Brevet FR2841037A1 — publié le 20031219

l'ajout d'un enroulement supplementaire audit noyau (16). -:1 * "Commutateur electrique miniaturise a effet tactile du type normalement ferme" La presente invention concerne un commutateur electrique. L'invention concerne plus particulierement un commutateur electrique, notamment du type a effet tactile, comportant un support inferieur portecontacts en materiau isolant qui delimite un logement dans lequel vent disposes au moins deux contacts electriques fixes et un organe d'actionnement qui agit selon une direction verticale sensiblement perpendiculaire au fond du o logement. Un tel commutateur comporte aussi un organe de declenchement de forme generale bombee qui est deformable elastiquement, a partir d'un etat stable de repos, sous ['action de ltorgane d'actionnement qui est par exemple un poussoir et qui agit sur la partie centrale de l'organe de declenchement selon une direction verticale sensiblement perpendiculaire au fond du logement, en vue d'etablir une liaison electrique entre les deux contacts fixes. Selon un autre agencement connu, le commutateur o electrique comporte aussi une lame intermediaire de contact realisee en materiau conducteur qui est interposee verticalement entre l'organe d'actionnement et le fond du logement et qui est deformable elastiquement sous ['action verticale de haut en teas de l'organe d'actionnement et a partir d'un etat stable de repos, s dans lequel la lame de contact s'etend sensiblement dans un plan horizontal, en vue de modifier la liaison electrique entre les eux contacts fixes. Le changement brusque d'etat de l'organe de declenchement procure a son utilisateur, qui agit directement ou so indirectement sur le poussoir d'actionnement, une sensation tactile du changement d'etat de l'organe de declenchement, et done du changement d'etat du commutateur. Selon une conception connue, I'organe de declenchement est par exemple realise sous la forme d'un disque bombe ou d'un element a contour rectangulaire de forme globalement pyramidale. Des exemples de telles conceptions vent decrits et representes dans les documents FR-A-2.734.398, FR-A-2.735.276 s et F R-A-2.77 1.846. La presente invention a pour but de proposer un commutateur electrique du type mentionne precedemment qui soit du type normalement ferme (NF), c'est-a-dire dont l'actionnement ou declenchement provoque une ouverture de la liaison o electrique. Dans ce but, I'invention prose un commutateur electrique du type comportant: - un support inferieur porte-contacts en materiau isolant qui delimite un logement dans lequel vent disposes au moins deux s contacts electriques fixes; - un organe d'actionnement qui agit selon une direction verticale sensiblement perpendiculaire au fond du logement; - une lame intermediaire de contact realisee en materiau conducteur qui est interposee verticalement entre l'organe o d'actionnement et ie fond du logement et qui est deformable elastiquement sous ['action verticale de haut en teas de l'organe d'actionnement et a partir d'un etat stable de repos, dans lequel la lame de contact s'etend sensiblement dans un plan horizontal, en vue de modifier la liaison electrique entre les deux contacts fixes, caracterise en ce que la liaison electrique entre les deux contacts fixes est etablie lorsque la lame de contact est dans son etat stable de repos dans lequel un tron,con de contact de la lame de contact est en appui sur un contact fixe associe, et en ce que la o deformation elastique de la lame de contact provoque un deplacement du tron,con de contact en eloignement audit contact fixe associe pour interrompre la liaison electrique entre les deux contacts fixes. Ji ti Ainsi, grace aux enseignements de ['invention, il est possible de realiser un commutateur electrique, notamment du type a effet tactile, dont les dimensions vent particulierement reduites comme c'est le cas pour les commutateurs de l'etat de la technique du type normalement ouvert (NO). Selon d'autres caracteristiques de ['invention: - les deux contacts fixes vent decales verticalement l'un par rapport a l'autre, et ledit contact fixe associe est le contact superieur; o - les deux contacts fixes vent alignes horizontalement et la lame deformable elastiquement comporte deux tron,cons opposes de contact dont chacun est en appui respectivement avec un contact fixe associe lorsque la lame de contact est dans vent etat stable de repos, la deformation elastique de la lame de contact s provoquant un deplacement simultane de chacun des deux troncons de