétée et ainsi de suite. La présente invention comporte, en tant qu'éléments principaux, un levier de poussée et un élément de contact basculant qui peuvent être facilement miniaturisés et élaborés avec un niveau de précision élevé et permet de miniaturiser un commutateur, ainsi que d'en réduire le coût et, simultanément, permet une opération de commutation simple mais précise, c'est-à-dire entre un contact mobile et un contact fixe, par l'intermédiaire de l'élément de contact basculant qui est accouplé au levier de poussée à la manière d'une dent de scie, et l'invention implémente la mise en contact (FERME) des deux contacts par le basculement du levier de poussée autour d'un axe de support de manière à ce que l'extrémité inférieure du levier de poussée repousse immédiatement vers le bas un élément latéral droit de l'élément de contact basculant de manière à préserver un état dans lequel le contact mobile appuie fortement et sûrement sur le contact fixe, éliminant ainsi le risque d'un mauvais contact entre les contacts et, simultanément, produisant un effet de nettoyage par firiction entre les deux contacts qui viennent en contact l'un avec l'autre du fait de la flexion de l'élément latéral 3 2791464 droit sous l'effet de la force de poussée, d'o l'obtention d'un commutateur extrêmement sophistiqué et la résolution des problèmes mentionnés précédemment. Conformément à la présente invention, on fournit un micro- interrupteur qui comporte un levier de poussée jouant le rôle d'actionneur, un élément de contact basculant comportant un élément latéral droit sur lequel est fixé un contact mobile, un contact fixe qui permet la FERMETURE ou l'OUVERTURE du circuit en venant en contact avec ledit contact mobile ou en se séparant dudit contact mobile et une borne, et 0o un élément de contact fixe supportant une partie anguleuse de l'élément de contact basculant et une borne et ainsi de suite, dont les périphéries extérieures sont confinées dans un carter isolant, le levier de poussée décrit ci-dessus étant monté d'une manière pivotante sur le carter via un axe de support, levier à une extrémité avant duquel est formée une partie saillante l5 qui dépasse à l'extérieur du carter sous l'action de la force élastique exercée par un ressort agencé entre son extrémité arrière et le carter, et levier dont une extrémité inférieure est équipée d'une bille d'acier libre de rouler, l'élément de contact basculant comportant un élément latéral gauche et un élément latéral droit qui forment sensiblement un V centré par rapport à une partie anguleuse, l'élément latéral droit comportant le contact mobile, la partie anguleuse dudit élément de contact basculant étant supportée, avec contact, par une extrémité supérieure de l'élément de contact fixe, jouant le rôle de pivot, de manière à pouvoir basculer librement vers la gauche et la droite, et l'élément de contact basculant et l'élément de contact fixe étant des éléments conducteurs et, simultanément, le contact mobile situé sur l'élément latéral droit de l'élément de contact basculant étant agencé en vis-à-vis du contact fixe, en étant séparé de celui-ci, et la bille d'acier du levier de poussée décrit ci-dessus étant en contact avec l'élément latéral gauche de l'élément de contact basculant, dans lequel, au niveau d'une position neutre dans laquelle aucune force externe n'est exercée sur la partie saillante du levier de poussée, le levier de poussée bascule autour de l'axe de support sous l'effet de la force élastique exercée par le ressort de manière à faire sortir la partie saillante hors du carter et, simultanément, la bille d'acier appuie sur l'élément latéral gauche dudit élément de contact basculant de manière à faire basculer vers le haut l'élément latéral droit dudit élément de contact basculant, la partie anguleuse jouant le rôle de pivot, de manière à séparer le contact mobile du contact fixe (commutateur OUVERT), ladite partie saillante redescend lorsqu'une force externe lui est o0 appliquée dessus, et le levier de poussée bascule autour de l'axe de support tout en comprimant le ressort, la bille d'acier se déplace en roulant à partir de l'élément latéral gauche vers l'élément latéral droit en passant par la partie anguleuse, tout en appuyant sur l'élément de contact basculant, en faisant ainsi basculer vers le bas l'élément latéral droit de l'élément de contact basculant autour de la partie anguleuse de manière à amener en contact le contact mobile et le contact fixe (commutateur FERME), et, lorsque la force externe cesse d'être appliquée sur la partie saillante, le levier de poussée bascule de manière à reprendre son état initial sous l'effet de la