EP0404675B1

EP0404675B1 - Electrical switch, in particular for motor vehicle

Info

Publication number: EP0404675B1
Application number: EP19900401746
Authority: EP
Inventors: Alain Labbe; Jean-Michel Savary; Daniel Lagier
Original assignee: Jaeger SA
Current assignee: Jaeger SA
Priority date: 1989-06-22
Filing date: 1990-06-20
Publication date: 1994-01-05
Anticipated expiration: 2010-06-20
Also published as: FR2648949A1; DE69005718D1; EP0404675A1; FR2648949B1

Description

La présente invention concerne le domaine des commutateurs électriques, en particulier des commutateurs électriques pour véhicule automobile.The present invention relates to the field of electrical switches, in particular electrical switches for motor vehicles.

La présente invention concerne plus précisément des commutateurs électriques comportant un porte-contact mobile pourvu d'au moins un plot de contact et une plaque en matériau électriquement isolant portant deux jeux de lamelles électriquement conductrices disposés respectivement de part et d'autre du trajet du plot de sorte que celui-ci relie successivement des paires différentes de lamelles au cours de son déplacement.The present invention relates more precisely to electrical switches comprising a movable contact carrier provided with at least one contact pad and a plate made of electrically insulating material carrying two sets of electrically conductive strips arranged respectively on either side of the path of the pad so that it successively connects different pairs of lamellae during its movement.

De tels commutateurs électriques sont généralement dénommés "commutateur à contact frottant".Such electrical switches are generally referred to as a "friction contact switch".

De nombreux commutateurs de ce type ont déjà été commercialisés, notamment dans le cadre des applications aux véhicules automobiles.Many switches of this type have already been marketed, in particular in the context of applications for motor vehicles.

Ces commutateurs ont déjà rendu de grands services. Néanmoins ils ne donnent pas toujours satisfaction. On constate parfois que ces commutateurs présentent une déterioration rapide des plots de contact et/ou des lamelles associées. On constate également parfois une pollution des plots de contact par le matériau de la plaque électriquement isolante, ou encore des courants de fuite entre les lamelles.These switches have already done great service. However, they are not always satisfactory. It is sometimes found that these switches exhibit rapid deterioration of the contact pads and / or associated lamellae. Pollution of the contact pads is also sometimes observed by the material of the electrically insulating plate, or else leakage currents between the lamellae.

On a tenté d'éliminer ces inconvénients, comme décrit dans la demande de brevet FR-A- 2601495 déposée par la demanderesse le 11 Juillet 1986, et comme rappelé sur la figure 1 annexée, en plaçant des structures en forme de rampe sous le plot de contact, en regard du trajet de déplacement de celui-ci, entre les deux jeux de lamelles électriquement conductrices, au niveau des zones de transition entre deux lamelles adjacentes d'un même jeu. Ces lamelles ont pour fonction essentielle de contrôler la position du plot lorsqu'il quitte une lamelle électriquement conductrice, pour atteindre une seconde lamelle du même jeu. Plus précisément, ces structures en forme de rampe ont pour fonction d'exercer sur le plot de contact une sollicitation perpendiculaire à la plaque en matériau électriquement isolant, en éloignement de celle-ci.We tried to eliminate these drawbacks, as described in patent application FR-A-2601495 filed by the applicant on July 11, 1986, and as recalled in Figure 1 attached, by placing ramp-shaped structures under the stud of contact, opposite the path of movement thereof, between the two sets of electrically conductive strips, at the transition zones between two adjacent strips of the same set. These strips have the essential function of controlling the position of the pad when it leaves an electrically conductive strip, to reach a second strip of the same clearance. More precisely, these ramp-shaped structures have the function of exerting on the contact pad a stress perpendicular to the plate in electrically insulating material, away from it.

Toutefois, les essais réalisés par la demanderesse grâce aux dispositions représentées sur la figure 1 annexée et décrite dans la demande de brevet FR-A- 2601495 n'ont pas donné pleinement satisfaction.However, the tests carried out by the applicant thanks to the arrangements represented in the appended FIG. 1 and described in the patent application FR-A-2601495 were not entirely satisfactory.

La présente invention a maintenant pour but de proposer un nouveau commutateur à contact frottant qui élimine les inconvénients précités, tout en étant de conception simple et économique.The present invention now aims to provide a new friction contact switch which eliminates the aforementioned drawbacks, while being simple and economical in design.

