Brevet FR2914107A1 — publié le 20080926

COMMUTATEUR INVERSEUR Domaine technique La présente invention concerne un commutateur inverseur utilisé à l'intérieur d'un commutateur à bouton poussoir ou analogue. Technologie d'arrière-plan Ce type de commutateur est bien connu et est décrit, par exemple, dans le Document de Brevet 1. La figure 6 présente une structure typique d'un commutateur inverseur classique similaire à celui qui est décrit dans le Document de Brevet 1. Le commutateur inverseur de la figure 6 comprend des parties fixes, incluant une plaque formant borne fixe normalement fermée 4, une plaque formant borne fixe normalement ouverte 5, et une plaque formant borne commune 6. Tel que représenté sur la figure 7, la plaque formant borne fixe normalement fermée 4 a une pièce de contact fixe 4a attachée à sa partie extrémité et une borne de connexion externe 4b formée de façon monolithique à sa partie de base. La plaque formant borne fixe normalement ouverte 5 a une pièce de contact fixe 5a attachée à sa partie extrémité, la pièce de contact fixe étant disposée en dessous de la pièce de contact fixe 4a de la plaque formant borne fixe normalement fermée 4, à une distance prédéterminée en regard de la pièce de contact fixe 4a. La plaque formant borne fixe normalement ouverte 5 a une borne de connexion externe 5b formée de façon monolithique à sa partie de base. La plaque formant borne commune 6 a un cadre de support en forme de U 6a formé à sa partie extrémité pour supporter des composants mobiles, comprenant un patin de contact mobile 2 et un levier d'actionnement 3. La plaque formant borne commune 6 a une borne de connexion externe 6b formée de façon monolithique à sa partie de base. Les parties fixes des plaques formant bornes 4, 5, 6 sont enrobées au niveau de leur partie intermédiaire dans un bloc de base isolant 1 formé d'une résine isolante commune, et sont supportées fixement à travers le bloc de base. Le patin de contact mobile 2, une partie mobile, a une pièce de contact mobile 2a à tête double, fixée à son extrémité, et une partie de support 2c formée à sa partie de base, la partie de support 2c étant en contact avec le cadre de support 6a et servant de point d'appui pour la rotation du patin de contact mobile. Le levier d'actionnement 3, une autre partie mobile, a une partie de support 3a .formée à sa partie extrémité, tel :15 qu'illustré clairement sur la figure 7, la partie de support 3a étant en contact avec un bouton de support la, qui est formé sur le bloc de base isolant 1 et qui supporte le levier d'actionnement 3, et servant de point d'appui pour la rotation du levier d'actionnement 3. Le 20 levier d'actionnement 3 a, à sa partie de base, une extrémité d'actionnement 3b actionnée de l'extérieur. Le levier d'actionnement 3 est supporté par le cadre de support 6a formé à la partie extrémité de la plaque formant borne commune 6, le cadre de support 6a limitant 25 la position la plus haute du levier d'actionnement 3. Le patin de contact mobile 2 et le levier d'actionnement 3 sont reliés par accrochage des crochets 8a et 8b formés aux extrémités d'un ressort d'actionnement 8, constitué d'un ressort de tension, dans le trou de 30 couplage 2h formé dans le patin de contact mobile 2 et le trou de couplage 3h formé dans le levier d'actionnement 3. Dans le commutateur inverseur ayant la construction décrite ci-dessus, dans l'état dans lequel l'extrémité d'actionnement 3b du levier d'actionnement 3 se trouve à la position haute, tel que représenté sur la figure 6 et la figure 7, le ressort d'actionnement 8 tire la partie extrémité du patin de contact mobile 2 et la partie de base du levier d'actionnement 3 vers le haut de façon à faire tourner le patin de contact mobile 2 en direction de la pièce de contact fixe normalement fermée 4a, ce qui entraîne un contact entre la pièce de contact mobile 2a et la pièce de contact fixe 4a. Ceci établit un circuit électrique fermé entre la plaque formant borne commune 6 et