Brevet FR2905514A1 — publié le 20080307

Commutateur à bascule L'invention concerne un commutateur à bascule comportant une unité de commutateur mécanique constituée par un boîtier de commutateur en matière plastique, par un élément de commutation monté sur celui-ci de façon mobile en va-et-vient en étant sollicité par un ressort, et par une bascule d'actionnement reliée à l'élément de commutation, comportant des éléments de butée finale pour limiter l'angle d'actionnement de la bascule d'actionnement, et une unité de commutateur électrique. Dans un tel commutateur à bascule connu du document DE 101 17 597 Cl, l'angle d'actionnement vers les deux directions de mouvement est formé exclusivement par les éléments de butée finale sur le boîtier de commutateur d'une part et sur la bascule d'actionnement d'autre part. Ceci signifie qu'une seule fonction de commutation respective existe dans chaque direction. L'objectif sous-jacent à la présente invention est de réaliser un tel commutateur à bascule de manière à pouvoir l'utiliser pour d'autres fonctions de commutation, à l'aide d'une fonction de surpressage. Pour atteindre cet objectif, dans un commutateur à bascule du type mentionné en introduction, la bascule d'actionnement est pourvue d'un élément de surpressage qui, dans l'une ou dans les deux directions d'actionnement, vient en liaison d'action avec une butée de surpressage sur le boîtier de commutateur, avant que les éléments de butée finale viennent faire effet. Grâce aux mesures techniques conformes à l'invention, dans un commutateur à bascule analogique du type mentionné en introduction, on permet de manière simple une fonction de surpressage vers l'un ou vers l'autre côté ou bien vers les deux côtés. En fonction de la configuration de la butée de surpressage et/ou de la butée finale, on peut prévoir de manière simple différents angles d'actionnement entre la position de départ et la butée de surpressage ainsi qu'entre la butée de surpressage et la 2905514 2 butée finale. De plus, ceux-ci peuvent être différents dans les deux directions. Des développements avantageux de l'élément de surpressage sur la bascule d'actionnement consistent en ce que 5 l'élément de surpressage est formé par un poussoir sollicité par un ressort ou par deux poussoirs sollicités par des ressorts en sens opposés. Un ressort de compression est agencé entre les deux poussoirs opposés. De plus, le ou les poussoirs et le ressort de compression sont retenus dans une cage de boîtier. 10 On obtient un logement structurel simple de l'élément de surpressage sur la bascule d'actionnement lorsque la cage de boîtier pour l'élément de surpressage est agencée à l'intérieur de la bascule d'actionnement, ou bien lorsque la cage de boîtier pour l'élément de surpressage est agencée entre la face inférieure 15 d'une enveloppe de préférence approximativement semicylindrique et l'axe de basculement de la bascule d'actionnement dans l'élément de commutation. Selon un développement avantageux de la butée de surpressage sur le boîtier de commutateur, la butée de 20 surpressage est conformée sur le boîtier de commutateur, ou bien la butée de surpressage est formée par une coupole pénétrant dans la trajectoire de mouvement, de préférence approximativement circulaire, du poussoir concerné. Pour obtenir différents angles d'actionnement vers le point 25 de surpressage et au-delà de celui-ci, et pour obtenir des fonctions de surpressage dans l'une ou dans l'autre direction, ou bien dans les deux directions ou même dans aucune direction, la coupole de surpressage est conformée en dépassement perpendiculairement sur une partie intérieure du boîtier de 30 commutateur et présente une longueur variable. De plus, la longueur variable de la coupole de surpressage est susceptible d'être réalisée par des noyaux interchangeables de différentes hauteurs dans un outil de moulage pour la partie intérieure du 2905514 3 boîtier de commutateur. Dans ce cas, les éléments de butée finale sont formés par des arêtes inférieures conformées sur l'élément de commutation et par des coupoles de butée qui sont conformées en dépassement perpendiculairement sur la partie 5 intérieure du boîtier de commutateur et qui sont variables vis-à-vis de leur longueur. De même, les longueurs variables des coupoles de butée sont susceptibles d'être réalisées par des noyaux interchangeables de différentes hauteurs dans un outil de moulage pour la partie intérieure du boîtier de commutateur. De 10 surcroît, les longueurs des coupoles de l'élément fonctionnel de surpressage et des éléments de butée finale sont susceptibles d'être adaptées les unes aux autres. Ainsi, par simple remplacement par exemple de la partie intérieure du boîtier de commutateur, on obtient une variabilité correspondante dans les 15 angles d'actionnement et aux endroits des fonctions de surpressage. On peut réaliser cette variabilité de manière simple du fait que