contact en eloignement du contact fixe qui lui est assocle; - en section verticale, le troncon de contact est un bras longitudinal d'orientation globalement horizontale dont au moins o un bord d'extremite libre est en appui sur le contact fixe associe lorsque la lame intermediaire est dans son etat stable de repos; - les deux bras de contact vent deux bras opposes, alignes longitudinalement et relies entre eux par une portion centrale de la lame de contact sur laquelle agit l'organe d'actionnement; s - le contact fixe associe delimite une surface superieure de contact qui est coplanaire avec une portion de surface adjacente du fond du logement qui delimite une arete transversale horizontale sur laquelle le bras prend appui pour basculer lors de son deplacement en eloignement du contact fixe associe; so - le commutateur comporte un organe de declenchement de forme generale bombee vers le haut qui, sous ['action de l'extremite libre inferieure de l'organe d'actionnement et a partir d'une position stable haute de repos, est deformable elastiquement, selon la direction verticale, vers une position j j basse d'actionnement dans laquelle la liaison electrique entre les deux contacts fixes est interrompue; I'organe de declenchement est interpose verticalement entre ltextremite inferieure de l'organe d'actionnement et la lame intermediaire de contact; - selon une autre version, I'organe de declenchement est realise en une seule piece avec la lame intermediaire de contact; - I'organe de declenchement comporte une embase inferieure d'appui et un troncon superieur sur lequel agit l'organe o d'actionnement; - I'embase est un tronc de polyedre, notamment un tronc de pyramide reguliere a base rectangulaire. D'autres caracteristiques et avantages de ['invention apparatront a la lecture de la description detaillee qui va suivre pour la comprehension de laquelle, on se reportera aux dessins annexes dans lesquels: - la figure 1 est une vue en perspective eclatee qui illustre les principaux composants d'un premier mode de realisation d'un commutateur electrique selon ['invention dans lequel l'organe de o declenchement et la lame intermediaire de contact vent realises sous la forme de deux composants distincts; - la figure 2 est une vue a plus grande echelle, en section longitudinale par un plan vertical median du commutateur represente a la figure 1 et sur laquelle ['ensemble des composants vent representes assembles avec le commutateur au repos; - la figure 3 est une vue de dessus du support inferieur porte-contacts et de la lame de contact; - la figure 4 est une vue schematique en section so longitudinale illustrant le comportement de la lame intermediaire de contact a ['issue de l'actionnement du commutateur pour interrompre la liaison electrique entre les deux contacts fixes; - les figures 5 et 6 vent des vues analogues aux figures 1 et 2 qui illustrent un deuxieme mode de realisation de ['invention l (! dans lequel la lame intermediaire de contact et ltorgane de declenchement vent realises sous la forme d'un composant unique en materiau conducteur. Dans la description qui va suivre, faite a titre non limitatif, des composants identiques, analogues ou similaires seront designee par les meme chiffres de reference. On adoptera, a titre non limitatif, les orientations verticale, longitudinale et transversale selon ['orientation du triedre L, V, T indique sur les figures, ainsi que les orientations gauche et droite o en reference aux figures. On a represente aux figures 1 et 3, un commutateur electrique 10 a effet tactile qui comporte ici, de teas en haut, un support inferieur 12 portecontacts fixe realisb par moulage en materiau isolant, une lame intermediaire de contact 14 en materiau conducteur, un organe de declenchement 16 de forme generale en tronc de pyramide reguliere rectangulaire bombee vers le haut, un organe de declenchement 18 a action verticale, et une cage superieure 20 de fermeture du commutateur qui maintient notamment ltensemble des composants en position o assemblee comme illustree a la figure 2. Le botier 12, de conception generale connue, est de forme generale parallelepipedique rectangle et il est ouvert dans sa face superieure 22 en delimitant un logement interieur 24. Le logement 24 comporte un fond inferieur horizontal etage a deux niveaux, c'est-a-dire qu'il comporte une premiere portion centrale la plus basse 26, horizontale et de contour rectangulaire, et une deuxieme portion de niveau superieur decale vers le haut constitue de deux portions 28A et 28B de