la plaque formant borne fixe normalement fermée 4. Lorsque l'extrémité d'actionnement 3b est poussée vers le bas, de façon à faire tourner le levier d'actionnement 3 dans le sens inverse des aiguilles d'une montre autour de la partie de support 3a, et que le crochet 8b sur le côté levier d'actionnement du ressort d'actionnement 8 se déplace vers le bas en traversant le point neutre, la direction de la force d'action du ressort s'inverse et le patin de contact mobile 2 est brusquement tiré vers le bas, ce qui entraîne un contact entre la pièce de contact mobile 2a et la pièce de contact fixe 5a de la plaque formant borne fixe normalement ouverte 5. La connexion de la plaque formant borne commune 6 est ainsi permutée vers la plaque formant borne fixe normalement ouverte 5. - Document de Brevet 1 : Demande de brevet japonais publiée et non examinée N H11-195346. Description de l'invention. Problème à résoudre par l'invention En général, lorsqu'un commutateur inverseur ayant la structure décrite ci-dessus est incorporé dans un circuit électrique ou en est retiré, un fer à souder est mis en contact avec les bornes de connexion externes des plaques formant bornes pour les chauffer afin de fixer des fils électriques aux bornes au moyen d'un métal d'apport ou de détacher les fils des bornes par fusion du métal d'apport. Dans l'opération de fixation ou de détachement des fils sur ou depuis les bornes de connexion externes du commutateur inverseur, de la chaleur est appliquée sur les bornes de connexion externes et est conduite jusqu'au bloc de base isolant en résine qui supporte les bornes. Le bloc de base isolant chauffé se ramollit et se déforme, ce qui est susceptible de diminuer les forces de serrage du bloc de base isolant. Lorsque les bornes relâchées fluctuent, les positions relatives des points de contact fixes et du cadre de support à l'intérieur du commutateur changent, ce qui provoque un fonctionnement instable du commutateur inverseur. Ces dernières années, pour tenir compte des problèmes de pollution environnementale, l'habitude a été prise d'utiliser un métal d'apport sans plomb pour les travaux de brasure. Du fait que le métal d'apport sans plomb a un point de fusion plus élevé que le métal d'apport contenant du plomb et présente une moins bonne mouillabilité sur le matériau de la borne que le métal d'apport contenant du plomb, des opérations de connexion de fils à l'aide du métal d'apport sans plomb demandent plus de temps pour amener le fer à souder en contact avec les bômes de connexion externes et pour chauffer les bornes. Il s'est donc révélé souhaitable de produire un commutateur inverseur qui présente une grande résistance à la chaleur et qui supporte un travail de brasure pendant une si longue durée de chauffage. La présente invention a été réalisée pour résoudre ce problème et pour réaliser un commutateur inverseur ayant une haute résistance à la chaleur, qui empêche que son bloc de base isolant en résine, supportant les bornes de connexion externes, se ramollisse et se déforme sous l'effet de la chaleur appliquée sur les bornes. Moyens de résoudre le problème Pour résoudre le problème ci-dessus, la présente invention met à disposition un commutateur inverseur qui comprend une plaque formant borne fixe, normalement fermée, ayant une pièce de contact fixe à sa partie extrémité et une borne de connexion externe à sa partie de base une plaque formant borne fixe, normalement ouverte, ayant une pièce de contact fixe à sa partie extrémité et une borne de connexion externe à sa partie de base ; une plaque formant borne commune ayant un cadre de support en forme de U à sa partie extrémité et une borne de connexion externe à sa partie de base ; un bloc de base isolant constitué d'une résine isolante, qui enrobe et fixe les plaques formant bornes, avec les pièces de contact fixes, le cadre de support et les bornes de connexion externes exposées hors du bloc de base isolant ; un patin de contact mobile ayant une pièce