Brevet FR2864331A1 — publié le 20050624

La présente invention concerne un procédé de fabrication d'un contacteur électrique. Elle concerne également le contacteur électrique réalisé grâce à la mise en oeuvre du procédé. Plus précisément, ce procédé a trait à la fabrication d'un contacteur électrique qui est composé de deux éléments reliés par au moins deux languettes (ou pattes) élastiquement déformables, solidaires chacune de l'un des deux éléments, et dont les portions d'extrémité libres se chevauchent, en étant normalement appliquées l'une contre l'autre de manière à assurer la liaison électrique entre les deux éléments, l'une de ces languettes étant susceptible d'être fléchie de telle sorte que sa portion d'extrémité libre s'écarte de celle de l'autre languette, et que la liaison électrique se trouve alors rompue, ceci à l'aide d'un moyen de commande tel qu'une came, par exemple pivotante ou rotative. L'invention est applicable aussi bien dans le cas d'un contacteur simple, c'est-à-dire à un seul contact -comportant une seule paire de languettesqu'à un contacteur multiple, pourvu de plusieurs contacts et, corrélativement, de plusieurs paires de languettes, par exemple de deux contacts et de deux paires de languettes. Dans les procédés de fabrication connus, chaque élément de base ainsi que la languette (ou les languettes) qui s'y rattache(nt) sont réalisés indépendamment l'un de l'autre, par découpage et estampage dans une plaque mince en matériau conducteur, par exemple en bronze. Ce procédé de fabrication nécessite par conséquent une phase d'assemblage des deux sous-ensembles ainsi préalablement obtenus. Cette phase d'assemblage constitue une opération relativement délicate, car devant être faite avec une grande précision, et relativement coûteuse, ce qui vient grever le prix de revient de la fabrication du contacteur. L'invention vise à proposer un procédé de fabrication plus simple et moins coûteux, dans lequel la phase d'assemblage n'est pas nécessaire. A cet effet, conformément à l'invention, on procède de la manière suivante (a) on découpe dans une plaque mince en matériau conducteur élastiquement déformable un flan plan qui comprend, d'une part, les deux éléments du contacteur, chacun d'eux se prolongeant, en direction de l'autre élément, par au moins une languette dont le chant d'extrémité libre est légèrement écarté de celui de l'autre languette et, d'autre part, au moins une barrette qui relie l'un à l'autre ces deux éléments; (b) on déforme la zone d'extrémité libre de l'une desdites languettes, dite première languette, de telle manière que son plan soit écarté de celui du flan; (c) on emboutit ladite barrette de telle manière que les deux éléments soient rapprochés l'un de l'autre; (d) on rabat la zone d'extrémité libre de ladite première languette en direction de l'autre languette -dite seconde languette- de manière à appliquer les zones d'extrémité libre desdites languettes l'une contre l'autre. On comprend que, durant toute cette opération, les deux éléments de 15 base demeurent correctement positionnés l'un par rapport à l'autre, puisqu'ils sont solidaires l'un de l'autre. Par ailleurs, selon un certain nombre de caractéristiques avantageuses, mais non limitatives du procédé : - avant l'étape (c) ci-dessus, on déforme la zone d'extrémité libre de 20 ladite seconde languette de manière à lui donner une section transversale en "U" ou en "V" renversé, contre le fond de laquelle vient s'appliquer, après rabattement, la zone d'extrémité libre de ladite première languette; - avant l'étape (c), on déforme une zone intermédiaire de ladite seconde languette de manière à y former un bossage de section en "U" ou en "V" 25 renversé, dont le fond est adapté pour venir en contact avec une came de commande; - le contacteur est double, formé de deux paires identiques de languettes disposées parallèlement, côte à côte; - ladite barrette s'étend parallèlement entre les deux paires de 30 languettes; - ladite barrette relie la base de la seconde barrette de l'une des paires à la base de la première