contour rectangulaire agencees symetriquement de part et d'autre de la portion centrale so 26 et qui vent coplanaires. A ['exception des contacts fixes, qui seront decrits par la suite, le support inferieur 12 (comme l'organe de declenchement 16, I'organe d'actionnement 18 et la cage 20) presente une - }1 (, symetrie generale de conception par rapport a des plans verticaux longitudinal et transversal medians non indiques sur les figures. Dans le premier mode de realisation, les deux contacts fixes comportent un premier contact fixe central et inferieur 30 agence dans la portion 26 du fond du logement 24 qui est un element decoupe comportant une paste de raccordement electrique 32A qui fait saillie longitudinalement a l'exterieur du corps isolant du botier inferieur 12. Le second contact fixe 30B est agence, a droite en o considerant les figures 1 a 3, dans la portion superieure de fond 28B de maniere que sa face superieure libre de contact 34B soit affleurante et coplanaire a la portion adjacente 28B du fond du logement. Le contact fixe 30B comporte lui aussi une paste laterale s de raccordement 32B qui fait sailli longitudinalement vers la droite a partir du corps en materiau isolant du support inferieur 12 qui est surmoule autour des contacts fixes selon une technique connue. Comme on peut le voir notamment aux figures 2 a 4, o chaque portion superieure 28A, 28B du fond du logement 24 est delimitee longitudinalement vers l'interieur par une arrete horizontale et transversale 36A, 36B. Dans le premier mode de realisation selon ['invention, la lame intermediaire de contact 14, en forme generale de plaque s rectangulaire evidee, est de conception telle qu'elle est toujours en contact electrique avec le contact fixe central 30, quel que soit ltetat du commutateur 10. La lame intermediaire 14 est constituee pour l'essentiel par deux bras transversaux et opposes 38A et 38B de contact mobile o qui se presentent sous la forme de deux bandes rectangulaires planes qui s'etendent parallelement l'une a l'autre selon la direction transversale et qui vent reliees entre elles par deux branches paralleles et opposees 40, en forme de bandes d'orientation longitudinale, de maniere a permettre une J -i deformation elastique globale, symetrique et simultanee, de la iame intermediaire de contact 14 comme cela sera explique par la suite. La lame 14 est realisee en materiau conducteur et elle s comporte aussi une branche centrale de contact 42 qui s'etend longitudinalement vers l'interieur depuis le bord lateral interieur 44A du bras 38A et qui se prolonge vers le centre, et verticalement vers le teas, de fa,con que son tron,con d'extremite libre en forme de pastille 46 soit en appui et en contact electrique o permanent avec le contact fixe central 30. Comme on peut le voir notamment a la figure 2, lorsque la lame intermediaire de contact est dans son etat stable de repos, ctest-a-dire non deformee elastiquement, elle stetend sensiblement dans un plan horizontal avec la branche centrale 42 qui s'etend elle verticalement vers le teas. Dans sa position de repos illustree aux figures 2 et 3, le bras lateral de droite 38B est en appui horizontal, au moins par son bord d'extremite longitudinale de contact avec la face superieure conductrice 34B du contact fixe lateral de droite 30B. Les deux contacts fixes 30 et 30B vent done relies electriquement par la lame de contact 14, ctest-a-dire que le commutateur 10 est du type normalement ferme (NF). Lorsque lton agit sur la lame de contact 14 pour la deformer en vue de provoquer un changement d'etat du commutateur 10, et comme on peut le voir illustre de maniere schematique, a la figure 4, la branche centrale 42, 46 reste en contact avec le contact fixe central 30, tandis que le tron,con ou bras lateral 38B, sous l'effet de la deformation de la lame de contact 14, change de position de maniere a interrompre son o contact electrique avec le contact fixe lateral 30B, 34B. A cet effet, il se produit globalement un basculement du bras 38B autour de l'arrete 36B qui constitue ainsi un axe de pivotement ou de basculement horizontal pour le bras 38B qui ir n'est plus en contact, en aucune maniere, avec la face superieure 34B du contact lateral fixe 30B. Ainsi, la liaison electrique entre les deux contacts fixes 30 et 30B qui etait assuree par la lame 14, est interrompue, c'est-a dire que le commutateur, dans son etat actionne, se trouve dans un etat electrique ouvert. Pour que le commutateur 10 soit du type a effet tactile, et selon une conception connue, le