EP0100245A1 - Commutateur électrique miniature - Google Patents

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EP0100245A1
EP0100245A1 EP83400441A EP83400441A EP0100245A1 EP 0100245 A1 EP0100245 A1 EP 0100245A1 EP 83400441 A EP83400441 A EP 83400441A EP 83400441 A EP83400441 A EP 83400441A EP 0100245 A1 EP0100245 A1 EP 0100245A1
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EP
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housing
pushers
pinion
pusher
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Claude Fourcaulx
Bernard Fourcaulx
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Atelier De Mecanique De Precision Fm (sarl)
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    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01H—ELECTRIC SWITCHES; RELAYS; SELECTORS; EMERGENCY PROTECTIVE DEVICES
    • H01H19/00—Switches operated by an operating part which is rotatable about a longitudinal axis thereof and which is acted upon directly by a solid body external to the switch, e.g. by a hand
    • H01H19/001—Thumb wheel switches
    • H01H19/003—Thumb wheel switches having a pushbutton actuator
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
    • Y10T—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER US CLASSIFICATION
    • Y10T74/00—Machine element or mechanism
    • Y10T74/21—Elements
    • Y10T74/2133—Pawls and ratchets

Definitions

  • the invention relates to a miniature electric switch, the design of which has been studied with the aim of reducing the number of parts and the assembly time, with a view to lowering its cost price and increasing its reliability.
  • a drive pinion is integral with this wheel, and each pusher, movable in translation inside the housing, carries a tooth capable of entering into engagement with said drive pinion to rotate the wheel in a direction of rotation. corresponding.
  • the two pushers are arranged symmetrically on either side of the wheel.
  • a return means is interposed between the end of each pusher and the bottom wall of the housing, to urge said pusher away from said pinion.
  • This return means is, generally, a small helical spring whose placement in the housing, during assembly, is a delicate operation. The invention aims in particular to remove such helical springs.
  • the invention therefore relates to an electrical switch of the type comprising a housing containing a wheel carrying a contact element, said wheel being movable in rotation about a fixed axis and provided with a drive pinion, at least a pusher movable in translation and carrying a tooth capable of entering into engagement with said drive pinion and a return means urging said pusher away from said pinion, characterized in that said return means is made of flexible material and comprises at least an elastically flexible arm in response to a depression of said pusher.
  • the return means advantageously has the general shape of an X of which at least two branches are bearing on a fixed part of the housing, for example the side wall of the bottom of said housing, while the other two branches respectively join the two ends of said pushers.
  • the return means is common to the two pushers and it can advantageously come integrally with them. In the latter case, there is therefore obtained a single piece where the previously known mechanisms included four.
  • the electric switch shown comprises a hollow housing 11, in the shape of a rectangular parallelepiped, a wheel 12 carrying a contact element 13 (metal brush) on one of its flat faces and a printed circuit 14 advantageously forming the cover of the hollow housing.
  • the wheel 12 is movable in rotation about a fixed axis 16 formed integrally with the wall of the housing 11 which faces the printed circuit 14. Conventionally, the latter materializes the fixed contact pads (not shown) of the switch, the contact element 13 selectively coming into engagement with these studs.
  • the cylindrical face 18 of the wheel 12 bears figures visible through a window 19 of the housing 11.
  • a drive pinion 20 is integral with the wheel 12 and arranged coaxially with it. this.
  • the pinion 20 has as many teeth as the switch has different positions.
  • Two pushers 21a, 21b are mounted movable in translation inside the housing 11 and arranged on either side of the pinion 20.
  • Each comprises a tooth 22a, 22b, capable of entering into engagement with the drive pinion 20.
  • Each pusher has one end 23a, 23b, which emerges from the housing 11, on either side on the other side of the window 19, thanks to corresponding openings 24a, 24b.
  • a positioning pawl 25 of the wheel 12 is integral with the wall of the housing 11 opposite the printed circuit 14. It consists of a base 26 and a flexible part 27 in engagement with the pinion 20. This flexible part is mounted relative to the pinion 20 so as to be constantly elastically urged towards it.
  • Its edge 28 has a ramp profile designed so that two neighboring teeth of the pinion 20 are always placed in the same way with respect to it, when said pinion has been rotated by a certain angle by one or the other.
  • pushers 21a or 21b Each pusher drives the wheel in one of the possible directions of rotation, the pusher 21a is therefore, for example, called the counting pusher, while the pusher 21b is called the counting pusher.
  • each pusher is biased away from the pinion 20 by a return means of flexible material comprising at least one elastically flexible arm.
  • this return means 30 is common to the two pushers 21a and 21b and has substantially the general shape of an X, two branches 31, 32 of which bear against the bottom side wall 33 of the housing, while that the two other branches 34, 35, respectively join the two internal ends of the pushers 21a and 21b.
  • the means. reminder 30 in the form of an X came as a single piece with the two pushers 21a and 21b, as is clearly represented in FIG. 1.
  • the assembly of the assembly constituted by the two pushers and the return means 30 inside the housing 11 presents no difficulty and can be carried out extremely quickly, even automatically.
  • the correct positioning of this assembly is further facilitated by the fact that the base 26 of the pawl 25 has a side wall 36 which substantially reproduces part of the shape of the return means 30, so that a housing 37, specifically adapted to the shape and dimensions of the return means 30, is formed in the housing, which facilitates the establishment and the maintenance in position of the assembly constituted by this return means and by the pushers.