Pour cela la présente invention propose un commutateur électrique du type connu en soi indiqué précédemment comportant un porte-contact mobile pourvu d'au moins un plot de contact et une plaque en matériau électriquement isolant portant deux jeux de lamelles électriquement conductrices disposés respectivement de part et d'autre du trajet du plot de sorte que celui-ci relie successivement des paires différentes de lamelles au cours de son déplacement, caractérisé par le fait qu'il comprend un muret en matériau électriquement isolant, porté en saillie par la plaque, pour prendre appui latéralement sur le plot hors de sa zone de contactage, et un évidement ménagé dans la plaque, sous le bord des lamelles contacté par le plot tout le long du trajet en déplacement de celui-ci.For this, the present invention provides an electrical switch of the type known per se indicated above comprising a movable contact carrier provided with at least one contact pad and a plate of electrically insulating material carrying two sets of electrically conductive lamellae disposed respectively on the side and other of the path of the stud so that the latter successively connects different pairs of strips during its movement, characterized in that it comprises a wall of electrically insulating material, carried by the plate, to take laterally supported on the stud outside its contacting zone, and a recess in the plate, under the edge of the strips contacted by the stud all along the path of movement of the latter.

Comme cela sera précisé par la suite, le muret proposé par la présente invention permet notamment d'éviter que le plot ne s'accroche sur les angles des lamelles lors de son déplacement. Le muret permet ainsi de limiter l'usure mécanique du plot et des lamelles.As will be specified below, the wall proposed by the present invention makes it possible in particular to prevent the stud from catching on the angles of the slats during its movement. The low wall thus limits the mechanical wear of the stud and the slats.

Par ailleurs, l'évidement ménagé dans la plaque permet d'allonger le trajet de conduction de fuite éventuelle entre les lamelles. Il évite notamment toute liaison accidentelle entre les lamelles par des particules détachées des lamelles ou du plot.Furthermore, the recess in the plate makes it possible to lengthen the path of possible leakage conduction between the lamellae. In particular, it prevents any accidental connection between the strips by particles detached from the strips or the stud.

D'autres caractéristiques, buts et avantages de la présente invention apparaîtront à la lecture de la description détaillée qui va suivre, et en regard des dessins annexés donnés à titre d'exemple non limitatifs et sur lesquels :

la figure 1 représente une vue schématique en coupe d'un dispostif classique tel que décrit par exemple dans la demande de brevet français n° 86 10175,
la figure 2 représente une vue schématique en coupe, selon un plan orthogonal à la direction de déplacement d'un plot de contact, d'un dispositif conforme à la présente invention,
la figure 3 représente une vue en plan d'un dispositif conforme à la présente invention et,
les figures 4 et 5 représentent des variantes de réalisation du dispositif conforme à la présente invention, selon des vues respectivement homologues des figures 2 et 3 précitées.

Other characteristics, aims and advantages of the present invention will appear on reading the detailed description which follows, and with reference to the appended drawings given by way of nonlimiting example and in which:

FIG. 1 represents a schematic sectional view of a conventional device as described for example in French patent application n ° 86 10175,
FIG. 2 represents a schematic sectional view, along a plane orthogonal to the direction of movement of a contact pad, of a device according to the present invention,
FIG. 3 represents a plan view of a device according to the present invention and,
Figures 4 and 5 show alternative embodiments of the device according to the present invention, according to respectively homologous views of Figures 2 and 3 above.

On aperçoit sur la figure 2 annexée une plaque 10 en matériau électriquement isolant, intégrée à un commutateur électrique. La plaque 10 peut être réalisée par exemple à base de polyamide.We see in Figure 2 attached a plate 10 of electrically insulating material, integrated with an electrical switch. The plate 10 can be made for example based on polyamide.

On aperçoit par ailleurs sur la figure 2 deux jeux de lamelles électriquement conductrices portés par une face commune de la plaque 10. Plus précisément, comme représenté sur la figure 3, on aperçoit un premier jeu comprenant une lamelle 20, et un second jeu comprenant deux lamelles 30, 31. La lamelle 20 est reliée au pole positif de l'alimentation, et les lamelles 30, 31 sont reliées au pole négatif de l'alimentation par l'intermédiaire de leur charge respective.We also see in Figure 2 two sets of electrically conductive strips carried by a common face of the plate 10. More specifically, as shown in Figure 3, we see a first set comprising a strip 20, and a second set comprising two strips 30, 31. The strip 20 is connected to the positive pole of the power supply, and the strips 30, 31 are connected to the negative pole of the power supply via their respective load.

On aperçoit enfin sur la figure 2 un plot de contact 40. Celui-ci a son axe 41 orthogonal à la plaque 10. Il est porté par un porte-contact mobile. Le porte-contact n'est pas représenté sur les figures annexées pour simplifier l'illustration. Le trajet parcouru par le plot 40 lors du déplacement du porte-contact associé est représenté schématiquement sous la référence 42 sur la figure 3.Finally, we see in Figure 2 a contact pad 40. This has its axis 41 orthogonal to the plate 10. It is carried by a movable contact carrier. The contact carrier is not shown in the accompanying figures to simplify the illustration. The path traveled by the stud 40 during the movement of the associated contact carrier is shown diagrammatically under the reference 42 in FIG. 3.