l'outil de moulage au moyen duquel on réalise la partie intérieure du boîtier de commutateur en matière plastique, par exemple par coulée par injection, est pourvu de noyaux 20 interchangeables que l'on peut utiliser pour réaliser des différentes longueurs des coupoles pour les butées à fonction de surpressage et/ou des coupoles pour les butées finales. D'autres détails de l'invention ressortent de la description qui suit, qui explique plus en détail l'invention en se rapportant à 25 l'exemple de réalisation illustré dans les dessins. Les figures montrent : figure 1, une coupe longitudinale schématique d'un commutateur à bascule analogique à fonction de surpressage et en position de repos selon un exemple de réalisation préféré de la 30 présente invention ; figure 2, une illustration correspondante à celle de la figure 1, cependant dans une position finale après la position de surpressage ; et 2905514 4 figure 3, le commutateur à bascule selon la figure 1 dans la position finale selon la figure 2, cependant en une coupe parallèle à celle de la figure 2. Le commutateur à bascule analogique 10 illustré dans les 5 dessins, qui est pourvu d'une fonction de surpressage entre sa position de repos ou de départ (figure 1) et sa ou ses positions finales résultant après un mouvement dans une ou deux directions de mouvement possède une unité de commutateur mécanique qui est constituée par un boîtier de commutateur 11 en 10 matière plastique présentant une partie extérieure 12 et une partie intérieure 13, ainsi que par un élément de commutation 14 et par une bascule d'actionnement 16 fermement reliée à celui-ci et coiffant sous forme de capuchon l'élément de commutation. La partie extérieure 12 du boîtier de commutateur 11 de 15 section transversale approximativement rectangulaire possède à son extrémité supérieure un recouvrement 18 muni d'une échancrure 17 approximativement rectangulaire qui est traversée par la bascule d'actionnement 16 à bec d'actionnement 19, aussi loin qu'un actionnement de la bascule d'actionnement 16 soit 20 possible dans l'une des deux directions respectives selon la flèche double A jusqu'à la butée finale respective ou via la déviation respective maximale de l'angle d'actionnement. Dans une zone déterminée en hauteur, la partie extérieure 12 possède une bague intérieure 21 contre laquelle prend appui un fond 25 intermédiaire 22 de la partie intérieure 13. La partie intérieure 13 introduite depuis la face inférieure de la partie extérieure 12 est fermement reliée à la partie extérieure 12 au niveau de son extrémité inférieure 23, ce qui n'est pas illustrée en détail. À l'intérieur de la portion inférieure de la partie intérieure 13 est 30 agencée une carte à circuits imprimés 26, et au-dessous de l'extrémité inférieure 23 de la partie intérieure 13 est agencée une autre carte à circuits imprimés 27, à l'intérieur de la partie extérieure 13, les deux cartes à circuits imprimés équipées de 2905514 5 composants électriques et électroniques étant reliées électriquement l'une à l'autre par un câble 28. L'unité constituée par l'élément de commutation 14 et par la bascule d'actionnement 16 est retenue avec faculté de 5 pivotement vers les directions selon la flèche double A au moyen d'un axe de pivotement 31 sur la partie intérieure 13 du boîtier de commutateur 11. L'axe de pivotement 31 est entouré par un ressort à branches 32 qui provoque un rappel dans la position de repos ou de départ illustrée dans la figure 1, à partir de chaque 10 déviation de la bascule d'actionnement 16, une fois que cette dernière est relâchée. Sur le côté intérieur d'une enveloppe 33 approximativement semi-cylindrique, pourvue du bec d'actionnement 19 sur la face supérieure, de la bascule 15 d'actionnement 16 est fixée une cage 35 sur l'élément de commutation 14, laquelle contient un élément à fonction de surpressage 36. L'élément à fonction de surpressage 36 possède deux poussoirs 37 et 38 orientés diamétralement à l'opposé l'un de 20 l'autre entre lesquels est agencé un ressort de compression 39. Le ressort de compression 39 se trouve dans un perçage à trou borgne 41 respectif des poussoirs 37, 38, les perçages à trou borgne 41 étant chacun moins profonds que la moitié de la longueur du ressort de compression 39 le cas échéant 25 précontraint. En étant précontraints par le ressort de compression 39, les deux poussoirs 37 et 38 sont pressés par un bord annulaire extérieur 42, détourné du perçage à trou borgne 41, contre une bague de butée 43 dans la cage 35, une extrémité de poussoir 44 respective convergeant en forme conique des deux 30 poussoirs 37 et 38 dépassant au-delà de la bague de butée 43 formant le bord de cage. Dans la position de repos ou de départ aussi bien de la bascule d'actionnement 16 ou de l'élément de commutation 14 que des deux poussoirs 37 et 38 opposés en 2905514 6 direction de la flèche double B, il existe une distance déterminée entre les deux extrémités intérieures des poussoirs 37 et 38. Si le surpressage ne doit agir que dans une direction, il suffit de prévoir un seul poussoir sollicité par un ressort. 