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  • Push-Button Switches (AREA)
  • Electronic Switches (AREA)
  • Electrophonic Musical Instruments (AREA)
  • Tumbler Switches (AREA)
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Abstract

Commutateur électrique à structure simplifiée. Selon un aspect de l'invention, chacun des poussoirs (21a, 21b) du mécanisme d'entraînement de la roue (12) est ramené en position de repos par le même moyen de rappel (30) en matériau flexible, ce moyen de rappel ayant sensiblement la forme d'un X. Le moyen de rappel est avantegeusement venu de matière avec les deux poussoirs.

Description

  • L'invention concerne un commutateur électrique miniature dont la conception a été étudiée dans le but de réduire le nombre de pièces et le temps de montage, en vue d'abaisser son prix de revient et d'augmenter sa fiabilité.
  • La miniaturisation des dispositifs électromécaniques pose d'importants problèmes de fiabilité et de prix de revient. La fragilité des constituants, leur nombre, les difficultés d'assemblage sont les principaux obstacles qui s'opposent à une amélioration du rapport qualité/prix. Plusieurs constructeurs proposent actuellement sur le marché des commutateurs électriques miniaturisés, typiquement à dix positions, comportant deux poussoirs, respectivement de comptage et de décomptage. Un tel type de commutateur comporte un boîtier en matière plastique qui abrite les deux poussoirs, ainsi qu'une roue portant un ou plusieurs balais métalliques en contact frottant avec un circuit imprimé sur lequel sont matérialisés les plots fixes du commutateur. Le circuit imprimé forme avantageusement l'une des parois du boîtier. La roue porte des chiffres sur sa surface cylindrique, visibles à travers une fenêtre du boîtier. Un pignon d'entraînement est solidaire de cette roue, et chaque poussoir, mobile en translation à l'intérieur du boîtier, porte une dent susceptible d'entrer en engagement avec ledit pignon d'entraînement pour faire tourner la roue dans un sens de rotation correspondant. Pour cela, les deux poussoirs sont agencés symétriquement de part et d'autre de la roue. Un moyen de rappel est intercalé entre l'extrémité de chaque poussoir et la paroi de fond du boîtier, pour solliciter ledit poussoir en éloignement dudit pignon. Ce moyen de rappel est, généralement, un petit ressort hélicoidal dont la mise en place dans le boîtier, au montage, est une opération délicate. L'invention vise notamment à supprimer de tels ressorts hélicoidaux.
  • Dans cet esprit, l'invention concerne donc un commutateur électrique du type comportant un boîtier renfermant une roue portant un élément de contact, ladite roue étant mobile en rotation autour d'un axe fixe et munie d'un pignon d'entraînement, au moins un poussoir mobile en translation et portant une dent susceptible d'entrer en engagement avec ledit pignon d'entraînement et un moyen de rappel sollicitant ledit poussoir en éloignement dudit pignon, caractérisé en ce que ledit moyen de rappel est en matériau souple et comporte au moins un bras élastiquement flexible en réponse à un enfoncement dudit poussoir.
  • Dans le cas le plus fréquent où le commutateur est équipé de deux poussoirs, respectivement de comptage et de décomptage, agencés de la façon indiquée ci-dessus, le moyen de rappel a avantageusement la forme générale d'un X dont au moins deux branches sont en appui sur une partie fixe du boîtier, par exemple la paroi latérale de fond dudit boîtier, alors que les deux autres branches rejoignent respectivement les deux extrémités desdits poussoirs. De cette façon, le moyen de rappel est commun aux deux poussoirs et il peut être avantageusement venu de matière avec ceux-ci. Dans ce dernier cas, on obtient donc une seule pièce là où les mécanismes connus antérieurement en comportaient quatre.
  • L'invention sera mieux comprise et d'autres avantages de celle-ci apparaîtront mieux, à la lumière de la description qui va suivre d'un mode de réalisation actuellement préféré d'un commutateur électrique conforme à son principe, donnée uniquement à titre d'exemple et faite en référence aux dessins non limitatifs annexés, dans lesquels :
    • - la figure 1 est une vue en perspective éclatée d'un commutateur selon l'invention; et
    • - la figure 2 est une vue à plus grande échelle de ce même commutateur, selon une section passant par le pignon d'entraînement.