de contact mobile à sa partie extrémité et, à sa partie de base, une partie de support en contact avec le cadre de support, supportant la partie de support de manière pivotante ; un levier d'actionnement ayant, à sa partie extrémité, une partie de support en contact avec un bouton de support prévu sur le bloc de base isolant et supportant le levier d'actionnement d'une manière pivotante, et, à sa partie de base, une extrémité d'actionnement actionnée de l'extérieur, le levier d'actionnement étant supporté sur le cadre de support en permettant un mouvement rotatif du levier d'actionnement ; et un ressort d'actionnement qui relie le patin de contact mobile et le levier d'actionnement de façon à former un mécanisme à déclic ; le levier d'actionnement entraînant le patin de contact mobile à basculer par une opération de rotation sur l'extrémité d'actionnement du levier d'actionnement dans une direction verticale, de façon à amener la pièce de contact mobile à entrer en :LO contact en alternance avec la pièce de contact fixe de la plaque formant borne fixe normalement fermée et avec la pièce de contact fixe de la plaque formant borne fixe normalement ouverte, les pièces de contact étant disposées en regard l'une de l'autre à une certaine :L5 distance verticale, au-dessus du bloc de base isolant ; dans lequel une partie étroite ayant une largeur réduite est formée dans une partie enrobée dans le bloc de base isolant de la plaque formant borne fixe normalement fermée, de la plaque formant borne fixe normalement 20 ouverte et de la plaque formant borne commune. Avantageusement, dans l'invention, la plaque formant borne fixe normalement fermée, la plaque formant borne fixe normalement ouverte et la plaque formant borne commune sont enrobées dans le bloc de base isolant en 25 résine isolante au moyen d'un moulage avec inserts. Cette constitution permet aux parties étroites de fonctionner de façon à empêcher le relâchement des plaques formant bornes. Avantageusement, dans l'invention, les parties 30 étroites de la plaque formant borne fixe normalement fermée, de la plaque formant borne fixe normalement ouverte et de la plaque formant borne commune sont formées par poinçonnage à l'intérieur d'une partie intermédiaire de chacune des plaques formant bornes. D'une autre manière, les parties étroites peuvent être formées par encochage d'un côté ou des deux côtés de chacune des plaques formant bornes. Effet de l'invention Un commutateur inverseur selon l'invention comprend une partie étroite formée dans les plaques formant bornes, incluant la plaque formant borne fixe normalement fermée, la plaque formant borne fixe normalement ouverte et la plaque formant borne commune qui sont enrobées dans le bloc de base isolant constitué d'une résine isolante, au niveau d'une partie intermédiaire de la plaque formant borne enrobée dans le bloc de base isolant. Du fait que la résistance à la chaleur de cette partie étroite est grande, la conduction de chaleur des plaques formant bornes vers le bloc de base isolant, lorsque la plaque formant borne est chauffée par une opération de connexion de fils par brasage sur la borne de connexion externe, est supprimée. La déformation à la chaleur du bloc de base isolant est donc réduite, et le relâchement de la plaque formant borne en raison de la diminution de la force de serrage par le bloc de base isolant est évité. Par conséquent, la résistance à. la chaleur du commutateur inverseur est augmentée. Meilleur mode de mise en œuvre de l'invention Nous allons maintenant décrire certaines formes de réalisation préférées en nous référant aux dessins ci-joints. Exemple 1 La figure 1 et la figure 2 présentent un commutateur inverseur selon la première forme de réalisation de l'invention, la figure 1 étant une vue en coupe verticale et la figure 2 étant une vue en plan des plaques formant bornes de la forme de réalisation. L'aspect extérieur du commutateur inverseur de la première forme de réalisation est approvisionnement