force de rappel élastique exercée par le ressort et, simultanément, l'élément de contact basculant bascule de manière à reprendre son état initial du fait du roulement de la bille d'acier, séparant ainsi le contact mobile du contact fixe (commutateur OUVERT) et restaurant la position initiale neutre. On va maintenant décrire l'invention avec plus de détails, en se reportant aux dessins annexés sur lesquels - la figure 1 est une vue avant d'un exemple opérationnel de micro-interrupteur selon la présente invention, dont un couvercle a été enlevé, 2791464 - la figure 2 est une vue explicative du fonctionnement du microinterrupteur de la figure 1, - la figure 3 est une vue avant (en haut) et une vue en plan (en bas) d'un élément de contact basculant, - la figure 4 est une vue avant (à gauche) et une vue du côté gauche (à droite) d'un élément de contact fixe, - la figure 5 est une vue avant d'un exemple opérationnel dans lequel des contacts fixes sont agencés au-dessus et au-dessous d'un contact mobile, - la figure 6 est une vue avant d'un exemple opérationnel dans lequel des contacts mobiles sont agencés sur les deux éléments latéraux droit et gauche de l'élément de contact basculant, et - la figure 7 est une vue avant d'un exemple opérationnel dans lequel l'élément de contact fixe est préparé à partir d'un élément élastique et la partie anguleuse de l'élément de contact basculant est supportée par une partie saillante formée dans le carter. En se reportant maintenant aux figures, des exemples opérationnels de la présente invention vont être décrits. Un micro-internupteur selon la présente invention comporte un levier 2o de poussée I jouant le rôle d'actionneur, un élément de contact 2 basculant qui est équipé d'un contact mobile A situé au niveau d'un élément latéral droit 2c, un contact fixe B qui permet de FERMER ou d'OUVRIR le circuit en venant en contact avec ledit contact mobile A ou en s'en séparant et une borne b, un élément de contact fixe C supportant une partie anguleuse 2a de l'élément de contact 2 basculant et une borne c et ainsi de suite, qui sont disposés dans un carter isolant 3. 6 2791464 Le levier de poussée 1 décrit ci-dessus, comportant une partie saillante I a au niveau de sa partie avant, est monté d'une manière pivotante sur le carter 3 via un axe de support 4, ladite partie saillante la dépassant hors du carter 3 en vertu de la force élastique exercée par un ressort 5 placé entre sa partie d'extrémité arrière lb et le carter 3, et est muni d'une bille d'acier 6, située au niveau de sa partie d'extrémité inférieure Ic, qui est libre de rouler. L'élément de contact 2 basculant se constitue de l'élément latéral droit 2c et de l'élément latéral gauche 2b et se présente sensiblement sous la io forme d'un V qui est centré par rapport à la partie anguleuse 2a, ledit élément latéral droit 2c comportant le contact mobile A. La partie anguleuse 2a de l'élément de contact 2 basculant est supportée par une extrémité supérieure de l'élément de contact fixe C, qui joue le rôle de pivot, tout en restant en contact avec elle, de manière à pouvoir basculer librement vers la gauche et la droite, ledit élément de contact 2 basculant et ledit élément de contact fixe C étant des éléments conducteurs (circuit commun) et, simultanément, le contact mobile A de l'élément droit 2c de l'élément de contact 2 basculant est placé en visà-vis du contact fixe B et ce séparément de ce dernier, et la bille d'acier 6, montée sur le levier de poussée I décrit précédemment, est amenée en contact avec l'élément latéral gauche 2b de manière à former un micro- interrupteur. Un trou d'axe 7 de l'axe de support 4, par lequel le levier de poussée 1 est supporté d'une manière pivotante, est réalisé, avec un certain jeu sous la forme d'une ellipse et ainsi de suite, de manière à ce que le levier de poussée I bascule sans à-coup. La partie d'extrémité inférieure Ic du levier de poussée I peut avoir comme structure une structure dans laquelle la bille d'acier 6 lui est fixée 7 2791464 tout en étant libre de rouler, ou dans laquelle est incorporée une aiguille à tête arrondie, ou dans laquelle la partie d'extrémité inférieure, elle-même, est réalisée sous la forme d'une demi-sphère et ainsi de suite de manière à dépasser, c'est-à-dire que celle-ci peutit posséder n'importe quelle structure aussi longtemps qu'elle se transfère sans à-coup tout en restant en contact avec une face supérieure de l'élément de contact 2 basculant et possède une excellente résistance à l'abrasion. Deux parties saillantes 8 en forme de crochet sont formées des deux côtés de la partie d'extrémité supérieure de l'élément de contact fixe