dome rectangulaire de declenchement 16 est du type monostable, c'est-a-dire qu'il est o normalement bombe vers le haut avec sa partie centrale d'actionnement 50 decalee vers le haut par rapport a son bord ou contour inferieur 52 qui est dimensionne de maniere a prendre appui sur la face superieure en vis-a-vis de la lame intermediaire de contact 14, le long des branches longitudinales 40 et sur les s faces superieures des bras lateraux 38A et 38B. L'organe superieur d'actionnement ou actionneur 18 est un element deformable dont la partie centrale 54 en forme de poussoir, accessible depuis l'exterieur au-dessus de la face superieure 56 de la cage 20 en faisant saillie a travers un trou central 58 de o cette derriere, se prolonge vers le teas par une extremite inferieure 60 d'actionnement qui coopere en permanence avec la face superieure de la partie centrale 50 du dome de declenchement 16. Dans ltetat monte et assemble des composants, I'organe de declenchement 16 est legerement precontraint elastiquement de maniere a maintenir sans jeu ['ensemble des composants. De man iere con nue, lorsque lton agit vertica lement vers le teas sur le poussoir 54, son extremite inferieure 60 agit sur la partie centrale 50 du dome de declenchement 16 qui se deforme so elastiquement puis change brusquement d'etat, notamment en vue de fournir la sensation tactile. La conformation de l'organe de declenchement 16 et sa cooperation avec la plaque intermediaire de contact 14 imposent J r ' a cette derriere de changer elle aussi d'etat et de se deformer pour adopter le profil illustre notamment a la figure 4. La plaque intermediaire 14 se comporte ainsi comme un element de contact mobile qui change d'etat en se "retournant". La plaque intermediaire de contact 14 demeure dans son etat deforme, represente schematiquement a la figure 4, tent que l'organe de declenchement 16 est lui aussi dans son etat declenche, c'est-a-dire tent que l'on ne relache pas ['action sur le poussoir 54 de l'actionneur 18. o Le dome de declenchement 16 etant interpose verticalement entre la lame de contact 14 et l'actionneur 18, il peut, selon une conception connue, etre metallique et done conducteur de ltelectricite dans la mesure ou, dans son etat stable de repos qui correspond aussi a ltetat stable de repos de la s lame 14, I'ensemble 14-16 constitue un ensemble conducteur de l'electricite et dans la mesure ou, dans son etat deforme, il est indifferent que sa partie centrale conductrice 50 vienne au contact electrique du troncon d'extremite 46 de la branche 42 de la lame intermediaire de contact 14 dans la mesure ou ltouverture de la o liaison electrique s'effectue au niveau du bras lateral 38B et du contact lateral fixe 30B. On decrira maintenant le deuxieme mode de realisation illustre aux figures 5 et 6, plus particulierement en comparaison avec le premier mode de realisation decrit aux figures 1 a 3. Dans ce deuxieme mode de realisation, d'une part, les deux contacts fixes 30A et 30B vent agences symetriquement et lateralement avec leurs faces superieures conductrices 34A et 34B coplanaires avec les portions adjacentes des parties laterales 28A et 28B du fond du logement. so D'autre part, l'organe de declenchement en forme de dome 16 constitue a la fois ltorgane de declenchement 16 proprement dit, et la plaque ou lame intermediaire de contact 14. Comme on peut le voir a la figure 6, dans son etat stable de repos, la configuration du dome 16 de declenchement formant j rl 1,4 lame de contact 14 est telle qu'il est symetriquement en appui vertical de contact, notamment par ses bords inferieurs transversaux 39A et 39B sur les portions degagees en vis-a-vis de face superieure 34A, 34B des contacts lateraux fixes 30A et 32B. Les parties laterales opposees 38A et 38B du dome 16 constituent les bras de contact mobiles. Lorsque l'on agit sur la partie centrale 50 du dome de declenchement 16 au moyen du poussoir 54-60, on provoque, le o changement d'etat brusque de l'organe de declenchement 16, ce qui provoque done le basculement ou pivotement simultane des deux bras de contact mobiles 38A et 38B qui basculent ou pivotent chacun respectivement autour de l'arrete 36A, 36B de maniere a interrompre le contact electrique entre chaque bras mobile de contact 38A, 38B avec son contact lateral fixe associe A, 30B. ^, 7\r 1 REVENDICATIONS 1. Commutateur electrique (10) du type comportant: - un support inferieur (12) porte-contacts (30, 30A, 30B) en materiau isolant (13) qui delimite un logement (24) dans lequel vent disposes au