Brevet FR2803428A1 — publié le 20010706

B633 La présente invention concerne un commutateur électrique. L'invention concerne notamment un commutateur à actionnement latéral, de très petites dimensions, du type comportant un support porte-contacts qui délimite un logement dans le fond sensiblement plan duquel sont disposés au moins deux contacts électriques fixes et qui reçoit un organe de déclenchement de forme générale bombée qui est déformable élastiquement à partir d'une position de repos, selon une direction sensiblement perpendiculaire au fond du logement, pour établir une liaison électrique entre les deux contacts fixes, et du type comportant un poussoir d'actionnement monté coulissant par rapport au support, selon une direction latérale parallèle au fond du logement, pour agir sur l'organe de déclenchement, par l'intermédiaire de moyens mécaniques qui transforment l'effort d'actionnement exercé sur le poussoir en un effort perpendiculaire de déclenchement appliqué à l'organe de déclenchement, à partir d'une position de repos vers laquelle il est rappelé élastiquement. On connaît un exemple d'un tel commutateur décrit et représenté dans le document JP-A-02.195.616 dans lequel les moyens de transformation de la direction latérale de l'effort d'actionnement sont constitués par une partie articulée du poussoir qui coopère avec une rampe formée par découpe dans la paroi supérieure d'un capot du commutateur. Cette conception n'est pas satisfaisante dans la mesure o la découpe dans le capot empêche une préhension aisée par aspiration du commutateur, notamment lors des opérations de report à plat sur une carte à circuit imprimé. De plus, la réalisation du poussoir avec une partie articulée reliée au corps du poussoir par une portion amincie B633 formant charnière d'articulation est délicate et elle nécessite d'assurer un guidage très précis du poussoir. Afin de remédier à ces inconvénients, il a été proposé dans le document FR-A-2.734.398 un commutateur électrique du type mentionné précédemment dans lequel le poussoir latéral d'actionnement agit sur l'organe de déclenchement par l'intermédiaire d'un levier d'actionnement qui est monté articulé par rapport au support autour d'un axe transversal parallèle au fond du logement et perpendiculaire à la direction io de coulissement du poussoir, dont un point d'appui coopère avec l'organe de déclenchement, dont le point d'application de la force motrice par le poussoir coopère avec une portion du poussoir en forme de rampe inclinée, et qui est rappelé élasti- quement vers sa position de repos, de manière à transformer I'effort d'actionnement exercé sur le poussoir en un effort perpendiculaire de déclenchement appliqué à l'organe de déclenchement. Selon le mode de réalisation décrit dans ce document, le levier est réalisé sous la forme d'une lame métallique déformable élastiquement qui s'étend au-dessus de l'organe de déclenchement et dont une extrémité est fixée par rapport au support par un tronçon de fixation qui se prolonge par un tronçon actif en forme de boucle dont une portion coopère avec la rampe du poussoir et dont une portion coopère avec la partie centrale en regard de l'organe de déclenchement. La présente invention a pour but de proposer un autre mode de réalisation du principe de conception du commutateur décrit et représenté dans le document FR-A-2.734.398 qui permet notamment d'en réduire la hauteur totale, d'en réduire le poids total, de présenter une plus grande fiabilité de fonctionnement et de ne pas nécessiter de faire appel à des B633 techniques de découpe et de pliage complexes comme pour la réalisation de la plaque-levier. Dans ce but, I'invention propose un commutateur du type mentionné cidessus, caractérisé en ce que le levier est une pièce en forme générale de T dont une branche constitue l'axe avant d'articulation du levier, avec chacune de ses deux extrémités transversales opposées qui est reçue dans un logement de palier du support, et dont l'autre branche centrale s'étend globalement selon la direction latérale d'actionnement io par le poussoir, a son extrémité libre arrière qui constitue le point d'application de la force et comporte sur sa face inférieure le point d'appui sur l'organe de déclenchement. Selon