5 Selon la figure 1, la partie intérieure 13 du boîtier de commutateur 11 est pourvue de coupoles de surpressage 46 et 47 qui font saillie de son fond intermédiaire 22 perpendiculairement, c'est-à-dire parallèlement aux parois extérieures de la partie intérieure 13 ainsi que de la partie extérieure 12, coupoles qui 10 sont configurées de manière à dépasser dans la trajectoire de préférence circulaire selon la flèche double A des extrémités de poussoir 44 de l'élément à fonction de surpressage 36 de l'élément de commutation 14 ou de la bascule d'actionnement 16. Les deux coupoles de surpressage 46 et 47 peuvent être 15 réalisées avec la même longueur, selon la figure 1, de sorte que l'angle d'actionnement entre la position de repos ou de départ de la bascule d'actionnement 16 et une butée de surpressage sur l'une ou sur l'autre coupole de surpressage 46, 47 est égal. Cependant, comme le montre la figure 2, il est également possible 20 de réaliser par exemple la coupole de surpressage 47' moins haute que la coupole de surpressage 46. Ceci signifie que l'angle d'actionnement depuis la position de repos ou de départ de la bascule d'actionnement 16 jusqu'à la fonction de surpressage dans l'une des directions A' est inférieur à celui dans l'autre 25 direction A". Il est également possible d'agencer une coupole de surpressage 46 ou 47 dans la trajectoire de mouvement de l'élément à fonction de surpressage 36 uniquement dans l'une des deux directions selon la flèche double A. Dans la figure 3, dans une coupe longitudinale parallèle à 30 la figure 2, on a illustré l'angle d'actionnement maximal en direction de la flèche A'. Il en résulte que l'une des arêtes libre inférieure 48 de l'élément de commutation 14 forme directement une extrémité de butée qui vient prendre appui contre une 2905514 7 coupole de butée 51 qui dépasse également verticalement vers le haut à partir du fond intermédiaire 22 parallèlement à la coupole de surpressage 46. On comprendra que dans l'autre direction de mouvement A", une arête libre inférieure 49 de l'élément de 5 commutation 14 vient en appui contre une coupole de butée 52 agencée en correspondance. Les deux coupoles de butée 51 et 52 peuvent présenter la même longueur, mais elles peuvent également présenter différentes longueurs, comme le montre la figure 3, par exemple de telle sorte que la coupole de butée 51 10 est plus courte que la coupole de butée 52. Ceci signifie que l'angle d'actionnement de la bascule d'actionnement 16 jusqu'à la butée finale dans l'une des directions A' est supérieur à celui dans l'autre direction A". La fonction de surpressage de l'élément à fonction de 15 surpressage 36 décrit ci-dessus est comme suit : Lorsque la bascule d'actionnement 16 est déplacée avec l'élément de commutation 14 depuis la position de repos ou de départ illustrée dans la figure 1 dans la direction A', l'extrémité 44 de l'un des poussoirs 37 vient en appui contre la coupole de surpressage 20 concernée 46 par exemple après un angle d'actionnement de 10 à 15 . Lorsque l'on continue à déplacer la bascule d'actionnement 16 en direction A', pour poursuivre le mouvement en direction A', on doit surmonter une force plus importante qui doit surmonter la pression de ressort, en raison du ressort de compression 39 qui 25 vient alors faire effet. Cette force fournie plus importante est nécessaire pour atteindre la butée finale 51 selon la figure 2. Dans cette position, le ressort de compression 39 est comprimé complètement ou partiellement, et tout comme avant, il existe une distance axiale entre les extrémités intérieures des deux 30 poussoirs 37 et 38. Cette distance est au minimum lorsque l'angle d'actionnement entre la coupole de surpressage 46 et la butée finale est au maximum. On comprendra que le mode d'action décrit s'effectue en correspondance lors de l'actionnement en 2905514 8 direction A" ; dans ce cas, selon l'agencement de la figure 2, l'angle d'actionnement entre la position de repos ou de départ et l'arrivée à la coupole de surpressage 47 est plus grand, de sorte qu'une fois que la butée finale 52 est atteinte, le ressort de 5 compression 39 est moins comprimé. Pour permettre les différents angles d'actionnement décrits ci-dessus entre la position de repos ou de départ et l'arrivée à la coupole de surpressage 46, 47 d'une part et entre la coupole de pressage 46, 47 et la butée finale 51, 52 d'autre part, et ceci de 10 manière simple sur le plan structurel et en matière de fabrication, la partie intérieure 13, pourvue des coupoles 46 et 47 et des éléments 51 et 52, du boîtier de commutateur 11 est conformée en correspondance des longueurs de coupole désirées lors de la fabrication par coulée par injection. On obtient ceci en pouvant 15 équiper