languette de l'autre paire; - le procédé comprend une étape subséquente de surmoulage d'une plaquette en matière synthétique isolante sur chacun desdits éléments; - le procédé comprend une étape subséquente de report de composants électroniques sur l'un au moins desdits éléments; - le procédé comporte une étape subséquente de découpe et d'enlèvement de ladite barrette de liaison emboutie; - le flan est découpé dans une plaque de bronze ayant une épaisseur comprise entre 0,2 et 0,5 mm. Comme déjà dit, l'invention a également pour objet le contacteur électrique réalisé grâce à la mise en oeuvre de ce procédé. Ce procédé est remarquable en ce que lesdits éléments qui le composent ont été rapprochés l'un de l'autre par emboutissage d'au moins une barrette qui les relie. Dans un mode de réalisation possible du contacteur, lesdits éléments 10 sont connectés l'un à l'autre par ladite barrette emboutie; cette dernière demeure donc présente sur le produit fini. D'autres caractéristiques et avantages de l'invention apparaîtront de la description et des dessins annexés qui représentent, à simple titre d'exemples non limitatifs de la portée de l'invention, deux modes possibles de mises en oeuvre du procédé. Sur ces dessins: - les figures 1 à 5 sont des vues schématiques, en perspective, d'un contacteur double, qui montrent les différentes étapes successives de la mise en oeuvre du procédé pour la fabrication de ce contacteur; - les figures 6 et 7 sont des vues de face du contacteur ainsi réalisé, qui représentent l'un des contacts, respectivement fermé et ouvert; - la figure 8 est une vue en perspective d'une came de commande susceptible d'être utilisée pour actionner le contacteur; - les figures 9 à 11 sont des schémas qui montrent trois positions angulaires différentes de la double came de commande, les figures portant l'indice A se rapportant à l'un des contacts et celles portant l'indice B se référant à l'autre contact; - les figures 12 à 14 sont des vues schématiques en perspective qui illustrent le procédé de fabrication d'un contacteur simple. Le flan 1 représenté sur la figure 1 a été découpé par un procédé classique utilisant un poinçon et une matrice, dans une fine tôle en métal bon conducteur de l'électricité, ayant une certaine élasticité. Il s'agit par exemple d'une plaque de bronze dont l'épaisseur est de l'ordre de 0,3 à 0,4 mm. Vu de dessus, le flan 1 a une forme approximativement rectangulaire, dont le grand côté est sensiblement plus long que le petit côté. 35 Les zones bordant les petits côtés, référencées 2 et 3, sont constituées par les éléments de base 2, 3 à connecter. Les grands côtés sont matérialisés par deux paires de languettes placées bout à bout, désignées 20a-30a d'un côté, et 20b-30b de l'autre côté. Les languettes 20a et 20b forment parties intégrantes de l'élément 2; de même les languettes 30a, 30b forment parties intégrantes de l'élément 3. Chaque languette 20, 30 d'une même paire de languettes s'inscrit dans le prolongement de l'autre. On a désigné par les références 22a, 22b et, respectivement, 34a et 10 34b, les bords -ou chants- libres des extrémités des languettes 20a, 20b d'une part et 30a, 30b d'autre part. Les chants 22a et 34a d'une part et 22b, 34b d'autre part, sont espacés l'un de l'autre d'une faible distance. Chacun des éléments 2, 3 se prolonge vers l'extérieur du contour de 15 ce rectangle par un appendice 21, respectivement 31, dirigé longitudinalement ou, respectivement, transversalement. Dans la partie centrale du flan, qui est située entre les deux paires de languettes 20a-30a et 20b-30b, s'étend une barrette 4 qui est parallèle à ces languettes, et qui forme également partie intégrante du flan; l'une 40 de ses extrémités est coudée à angle droit et se raccorde à la languette 20a, à proximité de l'élément 2; de même, l'autre extrémité 41 de la barrette 4 se raccorde, par une partie coudée à angle droit 41, à la languette 30b, à proximité de l'élément 3. On notera que les languettes 20 ont une longueur sensiblement plus grande que les languettes 30. Pour