d'autres caractéristiques de l'invention: - le levier peut être une pièce moulée en matière i plastique; - le levier est délimité par deux faces planes parallèles supérieure et inférieure; - le point d'appui est un bossage en forme de calotte sphérique formée sur la face inférieure de la branche centrale d'actionnement; - la face supérieure de l'extrémité libre arrière de la branche centrale d'actionnement est de profil incurvé convexe pour coopérer avec une rampe plane inclinée formée en vis-à- vis à l'extrémité libre avant du poussoir d'actionnement; - le commutateur comporte un capot dont une paroi supérieure pleine s'étend au- dessus de la face supérieure du poussoir et du levier, parallèlement au fond du logement; - le levier est rappelé élastiquement vers une position haute de repos dans laquelle il est en appui contre la face inférieure de la paroi supérieure du capot; - chaque logement de palier formé dans le support débouche verticalement vers le haut et est fermé par une B633 portion en vis-à-vis de la face inférieure de la plaque supérieure du capot; D'autres caractéristiques et avantages de l'invention apparaîtront à la lecture de la description détaillée qui suit pour la compréhension de laquelle on se reportera aux dessins annexés dans lesquels: - La figure 1 est une vue en perspective éclatée de dessus des différents composants d'un commutateur à actionnement latéral réalisé conformément aux enseignements io de l'invention; - la figure 2 est une vue en perspective éclatée de dessous des composants illustrés à la figure 1; - la figure 3 est une vue en perspective et à plus grande échelle du commutateur en position assemblée; - la figure 4 est une vue à grande échelle, en section selon le plan transversal vertical 4-4 de la figure 2 passant par l'axe d'articulation du levier qui est illustré en position haute de repos; - la figure 5 est une vue à grande échelle en section selon le plan vertical médian 5-5 de la figure 2 qui illustre le poussoir en position arrière de repos. On a représenté aux figures un support inférieur porte- contacts 10 qui, selon une conception connue, est constitué pour l'essentiel par un corps ou boîtier 12 réalisé par moulage en matière plastique isolante et de forme générale parallélépipédique rectangle. Le corps 10 est délimité par des faces latérales 14 et transversales 16, par une face inférieure 18 et par une face supérieure horizontale 20 dans laquelle s'ouvre un logement 22. B633 Le logement 22 est délimité par une paroi périphérique 24 de contour rectangulaire et par un fond 25 qui est sensible- ment plan et parallèle à la face supérieure 20. Le corps 12 est réalisé par surmoulage sur des éléments conducteurs qui constituent, dans l'exemple illustré sur les figures, une série de quatre contacts électriques fixes 26. Le commutateur comporte aussi un capot supérieur 102 de fermeture. io Comme on peut le voir notamment à la figure 1 et 4, chaque contact électrique fixe 26 est constitué par une bande de métal qui est pliée de manière que son extrémité 28, située à l'intérieur du logement 22, soit affleurante au fond plan 25 de ce dernier tandis que son extrémité extérieure 30 fait saillie à I'extérieur du boîtier 12, au-delà de la face latérale 14, pour constituer une borne de raccordement qui, dans cette conception, permet le montage du commutateur 10 sur une carte à circuit imprimé (non représentée), par exemple selon la technique du report à plat des composants. Les contacts fixes 26 sont ici au nombre de quatre qui s'étendent longitudinalement parallèlement les uns aux autres et qui sont associés par paire de contacts fixes 26 alignés deux à deux dans le fond 25 du logement 22. Les extrémités intérieures de contact 28 sont situées dans un même plan correspondant au plan du fond 25, ce dernier étant complété, au voisinage des petites faces latérales internes de la paroi périphérique interne 24, par deux socles en relief 32 réalisés par moulage avec le corps en matériau isolant et dont chacun détermine une surface horizontale d'appui, parallèle au fond plan 25 auquel elle est reliée par un chanfrein. B633 Selon une conception connue, le commutateur 10 comporte un organe de déclenchement 36 prévu pour être reçu dans le logement 22 