similaire à celui du commutateur classique représenté sur la figure 6 et la figure 7. La configuration externe de la première forme de réalisation peut dont être vue sur la figure 6. Sur la figure 1 et la figure 2, les composants qui sont identiques à ceux du commutateur classique sont désignés par les mêmes symboles, et leur description est omise. Dans le commutateur inverseur de la première forme de réalisation, comme il ressort clairement des figure 1 et 2, les parties intermédiaires de la plaque formant borne fixe normalement fermée 4, de la plaque formant borne fixe normalement ouverte 5 et de la plaque formant borne commune 6 sont enrobées dans le bloc de base isolant 1 et les plaques formant bornes passent à travers le bloc de base isolant pour y être fixées et supportées, d'une manière similaire au commutateur classique. Les pièces de contact fixes 4a, 5a et le patin de contact mobile 2 sont connectées ou supportées au niveau des parties extrémité des plaques formant bornes 4, 5, 6 ressortant du bloc de base isolant 1. Les bornes de connexion externes 4b, 5b et 6b sont formées au niveau des parties de base des plaques formant bornes 4, 5, 6 ressortant du bloc de base isolant 1. La figure 2 montre les plaques formant bornes 4, 5, 6 avant qu'elles soient fixées au bloc de base isolant 1 et supportées par celui-ci. Comme il ressort clairement de la figure 2, les plaques formant bornes 4, 5, 6 selon l'invention ont des parties étroites 4f, 5f, 6f ayant une largeur conductrice réduite, formées par poinçonnage de fenêtres 4e, 5e, 6e, d'une forme appropriée, au niveau des parties intermédiaires 4d, 5d, 6d enrobées dans le bloc de base isolant 1, tel qu'indiqué par le cadre en pointillés. La prévision des parties étroites constitue une différence par rapport au commutateur classique mentionné ci-dessus. Les parties étroites ayant une largeur conductrice réduite sont formées dans les plaques formant bornes 4, 5, 6 par poinçonnage des fenêtres 4e, 5e, 5e au niveau de la partie intermédiaire qui est destinée à être enrobée dans le bloc de base isolant 1. Les plaques formant bornes 4, 5, 6 ayant la partie étroite sont insérées dans une matrice de moulage de résine et sont moulées d'une résine isolante, comme dans le processus de moulage avec inserts classique, pour former un bloc de base isolant 1 dans lequel sont enrobées les plaques formant bornes. Dans le bloc de base isolant 1 ainsi formé, fixant et supportant les plaques formant bornes 4, 5, 6, tel que représenté sur la figure 1, les fenêtres 4e, 5e, 6e sont remplies de la résine isolante, ce qui améliore l'effet de prévention de relâchement des plaques formant bornes de devenir à l'intérieur du bloc de base isolant 1, de sorte que les plaques formant bornes 4, 5, 6 sont fixées et supportées d'une manière plus rigide dans le bloc de base isolant 1. Du fait que les parties étroites 4f, 5f, 6f ayant une largeur conductrice réduite sont crées par formation des fenêtres dans les parties intermédiaires des plaques formant bornes 4, 5, 6 destinées à être enrobées dans le bloc de base isolant 1, ce qui augmente la résistance de ces parties à la chaleur, la conduction de chaleur des plaques formant bornes vers le bloc de base isolant 1 est réduite et une augmentation de température dans le bloc de base isolant 1 est évitée lors d'un chauffage des bornes de connexion externes 4b, 5b, 6b pour le brasage de fils conducteurs externes. En conséquence, la déformation à la chaleur du bloc de base isolant 1 est réduite et la force de serrage du bloc de base isolant 1 sur les plaques formant bornes 4, 5, 6 diminue à peine. Par conséquent, la déformation à la chaleur du bloc de "_0 base isolant 1 qui supporte et fixe les plaques formant bornes est réduite, même dans l'opération de brasage à l'aide d'un métal d'apport sans plomb ayant un point de fusion élevé. Le commutateur inverseur peut donc conserver des performances de commutation stables. 