  • Le commutateur électrique représenté comporte un boîtier 11, creux, en forme de parallélépipède rectangle, une roue 12 portant un élément de contact 13 (balai métallique) sur l'une de ses faces planes et un circuit imprimé 14 formant avantageusement le couvercle du boîtier creux 11. La roue 12 est mobile en rotation autour d'un axe fixe 16 venu de matière avec la paroi du boîtier 11 qui fait face au circuit imprimé 14. De façon classique, ce dernier matérialise les plots de contact fixes (non représentés) du commutateur, l'élément de contact 13 venant sélectivement en engagement avec ces plots. La face cylindrique 18 de la roue 12 porte des chiffres visibles à travers une fenêtre 19 du boîtier 11. Comme le montre plus particulièrement la figure 2, un pignon d'entraînement 20 est solidaire de la roue 12 et agencé coaxiale- ment à celle-ci. Le pignon 20 comporte autant de dents que le commutateur comporte de positions différentes. Deux poussoirs 21a, 21b, sont montés mobiles en translation à l'intérieur du boîtier 11 et agencés de part et d'autre du pignon 20. Chacun comporte une dent 22a, 22b, susceptible d'entrer en engagement avec le pignon d'entraînement 20. Chaque poussoir a une extrémité 23a, 23b, qui émerge du boîtier 11, de part et d'autre de la fenêtre 19, grâce à des ouvertures correspondantes 24a, 24b. Un cliquet de positionnement 25 de la roue 12 est solidaire de la paroi du boîtier 11 opposée au circuit imprimé 14. Il se compose d'un socle 26 et d'une partie flexible 27 en engagement avec le pignon 20. Cette partie flexible est montée par rapport au pignon 20 de façon à être constamment élastiquement sollicitée vers lui. Sa bordure 28 a un profil en rampe conçu pour que deux dents voisines du pignon 20 se placent toujours de la même façon par rapport à elle, lorsque ledit pignon a été entraîné en rotation d'un certain angle par l'un ou l'autre des poussoirs 21a ou 21b. Chaque poussoir entraîne la roue dans l'un des sens de rotation possibles, le poussoir 21a est donc, par exemple, appelé poussoir de comptage, tandis que le poussoir 21b est appelé poussoir de décomptage.
  • Selon l'invention, chaque poussoir est sollicité en éloignement du pignon 20 par un moyen de rappel en matériau souple comportant au moins un bras élastiquement flexible. Dans l'exemple représenté, ce moyen de rappel 30 est commun aux deux poussoirs 21a et 21b et il a sensiblement la forme générale d'un X dont deux branches 31, 32 sont en appui contre la paroi latérale de fond 33 du boîtier, tandis que les deux autres branches 34, 35, rejoignent respectivement les deux extrémités internes des poussoirs 21a et 21b.
  • Selon encore une autre particularité avantageuse de l'invention, le moyen.de. rappel 30 en forme de X est venu de matière avec les deux poussoirs 21a et 21b, comme cela est clairement représenté à la figure 1.
  • Ainsi, le montage de l'ensemble constitué par les deux poussoirs et le moyen de rappel 30 à l'intérieur du boîtier 11 ne présente aucune difficulté et peut s'effectuer extrêmement rapidement, voire automatiquement. Le positionnement correct de cet ensemble est encore facilité par le fait que le socle 26 du cliquet 25 a une paroi latérale 36 qui reproduit sensiblement une partie de la forme du moyen de rappel 30, de sorte qu'un logement 37,spécifiquement adapté à la forme et aux dimensions du moyen de rappel 30, est ménagé dans le boîtier, ce qui facilite la mise en place et le maintien en position de l'ensemble constitué par ce moyen de rappel et par les poussoirs.
  • Le fonctionnement d'un tel commutateur découle avec évidence de la description qui précède. Le fait d'enfoncer l'un ou l'autre des poussoirs entraîne la roue 12 en rotation dans l'un ou l'autre sens d'un angle suffisant pour désengager l'une des deux dents du pignon 20 qui étaient préalablement en contact avec la partie flexible 27 du cliquet de positionnement 25. Une nouvelle position stable entre le cliquet et le pignon est ensuite atteinte grâce à l'action de la rampe 28. L'enfoncement manuel de l'un ou l'autre des poussoirs s'effectue contre une légère force élastique produite par le moyen de rappel 30 et, plus particulièrement les branches flexibles de celui-ci.
  • Bien entendu, l'invention n'est pas limitée au mode de réalisation qui vient d'être décrit, mais comprend tous les équivalents techniques des moyens mis en jeu si ceux-ci le sont dans le cadre des revendications qui suivent.