qui est un élément réalisé à partir d'une feuille, par exemple métallique, qui présente une forme générale bombée dont le contour inférieur 38 est ici rectan- gulaire et de dimensions complémentaires de celles de la paroi périphérique interne 24 de manière à être reçue dans le logement 22. L'organe de déclenchement 36 est constitué essentiel- io lement par une embase inférieure et par une partie supérieure centrale 40. Le contour inférieur 38 délimite un plan général inférieur d'appui de l'organe de déclenchement 36 dans le logement 22. La concavité générale de l'organe de déclenchement 36 est tournée vers le fond 25 et l'organe de déclenchement est susceptible d'être déformé, à l'encontre de son élasticité propre, selon une direction verticale de déclenchement V et à partir de son état stable de repos illustré aux figures vers un état instable de déclenchement et d'établissement de contacts électriques. Selon une conception connue, I'organe de déclenche- ment 36 change d'état de manière brusque, au-delà d'une course déterminée de déclenchement, de manière à trans- mettre à l'utilisateur une sensation tactile du déclenchement. Conformément aux enseignements de la demande de brevet français FR-A-2.771.846, et afin d'établir quasi simulta- nément un contact électrique entre les différents contacts fixes 26, une plaque de contact 43 en forme de grille et en matériau conducteur est interposée axialement entre l'organe de déclenchement 36 et les contacts fixes 26. B633 La plaque de contact 43 est prévue pour venir en appui par ses bords latéraux opposés 46 sur les surfaces d'appui des socles en relief 32. Ainsi, en position assemblée et comme on peut le voir sur la figure 5, le plan général horizontal de la plaque de contact 43 est décalé verticalement vers le haut par rapport au plan général du fond 25 du logement 22. Dans l'exemple illustré sur les figures dans lequel le boîtier isolant 12 comporte quatre contacts fixes 26, la plaque de contact 43 est découpée de manière à comporter quatre lames de contact électrique 50, 50' dont chacune est associée respectivement à un contact fixe 26. Dans leur état de repos illustré notamment aux figures 1 et 2, trois des lames de contact 50 s'étendent dans le plan général de la plaque de contact 43 et la quatrième 50' est pliée vers le bas pour constituer un contact commun permanent en contact avec un contact fixe 26. Les quatre extrémités libres des lames 50, 50' sont toutes situées verticalement sensiblement au droit de la partie centrale active 40 de l'organe de déclenchement monostable 36. En position de repos, la hauteur de l'organe 36 est inférieure à la profondeur du logement 22 et ce dernier est recouvert par un film double de protection et d'étanchéité 42. Le film 42 est réalisé en matériau souple de manière à agir sur l'organe 36, le film 42 comportant en outre une face adhésive assurant son étanchéité avec la face supérieure 21 d'un épaulement interne périphérique, et donc l'étanchéité du logement 22 dans lequel est disposé l'organe de déclenche- ment 36 et la plaque 43. B633 Les moyens d'actionnement de l'organe 36 constitués pour l'essentiel par un poussoir latéral 44 d'actionnement et par un levier d'actionnement 48. Le poussoir 44 est une pièce moulée en matière plastique de forme général parallélépipédique rectangle qui est délimitée par une face inférieure 82, une face supérieure parallèle 84, deux faces latérales 86, par une face transver- sale arrière d'actionnement 88 et par une face transversale d'extrémité avant 90. o0 La partie d'extrémité 90 du poussoir 44 comporte une encoche centrale 92 débouchante vers l'avant qui est délimitée longitudinalement vers l'arrière par une rampe 94 inclinée à environ 45 et qui est prévue pour coopérer avec une portion incurvée convexe 76 du levier 48. L'ensemble des composants 10, 43, 36, 42, 44 et 48 est maintenu empilé verticalement et assemblé par le capot supérieur 102 qui est réalisé sous la forme d'une pièce en tôle découpée et pliée. Le capot comporte une paroi horizontale supérieure plane, pleine et rectangulaire 104 qui s'étend au-dessus de la face supérieure 84 du poussoir 44 et au-dessus du levier. La paroi supérieure 104 est continue et elle permet une préhension aisée, par