C et io deux évidements 9 sont formés des deux côtés de la partie anguleuse 2a de l'élément de contact 2 basculant, les deux évidements 9 de l'élément de contact 2 basculant sont en prise avec lesdites deux parties saillantes 8 en forme de crochet de l'élément de contact fixe C de manière à ce que ledit élément de contact 2 basculant bascule librement vers la gauche et la droite en étant supporté par la partie d'extrémité supérieure de l'élément de contact fixe C, jouant le rôle de pivot, sans se séparer de ladite partie et de manière à ce qu'un état de continuité (circuit commun) soit toujours préservé. Dans l'exemple opérationnel représenté sur la figure 5, deux contacts fixes BI et B2 sont agencés au-dessus et au-dessous et en vis-à-vis du contact mobile A fixé sur l'élément latéral droit 2c de l'élément de contact 2 basculant. Dans l'exemple opérationnel représenté sur la figure 6, les contacts mobiles AI et A2 sont fixés sur les deux extrémités de l'élément latéral gauche 2b et de l'élément latéral droit 2c de l'élément de contact 2 basculant de manière à se situer en vis-à-vis des contacts fixes BI et B3, respectivement. 8 2791464 Dans l'exemple opérationnel représenté sur la figure 7, la partie anguleuse 2a de l'élément de contact 2 basculant est supportée par un support, une partie saillante et ainsi de suite, indiqué par la référence 10, formé sur le carter, au lieu de la partie d'extrémité supérieure de l'élément de contact fixe C et un circuit commun est formé par l'obtention d'un contact permanent entre le contact B4 de l'élément de contact élastique 1 1 et le contact mobile A2 fixé sur l'élément latéral gauche 2b de l'élément de contact 2 basculant. Conformément à la construction et au mode de fonctionnement décrits ci-dessus, l'invention permet de réaliser, à faible coût, un micro- interrupteur qui offre des performances extrêmement bonnes par comparaison avec un micro-interrupteur classique, le micro-interrupteur réalisé possédant une structure à la fois résistante et simple, une durée de vie à long terme qui est excellente et l'interrupteur permettant une commutation de grande précision, et aucune dispersion ne s'observant d'un interrupteur à l'autre s'agissant des performances de commutation, et le commutateur pouvant être miniaturisé. 9 2791464 REVENDICATIONS I. Micro-interrupteur caractérisé en ce qu'il comporte un levier de poussée (1) jouant le rôle d'actionneur, un élément de contact (2) basculant comportant un élément latéral droit (2c) sur lequel est fixé un contact mobile (A), un contact fixe (B) qui permet la FERMETURE ou l'OUVERTURE du circuit en venant en contact avec ledit contact mobile (A) ou en se séparant dudit contact mobile (A) et une borne (b), et un élément de contact fixe (C) supportant une partie anguleuse (2a) de 1o l'élément de contact (2) basculant et une borne (c) et ainsi de suite, dont les périphéries extérieures sont confinées dans un carter (3) isolant, caractérisé en ce que le levier de poussée (1) est monté d'une manière pivotante sur le carter (3) via un axe de support (4), le levier comportant, à son extrémité avant, une partie saillante (la) qui sort du carter (3) sous l'action de la force élastique exercée par un ressort (5) agencé entre son extrémité arrière (lb) et le carter (3), et le levier comportant, à son extrémité inférieure (lc), une bille d'acier (6) libre de rouler, que l'élément de contact (2) basculant comporte un élément latéral gauche (2b) et un élément latéral droit (2c) qui forment sensiblement un V centré par rapport à la partie anguleuse (2a), ledit élément latéral droit (2c) comportant le contact mobile (A), que la partie anguleuse (2a) dudit élément de contact (2) basculant est supportée par un support situé à une extrémité supérieure de l'élément de contact fixe (C), jouant le rôle de pivot, tout en restant en contact avec lui, de manière à pouvoir basculer librement vers la gauche et la droite, ledit élément de contact (2) basculant et ledit élément de contact fixe (C) étant des éléments conducteurs et, simultanément, ledit contact mobile (A) 2791464 situé sur l'élément latéral droit (2c) de l'élément de contact (2) basculant étant agencé en vis-à-vis du contact fixe (B), en étant séparé de celui-ci, et que la bille d'acier (6) du levier de poussée (1) est en contact avec l'élément latéral gauche (2b) de l'élément de contact (2) basculant, et en ce qu'au niveau d'une position neutre dans laquelle aucune force externe n'est exercée sur la partie saillante (la) du levier de poussée (1), le levier de poussée (1) bascule autour de l'axe de support (4) sous l'effet de la force élastique exercée par le ressort (5) de