mettre en oeuvre le procédé de l'invention, on commence par déformer chacune des languettes 20a, 20b pour y former des zones bombées 5a, 5b et 6a, 6b. Cette opération est faite par exemple par estampage entre un poinçon et une matrice de forme complémentaire. Comme on le voit sur les figures, ces zones bombées ont 30 sensiblement une section en forme de "V" dont la pointe est dirigée vers le haut sur les figures. Les bossages 5a, 5b sont positionnés dans une zone médiane des languettes 20a, respectivement 20b, tandis que les bossages 6a et 6b sont positionnés au niveau de leur extrémité libre. Les bossages 5 ont une hauteur sensiblement supérieure à celle des bossages 6. La formation de ces bossages a bien entendu pour effet de "raccourcir" la longueur des languettes 20, de sorte que leur bord libre 22 s'écarte du bord libre en regard 34 des autres languettes. On appellera conventionnellement, dans la suite de la description et 5 dans les revendications, les languettes 30 "premières languettes" et les languettes 20 "secondes languettes". La figure 3 représente une étape suivante dans laquelle les premières languettes 30 sont rabattues vers le haut, à 90 par rapport au plan général dans lequel s'inscrit le flan 1; ce flan étant représenté dans un plan horizontal, les portions de premières languettes se trouvent donc dressées dans une position verticale, référencée 30'a et, respectivement, 30'b sur la figure 3. Ces portions dressées se raccordent au reste des languettes par des zones transitoires inclinées 33a, respectivement 33b. A l'étape suivante, on emboutit la barrette 4 vers le bas de telle sorte que sa configuration, initialement rectiligne, prenne une configuration de trapèze dont la petit base 4' est décalée vers le bas par rapport au plan général horizontal du flan, cette petite base se raccordant aux parties 40, 41 par des côtés obliques 42, respectivement 43 (voir figure 4). Cet emboutissage a pour effet de rapprocher l'un de l'autre les 20 éléments 2 et 3, sur une course qui dépend de la profondeur de l'emboutissage. On rabat ensuite les portions verticales 30'a et 30b à 90 vers le bas de telle manière qu'elles se positionnent horizontalement, en venant s'appliquer contre le dessus des bossages 6a et respectivement 6b, comme illustré à la figure 5. Bien entendu, le degré d'emboutissage de la barrette 4 est défini de 25 telle sorte que le chevauchement soit effectivement obtenu. On obtient ainsi deux contacts Ca et Cb, qui correspondent à la mise en appui mutuel des languettes 20a et 30a d'une part, et 20b et 30b d'autre part. La fabrication du contacteur est achevée par surmoulage d'une plaquette en matière synthétique isolante, par exemple en résine thermoplastique, sur les deux extrémités du contacteur ainsi obtenu, ces plaquettes surmoulées étant représentées en traits mixtes interrompus et désignées respectivement par les références 200 et 300 sur la figure 5. Dans le mode de réalisation illustré, les appendices 21 et 31 font saillie en dehors des plaquettes surmoulées 200 et respectivement 300, permettant 35 leur branchement à des circuits électriques appropriés. De plus, à l'intérieur des plaquettes 200 et/ou 300 peuvent être montés des composants électroniques, voire des circuits imprimés, connectés à certaines zones des éléments 2, respectivement 3, et/ou aux extrémités de la barrette 4. La figure 6 montre le contacteur en vue de face. Les languettes 20 et 30 représentées peuvent être soit les languettes 20a et 30a, soit les languettes 20b et 30b, ce qui explique que leurs chiffres de référence n'aient pas été affectés de l'indice a ou de l'indice b. Sur la représentation de la figure 6, le contact C est fermé, la conduction du courant électrique étant assurée entre les éléments 2 et 3 par les languettes conductrices 20 et 30, qui se trouvent en contact l'une avec l'autre. Comme illustré à la figure 7, si on presse sur le bossage 5 de manière à faire fléchir vers le bas la languette 20, sous l'action d'une force F, le bossage 6 qui assurait le contact C avec la portion 32 de la languette 