15 Bien qu'il soit souhaitable que la largeur de la partie étroite soit aussi réduite que possible afin d'augmenter la résistance à la chaleur, cette partie est également une partie constituant un circuit électrique et doit être suffisamment large pour assurer la capacité de 20 courant nominale. La largeur est donc déterminée dans la plage qui satisfait aux deux conditions. Exemple 2 Dans l'Exemple 1, une partie étroite ayant une largeur conductrice réduite est formée par poinçonnage 25 d'une fenêtre dans la partie intermédiaire de la plaque formant borne qui est destinée à être enrobée dans le bloc de base isolant. La partie étroite peut également être formée par encochage de la plaque formant borne sur l'un de ses côtés, comme nous le décrirons ci-après. 30 Dans l'Exemple 2, tel que représenté sur les figures 3 et 4, les parties d'encoche 4m, 5m, 6m, telles que représentées en pointillés sur la figure 4, sont formées dans la partie intermédiaire des plaques formant bornes 4, 5, 6 destinée à être enrobée dans le bloc de base isolant 1, par encochage d'un côté de cette partie, pour former des parties étroites 4g, 5g, 6g ayant une largeur réduite sur l'autre côté. Dans la présente forme de réalisation, il est possible de former une configuration irrégulière ayant des gradins, de façon à augmenter l'effet d'empêchement de relâchement des plaques formant bornes à l'intérieur du bloc de base isolant 1. 1.0 La figure 5 présente une variante d'une plaque formant borne de l'Exemple 2, illustrant uniquement une plaque formant borne commune 6. Les parties d'encoche 6m et 6n, telles qu'indiquées par les pointillés, sont .formées par encochage des deux côtés de la partie 15 intermédiaire qui est enrobée dans le bloc de base isolant 1, produisant une partie étroite 6h ayant une largeur réduite dans la partie intermédiaire. Tel que décrit jusqu'ici, dans un commutateur inverseur selon l'invention, une partie étroite ayant une 20 largeur réduite est formée dans la partie intermédiaire, destinée à être enrobée dans le bloc de base isolant 1, des plaques formant bornes 4, 5, 6 qui sont supportées et fixées dans le bloc isolant 1. Cette configuration confère une grande résistance à la chaleur à la partie 25 intermédiaire et réduit la conduction de chaleur de la plaque formant borne vers le bloc de base isolant lorsque les bornes de connexion externes 4b, 5b, 6b sont chauffées à une température élevée pour le brasage de fils conducteurs sur les bornes de connexion. De ce fait, 30 une déformation à la chaleur du bloc de base isolant 1 constitué d'une résine isolante est réduite et le relâchement des plaques formant bornes est évité, ce qui réalise un support stable et une fixation serrée des plaques formant bornes par le bloc de base isolant. Par conséquent, un commutateur inverseur selon l'invention présente une meilleure résistance à la chaleur et peut supporter une opération de brasage par un brasage à haute température tel qu'un brasage avec un métal d'apport sans plomb. Brève description des dessins La figure 1 est une vue en coupe verticale présentant une structure d'un commutateur inverseur selon la première forme de réalisation de l'invention ; la figure 2 est une vue en plan présentant une structure de plaques formant bornes selon la première forme de réalisation de l'invention ; la figure 3 est une vue en coupe verticale présentant une structure d'un commutateur inverseur selon la deuxième forme de réalisation de l'invention ; la figure 4 est une vue en plan présentant une structure de plaques formant bornes selon la deuxième forme de réalisation de l'invention ; la figure 5 est une vue en plan présentant une variante d'une plaque formant borne selon la deuxième forme de réalisation de l'invention ; la figure 6 est une vue en perspective présentant une structure d'un commutateur inverseur selon la 25 technique antérieure ; et la figure 7 est une vue en coupe verticale présentant une structure d'un commutateur inverseur selon la technique antérieure. Description des