moins deux contacts electriques fixes (30, 30A, B); - un organe d'actionnement (20, 54, 60) qui agit selon une direction verticale (V) sensiblement perpendiculaire au fond (26, o 28A, 28B) du logement (24); - une lame intermediaire de contact (14) realisee en materiau conducteur qui est interposee verticalement entre l'organe d'actionnement (20) et le fond (26) du logement (24) et qui est deformable elastiquement sous ['action verticale de haut en teas de l'organe d'actionnement (20) et a partir d'un etat stable de repos, dans lequel la lame de contact (14) s'etend sensiblement dans un plan horizontal, en vue de modifier la liaison electrique entre les deux contacts fixes (30-30B, 30A- B), caracterise en ce que la liaison electrique entre les deux o contacts fixes est etablie lorsque la lame de contact (14) est dans son etat stable de repos dans lequel un troncon de contact (38A, 38B) de la lame de contact est en appui sur un contact fixe associe (30A, 30B), et en ce que la deformation elastique de la lame de contact (14) provoque un deplacement du tron,con de contact (38A, 38B) en eloignement audit contact fixe associe (30A, 30B) pour interrompre la liaison electrique entre les deux contacts fixes. 2. Commutateur selon la revendication precedente, caracterise en ce que les deux contacts fixes (30, 30B) vent o decales verticalement l'un par rapport a l'autre, et en ce que ledit contact fixe associe est le contact superieur (30B). 3. Commutateur selon la revendication 1, caracterise en ce que les deux contacts fixes (30A, 30B) vent alignes horizontalement, et en ce que la lame deformable elastiquement 7\ r (14) comporte deux tron,cons opposes de contact (38A, 30B) dont chacun est en appui respectivement avec un contact fixe associe (30A, 30B) lorsque la lame de contact (14) est dans vent etat stable de repos, la deformation elastique de la lame de contact s (14) provoquant un deplacement simultane de chacun des deux tron,cons (38A, 38B) de contact en eloignement du contact fixe (30A-34A, 30B-34B) qui lui est associe. 4. Commutateur selon l'une quelconque des revendications precedentes, caracterise en ce que, en section verticale, le o tron,con de contact (38A, 38B) est un bras longitudinal d'orientation globalement horizontale dont au moins un bord d'extremite libre (39A, 39B) est en appui sur le contact fixe associe lorsque la lame intermediaire est dans son etat stable de repos. s 5. Commutateur selon la revendication precedente, prise en combinaison avec la revendication 3, caracterise en ce que les deux bras de contact vent deux bras (38A, 38B) opposes, alignes longitudinalement et relies entre eux par une portion centrale de la lame de contact sur laquelle agit l'organe d'actionnement. o 6. Commutateur selon l'une quelconque des revendications 4 ou 5, caracterise en ce que le contact fixe associe (30A, 30B) delimite une surface superieure de contact (34A, 34B) qui est coplanaire avec une portion de surface adjacente (28A, 28B) du fond du logement (24) qui delimite une arete transversale s horizontale (36A, 36B) sur laquelle le bras prend appui pour basculer lors de son deplacement en eloignement du contact fixe associe. 7. Commutateur selon l'une quelconque des revendications precedentes, caracterise en ce qu'il comporte un organe de o declenchement (16) de forme generale bombee vers le haut qui, sous ['action de l'extremite libre inferieure (60) de l'organe d'actionnement (20) et a partir d'une position stable haute de repos, est deformable elastiquement, selon la direction verticale (V), vers une position basse d'actionnement dans laquelle la ) 't ' i liaison electrique entre les deux contacts fixes (30-30B, 30A-30B) est interrompue. 8. Commutateur selon la revendication precedente prise en combinaison avec la revendication 2, caracterise en ce que s l'organe de declenchement (16) est interpose verticalement entre l'extremite inferieure (60) de l'organe d'actionnement (20) et la lame intermediaire de contact (14). 9. Commutateur selon la revendication 7 prise ne combinaison avec la revendication 3, caracterise en ce que o ltorgane de declenchement (16) est realise en une seule piece avec la lame intermediaire de contact (14). 10. Commutateur selon l'une quelconque des revendications 7 a 8, caracterise en ce que l'organe de declenchement (16) comporte une embase inferieure d'appui et un trongon superieur (50) sur lequel agit l'organe d'actionnement (20, ). 11. Commutateur selor! la revendication precedente, caracterise en ce que l'embase est un tronc de polyedre,