30 s'écarte de cette dernière d'un jeu j, ce qui rompt la liaison électrique entre les éléments 2 et 3, provoquant l'ouverture du contact. Dès que la force F cesse d'être appliquée, la languette 20 retrouve, par suite de son élasticité, sa configuration initiale de la figure 6, et le contact C est à nouveau fermé. La figure 8 représente en perspective une double came 7 apte à servir à la commande d'un contacteur double du type qui vient d'être décrit. Cette came 7 présente une surface globalement cylindrique 70 dans sa région médiane, laquelle est bordée sur chacun de ses bords par une piste profilée 8, respectivement 9. L'une de ces pistes est adaptée pour venir s'appuyer contre le bossage 5a et l'autre contre le bossage 5b des languettes 20a et, respectivement, 20b. L'axe X-X' de la came 7 se trouve donc disposé transversalement au-dessus du contacteur double. Dans l'exemple illustré la piste 8 possède deux protubérances 80, 81 30 qui sont diamétralement opposées tandis que la piste 9 possède une seule protubérance 90. Cette came est portée par un arbre transversal non représenté sur lequel ou avec lequel- elle est susceptible de pivoter sous l'action d'une sollicitation manuelle de la part de l'utilisateur. Selon la position angulaire de la came, on peut obtenir différents états d'ouverture et/ou de fermeture de chacun des deux contacts C. et Cb. Quand la portion cylindrique, de faible diamètre, d'une piste de came se trouve en regard du bossage 5 de la languette associée, cette languette n'est pas sollicitée et le contact est fermé. En revanche, lorsque c'est une protubérance qui vient porter contre le bossage 5, il fait fléchir la languette vers le bas, provoquant l'ouverture du contact. Ainsi, à titre d'exemples, sur les figures 9A et 9B la position de la came est telle que les deux contacts C,, et Cb sont fermés; dans l'état des figures 10A et 10B le contact Ca est ouvert et le contact Cb fermé ; enfin dans l'état des figures 1 lA et 11B les deux contacts Ca et Cb sont ouverts. Les figures 12 et 14 illustrent sommairement le procédé de fabrication d'un contacteur simple. Des chiffres de référence identiques ou similaires ont été désignés pour représenter les éléments identiques ou similaires de ceux du premier mode de réalisation. Le flan de départ 1 a la forme générale d'un rectangle dont les petits côtés correspondent aux éléments de base 2 et 3. L'élément 3 est solidaire d'une languette 30 (première languette) tandis que l'élément 2 est solidaire d'une languette 20 (seconde languette). Ces deux languettes 30 et 20 s'étendent longitudinalement en partie médiane du flan et leurs extrémités libres sont situées en vis-à-vis et légèrement écartées l'une de l'autre. Les deux grands côtés du flan 1 sont matérialisés par une paire de barrettes 4a et 4b. La déformation de la paire de languettes 20, 30 est réalisée de la même manière que celle de chacune des paires de languettes 20a, 30a et 20b, 30b du premier mode de réalisation; de même, les deux barrettes 4a et 4b sont embouties de manière similaire à la languette 4 du premier mode de réalisation, ce qui permet d'aboutir à la configuration illustrée sur la figure 13. Cependant, à la fin de l'opération, après que les éléments 2 et 3 aient été avantageusement fixés à des organes de support et de connexion appropriés (non représentés) les barrettes 4a et 4b sont avantageusement découpées et enlevées. Les bords sectionnés de ces barrettes 4a et 4b sont désignés respectivement par les références 44a, 45a et 44b, 45b sur la figure 14, leur enlèvement étant symbolisé par la flèche E sur cette même figure. Il va de soi que, dans ce mode de réalisation, il suffirait d'une barrette de liaison reliant les éléments 2 et 3, cette barrette longeant l'un des bords de la paire de languettes; cependant l'utilisation de deux barrettes symétriques permet de mieux contrôler la déformation du flan au cours de I'emboutissage, limitant le risque d'un désaxage relatif des deux languettes au cours de l'opération. REVENDICATIONS, 1. Procédé de fabrication d'un contacteur