exemple par aspiration, du commutateur pour son positionnement précis et automatisé sur une carte à circuit imprimé, et ceci malgré les très petites dimensions du commutateur. La paroi 104 se prolonge verticalement par deux pattes latérales verticales 106 qui s'étendent dans des encoches complémentaires 107 des faces latérales 16 du support porte- contacts. Les bords transversaux avant et arrière de la paroi supérieure 104 se prolonge également vers le bas par deux B633 pattes verticales transversales 108 qui s'étendent dans des encoches 109 en regard dans la face transversale 16 du support porte-contacts 10. Les pattes arrière 108 délimitent entre elles une découpe centrale 110 pour le passage du corps du poussoir 44. L'extrémité inférieure de chaque patte 108 comporte une patte 116 qui est légèrement rabattue transversalement vers l'intérieur du capot 102. Les pattes inférieures 116 permettent de sertir le capot 102 en position montée sur le support porte-contacts 10 dont le corps 12 comporte, dans sa face transversale correspon- dante 16 des encoches 120 qui reçoivent les pattes 116. A l'avant du capot 102, on remarque qu'il n'y a pas de découpe entre les deux pattes 108. Les pattes arrière 108 font aussi fonction de butée arrière pour le poussoir 44 en position de repos en étant reçues au fond de deux rainures arrière 95 du corps du poussoir 44. On décrira maintenant en détail la conception selon l'invention du levier d'actionnement 48 qui est réalisé sous la forme d'une pièce moulée en matière plastique agencée horizontalement dans le prolongement du poussoir latéral 44. Le levier 48 est en forme général d'un "T" couché sensiblement horizontalement qui comporte une branche arrière transversale d'articulation 50 et une branche centrale d'actionnement 52 qui s'étend latéralement vers l'arrière depuis la branche d'articulation 50 avec son tronçon d'extrémité libre arrière 54 qui est reçu à l'intérieur de I'encoche centrale 92 du poussoir 44. Le levier 48 est délimité verticalement par deux faces planes parallèles supérieure 56 et inférieure 58. B633 Chacune des extrémités libres 60 de la branche arrière d'articulation 50 constitue un pivot pour l'articulation du levier 48, autour d'un axe horizontal X-X, à l'intérieur du support 10. A cet effet, chaque extrémité 60 est reçue dans un logement complémentaire de palier 62 formé dans le support 10. Chaque logement 62 débouche verticalement vers le haut pour permettre la mise en place verticalement de haut en bas du levier 48 dans le support 10. La face inférieure 58 de la branche d'actionnement 52 comporte un bossage en relief 64 en forme de calotte sphérique qui est situé verticalement au droit de la partie centrale 40 du dôme de déclenchement 36 en étant en appui sur le film 42. Dans cette position, la face supérieure 56 du levier 48, comme la face supérieure 84 du poussoir 44 s'étendent en regard de la face inférieure 23 de la plaque supérieure 24 du couvercle 102. On décrira maintenant le mode de fonctionnement du commutateur. Dans la position illustrée aux figures, le commutateur est en position de repos et l'organe de déclenchement 36 est à l'état libre. A partir de cette position de repos, I'utilisateur agit sur le poussoir 44 en lui appliquant directement ou indirectement un effort latéral d'actionnement, d'arrière en avant, sur sa face 88 selon la direction latérale de coulissement H, c'est-à-dire de la droite vers la gauche en considérant la figure 5. Le poussoir 44 coulisse jusqu'à sa position extrême avant de déclenchement. Au cours de ce coulissement le levier 48 pivote dans le sens horaire sensiblement autour de l'axe X- X. B633 Le point d'appui 64 se déplace verticalement pour venir agir sur la partie centrale 40 du dôme 36. Ce mouvement résulte de la coopération de la rampe 94 avec la came convexe 76 de la branche d'actionnement 52. Lorsque l'on relâche l'effort d'actionnement, la plaque 43 et l'organe de déclenchement 36 restituent l'énergie qu'ils ont emmagasinée lors de l'actionnement pour retrouver leur état de repos et provoquer le retour du levier 48, en pivotant globalement autour de l'axe X-X dans le sens anti-horaire, et io pour repousser ainsi indirectement le poussoir 44 de la gauche vers la droite du fait