l'outil de moulage ou de coulée par injection, destiné à fabriquer l a partie intérieure 1 3 du boîtier de commutateur 1 1 , avec des noyaux interchangeables qui tiennent compte d'une part des différentes longueurs des coupoles de surpressage 46 et 47 et/ou d'autre part des différentes longueurs des coupoles de 20 butée 51 et 52. En correspondance, la partie intérieure 13 prévue pour le type de commutateur à bascule 10 est introduite dans la partie extérieure 12 du boîtier de commutateur 11. Dans le commutateur à bascule décrit 10, la commutation électrique d'un composant, prévue en correspondance de la 25 direction de mouvement A' ou A" de la bascule d'actionnement 16, s'effectue par exemple du fait que l'axe de basculement 31 est pourvu d'aimants permanents espacés sur sa périphérie, tandis que par exemple la carte à circuits imprimés 26 est équipée de détecteurs de Hall qui réagissent vis-à-vis de la position angulaire 30 du ou des aimants permanents. REVENDICATIONS 1. Commutateur à bascule (10) comportant une unité de commutateur mécanique constituée par un boîtier de commutateur (11) en matière plastique, par un élément de commutation (14) monté sur celui-ci de façon mobile en va-et-vient en étant sollicité par un ressort, et par une bascule d'actionnement (16) reliée à l'élément de commutation (14), comportant des éléments de butée finale (48, 49, 51, 52) pour limiter l'angle d'actionnement de la bascule d'actionnement (16), et une unité de commutateur électrique, caractérisé en ce que la bascule d'actionnement (16) est pourvue d'un élément de surpressage (36) qui, dans l'une ou dans les deux directions d'actionnement, vient en liaison d'action avec une butée de surpressage (46, 47) sur le boîtier de commutateur (11), avant que les éléments de butée finale (51, 52) viennent faire effet. 2. Commutateur à bascule selon la revendication 1, caractérisé en ce que l'élément de surpressage (36) est formé par un poussoir (37, 38) sollicité par un ressort ou par deux poussoirs (37, 38) sollicités par des ressorts en sens opposés. 3. Commutateur à bascule selon la revendication 2, caractérisé en ce qu'un ressort de compression (39) est agencé entre les deux poussoirs opposés (37, 38). 4. Commutateur à bascule selon la revendication 2 ou 3, caractérisé en ce que le ou les poussoirs (37, 38) et le ressort de compression (39) sont retenus dans une cage de boîtier (35). 5. Commutateur à bascule selon l'une des revendications 1 à 4, caractérisé en ce que la cage de boîtier (35) pour l'élément de surpressage (36) est agencée à l'intérieur de la bascule d'actionnement (16). 6. Commutateur à bascule selon la revendication 5, caractérisé en ce que la cage de boîtier (35) pour l'élément de surpressage (36) est agencée entre la face inférieure d'une enveloppe (33) de préférence approximativement semi-cylindrique 2905514 10 et l'axe de basculement (31) de la bascule d'actionnement (16) dans l'élément de commutation (14). 7. Commutateur à bascule selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que la butée de surpressage (46, 5 47) est conformée sur le boîtier de commutateur (11). 8. Commutateur à bascule selon la revendication 7, caractérisé en ce que la butée de surpressage (46, 47) est formée par une coupole (46, 47) pénétrant dans la trajectoire de mouvement, de préférence approximativement circulaire, du 10 poussoir concerné (37, 38). 9. Commutateur à bascule selon la revendication 8, caractérisé en ce que la coupole de surpressage (46, 47) est conformée en dépassement perpendiculairement sur une partie intérieure (13) du boîtier de commutateur (11) et présente une 15 longueur variable. 10. Commutateur à bascule selon la revendication 9, caractérisé en ce que la longueur variable de la coupole de surpressage (46, 47) est réalisée par des noyaux interchangeables de différentes hauteurs dans un outil de 20 moulage pour la partie intérieure (13) du boîtier de commutateur (11). 11. Commutateur à bascule selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que les éléments de butée finale sont formés par des arêtes inférieures (48, 49) conformées sur 25 l'élément de commutation (14) et par des coupoles de butée (51, 52) qui sont conformées en dépassement perpendiculairement sur la partie intérieure (13) du boîtier de commutateur (11) et qui sont variables vis-à-vis de leur longueur. 12. Commutateur à bascule selon la revendication 11, 30 caractérisé en ce que les longueurs variables des coupoles de butée (51, 52) sont réalisées par des noyaux interchangeables de différentes hauteurs dans un outil de moulage pour la partie intérieure (13) du boîtier de commutateur (11). 2905514 11 13. Commutateur à bascule selon les revendications 9 et/ou 10 et les revendications 11 et/ou 12, caractérisé en ce que les longueurs des coupoles (46, 47 ; 51, 52) de l'élément fonctionnel de surpressage (36) et des éléments de butée finale 5 sont adaptées les unes aux autres.