symboles 30 1 bloc de base isolant 2 patin de contact mobile 3 levier d'actionnement 4 plaque formant borne fixe normalement fermée 4a pièce de contact fixe normalement fermée 4f, 4g partie étroite plaque formant borne fixe normalement ouverte 5 5a pièce de contact fixe normalement ouverte 5f, 5g partie étroite 6 plaque formant borne commune 6a cadre de support 6f, 6g partie étroite10 Revendications 1. Commutateur inverseur comprenant : une plaque formant borne fixe, normalement fermée (4), ayant une pièce de contact fixe (4a) à sa partie 5 extrémité et une borne de connexion externe (4b) à sa partie de base ; une plaque formant borne fixe, normalement ouverte (5) ayant une pièce de contact fixe (5a) à sa partie extrémité et une borne de connexion externe (5b) à sa 10 partie de base ; une plaque formant borne commune (6), ayant un cadre de support en forme de U (6a) à sa partie extrémité et une borne de connexion externe (6b) à sa partie de base ; un bloc de base isolant (1), constitué d'une résine 15 isolante, qui enrobe et fixe les plaques formant bornes, en ayant les pièces de contact fixes, le cadre de support et les bornes de connexion externes exposées hors du bloc de base isolant ; un patin de contact mobile (2) ayant une pièce de 20 contact mobile (2a) à sa partie extrémité et, à sa partie de base, une partie de support (2c) en contact avec le cadre de support (6a), supportant la partie de support (2c) de manière pivotante ; un levier d'actionnement (3) ayant, à sa partie 25 extrémité, une partie de support (3a) en contact avec un bouton de support (la) prévu sur le bloc de base isolant (1) et supportant le levier d'actionnement (3) d'une manière pivotante, et, à sa partie de base, une extrémité d'actionnement (3b) actionnée de l'extérieur, le levier 30 d'actionnement (3) étant supporté sur le cadre de support (6a) en permettant un mouvement rotatif du levierd'actionnement (3) ; et un ressort d'actionnement (8), qui relie le patin de contact mobile (2) et le levier d'actionnement (3) de façon à former un mécanisme à déclic ; le levier d'actionnement (3) entraînant le patin de contact mobile (2) à basculer par une opération de rotation sur l'extrémité d'actionnement (3b) du levier d'actionnement (3) dans une direction verticale, de façon à amener la pièce de contact mobile (2a) à entrer en contact en alternance avec la pièce de contact fixe (4a) de la plaque formant borne fixe normalement fermée (4) et avec la pièce de contact fixe (5a) de la plaque formant borne fixe normalement ouverte (5), les pièces de contact étant disposées en regard l'une de l'autre à une certaine distance verticale, au-dessus du bloc de base isolant ; dans lequel une partie étroite ayant une largeur réduite est formée dans une partie enrobée dans le bloc de base isolant de la plaque formant borne fixe normalement fermée (4), de la plaque formant borne fixe normalement ouverte (5) et de la plaque formant borne commune (6). 2. Commutateur inverseur selon la revendication 1, dans lequel la plaque formant borne fixe normalement fermée (4), la plaque formant borne fixe normalement ouverte (5) et la plaque formant borne commune (6) sont enrobées dans le bloc de base isolant (1) en résine isolante au moyen d'un moulage avec inserts. 3. Commutateur inverseur selon la revendication 1 ou 15 la revendication 2, dans lequel les parties étroites de la plaque formant borne fixe normalement fermée (4), de la plaque formant borne fixe normalement ouverte (5) et de la plaque formant borne commune (6) sont formées par poinçonnage à l'intérieur d'une partie intermédiaire de chacune des plaques formant bornes. 4. Commutateur inverseur selon la revendication 1 ou la revendication 2, dans lequel les parties étroites de la plaque formant borne fixe normalement fermée (4), de la plaque formant borne fixe normalement ouverte (5) et de la plaque formant borne commune (6) sont formées par encochage d'un côté (ou de plusieurs côtés) de chacune des plaques formant bornes.