manière à faire sortir la partie saillante (la) hors du carter (3) et, simultanément, la bille d'acier (6) appuie îo sur l'élément latéral gauche (2b) dudit élément de contact (2) basculant de manière à faire basculer vers le haut l'élément latéral droit (2c) dudit élément de contact (2) basculant, la partie anguleuse (2a) jouant le rôle de pivot, de manière à séparer le contact mobile (A) du contact fixe (B) (commutateur OUVERT), 1 5 ladite partie saillante (la) redescend lorsqu'une force externe lui est appliquée dessus, et le levier de poussée (1) bascule autour de l'axe de support (4) tout en comprimant le ressort (5), la bille d'acier (6) se déplace en roulant à partir de l'élément latéral gauche (2b) vers l'élément latéral droit (2c) en passant par la partie anguleuse (2a), tout en appuyant sur l'élément de contact (2) basculant, en faisant ainsi basculer vers le bas l'élément latéral droit (2c) de l'élément de contact (2) basculant autour de la partie anguleuse (2a) de manière à amener en contact le contact mobile (A) et le contact fixe (B) (commutateur FERME), et que lorsque la force externe cesse d'être appliquée sur la partie saillante (la), le levier de poussée (1) bascule de manière à reprendre son état initial sotus l'effet de la force de rappel élastique exercée par le ressort (5) et, simultanément, l'élément de contact (2) basculant bascule de manière à reprendre son état initial du fait du roulement de la bille d'acier (6), séparant ainsi le contact mobile (A) du contact fixe (B) (commutateur OUVERT) et restaurant la position initiale neutre. 2. Micro-interrupteur selon la revendication 1, caractérisé en ce qu'un trou (7) destiné à recevoir l'axe (4) du levier de poussée (1) est réalisé de manière à se présenter sous la forme d'une ellipse de sorte que l'axe (4) de support s'y insère sans à-coup. 3. Micro-interrupteur selon la revendication 1, caractérisé en ce que la partie d'extrémité inférieure (Ic) du levier de poussée (1) peut avoir comme structure une structure qui comporte des moyens en mesure de se io transférer sans à-coup sur la face supérieure de l'élément de contact (2) basculant tout en restant en contact avec la face supérieure, telle qu'une structure dans laquelle une bille d'acier est fixée sur la partie d'extrémité inférieure (lc) du levier de poussée (1), ou dans laquelle une aiguille à tête arrondie est incorporée dans ladite partie d'extrémité inférieure (lc) du levier de poussée (1), ou dans laquelle ladite partie d'extrémité inférieure (lc) du levier de poussée (1), elle- même, possède la forme d'une demi-sphère de manière à dépasser. 4. Micro-interrupteur selon la revendication 1, caractérisé en ce que des contacts fixes (B1, B2) sont agencés au-dessus et au-dessous, et ce en vis-à-vis, du contact mobile (A) fixé sur l'élément latéral droit (2c) de l'élément de contact (2) basculant. 5. Micro-interrupteur selon la revendication 1, caractérisé en ce que des contacts mobiles (AI, A2) sont fixés aux deux extrémités de l'élément latéral gauche (2b) et de l'élément latéral droit (2c) de l'élément de contact (2) basculant de manière à se sittuer en vis-à- vis de contacts fixes (BI, B3), respectivement. 6. Micro-interrupteur selon la revendication 1, caractérisé en ce que la partie anguleuse (2a) de l'élément de contact (2) basculant est supportée 1 2 2791464 par un support, une partie saillante ou autre, formé sur le carter (3), et un circuit commun est formé par la mise en contact d'un contact (B4) d'un élément de contact élastique ( 11) et du contact mobile (A2) fixé sur l'élément latéral gauche (2b) de l'élément de contact (2) basculant. 7. Micro-interrupteur selon la revendication 1, caractérisé en ce que des parties saillantes (8) en forme de crochets sont formées des deux côtés de la partie d'extrémité supérieure de l'élément de contact fixe (C) et des évidements (9) sont formés des deux côtés de la partie anguleuse (2a) de l'élément de contact (2) basculant, lesdits deux évidements (9) de l'élément 0 de contact (2) basculant étant en prise avec lesdites deux parties saillantes (8) en forme de crochets de l'élément de contact fixe (C) de sorte que ledit élément de contact (2) basculant bascule librement vers la gauche et la droite en étant supporté par la partie d'extrémité supérieure de l'élément de contact fixe (C), jouant le rôle de pivot, sans se séparer de ladite partie, et s 5 lesdits deux évidements (9) de l'élément de contact (2) basculant étant supportés par lesdites parties saillantes (8) en forme de crochets de l'élément de contact fixe (C) et en étant en prise avec elles, en maintenant toujours un état de continuité (circuit commun).