électrique composé de deux éléments (2, 3) reliés par au moins deux languettes (20, 30) élastiquement déformables, dont les portions d'extrémité libres sont normalement appliquées l'une contre l'autre, de manière à assurer la liaison électrique entre les deux éléments (2, 3), l'une (20) de ces languettes étant susceptible d'être fléchie de telle sorte que sa portion d'extrémité libre s'écarte de celle de l'autre languette (30), et que cette liaison électrique se trouve alors rompue, ceci à l'aide d'un moyen de commande tel qu'une came (7), caractérisé par le fait qu'il comprend les étapes suivantes: (a) on découpe dans une plaque mince en matériau conducteur élastiquement déformable un flan plan (1) qui comprend, d'une part, les deux éléments (2, 3) du contacteur, chacun d'eux se prolongeant, en direction de l'autre élément, par au moins une languette (20, 30) dont le chant d'extrémité libre (22, 34) est légèrement écarté de celui (34, 22) de l'autre languette et, d'autre part, au moins une barrette (4) qui relie l'un à l'autre ces deux éléments (2, 3) ; (b) on déforme la zone d'extrémité libre de l'une (30) desdites languettes, dite première languette (3) de telle manière que son plan soit écarté de celui du flan (1) , (c) on emboutit ladite barrette (4) de telle manière que les deux éléments (2, 3) soient rapprochés l'un de l'autre; (d) on rabat la zone d'extrémité libre de ladite première languette (30) en direction de l'autre languette (20) dite seconde languette- de manière à appliquer les zones d'extrémité libre desdites languettes (20, 30) l'une contre l'autre. 2. Procédé selon la revendication 1, caractérisé par le fait qu'avant l'étape (c) ci-dessus, on déforme la zone d'extrémité libre (6) de ladite seconde languette (20) de manière à lui donner une section en "U" ou en "V" renversé contre le fond de laquelle vient s'appliquer, après rabattement, la zone d'extrémité libre (32) de ladite première languette (30). 3. Procédé selon la revendication 1 ou 2, caractérisé par le fait qu'avant l'étape (c), on déforme une zone intermédiaire de ladite seconde languette (20) de manière à y former un bossage (5) de section en "U" ou en "V" renversé, dont le fond est adapté pour venir en contact avec une came de commande (7). 2864331 io 4. Procédé selon l'une des revendications 1 à 3, caractérisé par le fait que le contacteur est double, formé de deux paires identiques de languettes (20a, 30a; 20b, 30b) disposées parallèlement côte à côte. 5. Procédé selon la revendication 4, caractérisé par le fait que ladite 5 barrette (4) s'étend parallèlement entre les deux paires de languettes (20a, 30a; 20b, 30b). 6. Procédé selon la revendication 4, caractérisé par le fait que ladite barrette (4) relie la base de la seconde barrette (20a) de l'une des paires à la base de la première languette (30b) de l'autre paire. 7. Procédé selon l'une des revendications 1 à 6, caractérisé par le fait qu'il comprend une étape subséquente de surmoulage d'une plaquette (200, 300) en matière synthétique isolante sur chacun desdits éléments (2, 3). 8. Procédé selon l'une des revendications 1 à 6, caractérisé par le fait qu'il comprend une étape subséquente de report de composants électroniques 15 sur l'un au moins desdits éléments (2, 3). 9. Procédé selon l'une des revendications 1 à 6, caractérisé par le fait qu'il comporte une étape subséquente de découpe et d'enlèvement de ladite barrette de liaison emboutie (4). 10. Procédé selon l'une quelconque des revendications précédentes, 20 caractérisé par le fait que le flan (1) est découpé dans une plaque de bronze ayant une épaisseur comprise entre 0,2 et 0,5 mm. 11. Contacteur électrique obtenu par la mise en oeuvre d'un procédé conforme à l'une des revendications précédentes, dont lesdits éléments (2, 3) qui le composent ont été rapprochés l'un de l'autre par emboutissage d'au moins une barrette (4) qui les relie. 12. Contacteur électrique selon la revendication 11, caractérisé par le fait que lesdits éléments (2, 3) sont connectés l'un à l'autre par ladite barrette emboutie (4).