Claims (8)

1. Commutateur électrique du type comportant un boîtier (11) renfermant une roue (12) portant un élément de contact (13), ladite roue étant mobile en rotation autour d'un axe fixe (16) et munie d'un pignon d'entraînement (20), au moins un poussoir (21a, 21b), mobile en translation et portant une dent (22a), (22b), susceptible d'entrer en engagement avec ledit pignon d'entraînement et un moyen de rappel (30) sollicitant ledit poussoir en éloignement dudit pignon, caractérisé en ce que ledit moyen de rappel (30) est en matériau souple et comporte au moins un bras (31, 32, 34, 35), élastiquement flexible en réponse à un enfoncement dudit poussoir.
2. Commutateur selon la revendication 1, caractérisé en ce que ledit moyen de rappel (30) est venu de matière avec ledit poussoir (21a, 21b).
3. Commutateur selon la revendication 1 ou 2, du type comportant deux poussoirs (21a, 21b), parallèles, agencés de part et d'autre dudit pignon (20), caractérisé en ce que ledit moyen de rappel est commun à ces deux poussoirs.
4. Commutateur selon la revendication 3, caractérisé en ce que ledit moyen de rappel a sensiblement la forme générale d'un X dont au moins deux branches (31, 32) sont en appui sur une partie fixe dudit boîtier, par exemple la paroi latérale de fond (33) de celui-ci.
5. Commutateur selon l'ensemble des revendications 3 et 4, caractérisé en ce que les deux autres branches (34, 35) dudit moyen de rappel en forme de X rejoignent respectivement deux extrémités desdits poussoirs.
6. Commutateur selon la revendication 5, caractérisé en ce que ledit moyen de rappel en forme de X est venu de matière avec les deux poussoirs.
7. Commutateu- selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce qu'il comporte un cliquet de positionnement (25) de ladite roue, solidaire d'une paroi dudit boîtier et dont une partie flexible (27) est en engagement avec ledit pignon (20).
8. Commutateur selon la revendication 7, caractérisé en ce que ledit cliquet comporte un socle (26) dont une paroi latérale (36) matérialise, à l'intérieur dudit boîtier; une partie d'un logement pour ledit moyen de rappel, facilitant la mise en place et le maintien en position de ce dernier.
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