de l'agencement de la rampe 94. La conception du commutateur selon l'invention est particulièrement compacte. Ainsi, sa hauteur totale est inférieure à environ 1,4 mm et sa profondeur, selon la direction H, est inférieure à 4,4 mm. L'effort d'actionnement qu'il est nécessaire d'appliquer au poussoir 44 pour provoquer le déclenchement du commutateur est particulièrement réduit, de même que l'effet d'hystérésis dans le cycle déclenchement-relâchement. B633 REVENDICATIONS 1. Commutateur électrique du type comportant un support inférieur (10, 12) porte-contacts (30, 34) qui délimite un logement (22) dans le fond (26) duquel sont disposés au moins deux contacts électriques fixes (30, 34) et qui reçoit un organe de déclenchement (36) de forme générale bombée qui est déformable élastiquement à partir d'une position stable de repos, selon une direction verticale (V) sensiblement o perpendiculaire au fond (26) du logement (22), pour établir une liaison électrique entre les deux contacts fixes (30, 34), et du type comportant un poussoir latéral d'actionnement (44) monté coulissant d'arrière en avant par rapport au support (10, 12), selon une direction horizontale (H) parallèle au fond (26) du i5 logement (22), pour agir sur l'organe de déclenchement (36) par l'intermédiaire d'un levier (48) d'actionnement qui est monté articulé par rapport au support (10, 12), autour d'un axe transversal (X- X) parallèle au fond (26) du logement (22) et perpendiculaire à la direction (H) de coulissement du poussoir (44), dont un point d'appui coopère avec l'organe de déclenchement (36, 40), dont le point d'application de la force motrice par le poussoir (44) coopère avec une portion (90, 94) du poussoir (44) en forme de rampe inclinée (94), et qui est rappelé élastiquement vers sa position de repos, de manière à transformer l'effort d'actionnement exercé sur le poussoir (44) en un effort perpendiculaire de déclenchement appliqué à l'organe de déclenchement (36), caractérisé en ce que le levier (48) est une pièce en forme générale de T dont une branche (50) constitue l'axe avant d'articulation du levier (48), avec chacune de ses deux extrémités transversales opposées (60) qui est reçue dans un logement de palier (62) du support, et dont l'autre branche centrale (52) s'étend globalement selon B633 la direction latérale (H) d'actionnement par le poussoir (44), a son extrémité libre arrière (76) qui constitue le point d'appli- cation de la force et comporte sur sa face inférieure (58) le point d'appui (64) sur l'organe de déclenchement (36, 40). 2. Commutateur selon la revendication précédente, caractérisé en ce que le levier (48) est une pièce moulée en matière plastique. 3. Commutateur selon l'une quelconque des revendi- cations précédentes, caractérisé en ce que le levier (48) est lo délimité par deux faces planes parallèles supérieure (56) et inférieure (58). 4. Commutateur selon l'une quelconque des revendi- cations précédentes, caractérisé en ce que le point d'appui est un bossage (64) en forme de calotte sphérique formée sur la face inférieure de la branche centrale d'actionnement. 5. Commutateur selon l'une quelconque des revendi- cations précédentes, caractérisé en ce que la face supérieure (76) de l'extrémité libre arrière de la branche centrale d'action- nement (52) est de profil incurvé convexe pour coopérer avec une rampe plane inclinée (94) formée en vis-à-vis à l'extrémité libre avant du poussoir (44) latéral d'actionnement 6. Commutateur électrique selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce qu'il comporte un capot (102) dont une paroi supérieure pleine (104) s'étend au-dessus de la face supérieure du poussoir (44) et du levier (48), parallèlement au fond (25) du logement (22). 7. Commutateur selon la revendication précédente, caractérisé en ce que le levier (48) est rappelé élastiquement vers une position haute de repos dans laquelle il est en appui contre la face inférieure (23) de la paroi supérieure (24) du capot (102). B633 8. Commutateur selon la revendication 6, caractérisé en ce que chaque logement de palier (62) formé dans le support (10) débouche verticalement vers le haut et est fermé par une portion en vis-à-vis de la face inférieure de la plaque supérieure du capot.