On notera que les deux jeux de lamelles 20 d'une part, et 30, 31 d'autre part sont disposés respectivement de part et d'autre du trajet 42, de sorte que le plot 40 relie successivement des paires différentes de lamelles au cours de son déplacement.It will be noted that the two sets of strips 20 on the one hand, and 30, 31 on the other hand are disposed respectively on either side of the path 42, so that the stud 40 successively connects different pairs of strips during of its displacement.

On a ainsi représenté sur la figure 3, en trait plein et sous la référence 40, une première position du plot 40 dans laquelle il relie les lamelles 20 et 30, tandis que l'on a représenté sur la même figure 3, en trait mixte interrompu et sous la référence 40′, une seconde position du plot 40 dans laquelle il relie les lamelles 20 et 31.There is thus shown in Figure 3, in solid lines and under the reference 40, a first position of the pad 40 in which it connects the strips 20 and 30, while the same FIG. 3 shows in broken dashed line and under the reference 40 ′, a second position of the pad 40 in which it connects the strips 20 and 31.

La géométrie des lamelles 20, 30 et 31 doit bien entendu être adaptée au déplacement du plot 40. Ainsi, si le plot 40 est déplacé à translation, comme représenté sur la figure 3, les bords des lamelles 20, 30, 31 contactés par le plot 40 doivent être rectilignes et parallèles à la direction de déplacement 42. En revanche si le plot 40 est déplacé à rotation par le porte-contact associé, les bords des lamelles 20, 30 et 31 contactés par le plot 40 doivent correspondre à des arcs de cercle centrés sur l'axe de pivotement du plot.The geometry of the strips 20, 30 and 31 must of course be adapted to the movement of the pad 40. Thus, if the pad 40 is moved in translation, as shown in FIG. 3, the edges of the strips 20, 30, 31 contacted by the pad 40 must be straight and parallel to the direction of movement 42. On the other hand if the pad 40 is rotated by the associated contact carrier, the edges of the strips 20, 30 and 31 contacted by the pad 40 must correspond to arcs of circle centered on the pivot axis of the stud.

De préférence, comme représenté sur les figures, sous les références 21, 32, 33, les bords des lamelles 20, 30, 31 contactées par le plot 40 sont biseautés, afin de s'adapter au mieux à la géométrie du plot.Preferably, as shown in the figures, under the references 21, 32, 33, the edges of the strips 20, 30, 31 contacted by the pad 40 are bevelled, in order to best adapt to the geometry of the pad.

On notera que selon la représentation donnée sur la figure 2, la zone 43 du plot de contact 40 venant à contact avec les lamelles 20, 30, 31, est tronconique de révolution autour de l'axe 41. Cette disposition n'est cependant pas limitative. La géométrie de la zone de contactage 43 du plot peut faire l'objet de nombreuses variantes de réalisation. A titre d'exemple cette zone de contactage 43 peut être hémisphérique.It will be noted that according to the representation given in FIG. 2, the area 43 of the contact pad 40 coming into contact with the lamellae 20, 30, 31, is frustoconical of revolution around the axis 41. This arrangement is however not limiting. The geometry of the contacting area 43 of the pad can be the subject of numerous alternative embodiments. By way of example, this contact area 43 can be hemispherical.

Comme indiqué précédemment, selon une caractéristique de la présente invention, il est prévu un muret 50 porté en saillie par la plaque pour prendre appui latéralement sur le plot 40.As indicated above, according to a characteristic of the present invention, a low wall 50 is provided projecting from the plate to bear laterally on the stud 40.

Le muret 50 peut faire partie intégrante de la plaque 10, par exemple être venu de moulage avec la plaque 10. Le muret 50 peut également être rapporté sur la plaque 10 et fixé à l'aide de tous moyens classiques appropriés sur celle-ci.The wall 50 can be an integral part of the plate 10, for example having come from molding with the plate 10. The wall 50 can also be attached to the plate 10 and fixed using any suitable conventional means thereon.

Le muret 50 est bien entendu réalisé en un matériau électriquement isolant.The wall 50 is of course made of an electrically insulating material.

Plus précisément le muret 50 est conçu pour prendre appui sur le plot 40 en dehors de sa zone de contactage 43. Selon la représentation donnée sur la figure 2, le muret 50 est ainsi conçu pour venir en appui sur la partie du plot 40 cylindrique de révolution autour de l'axe 41 et situé au-dessus de la zone de contactage 43. Le muret 50 exerce ainsi une sollicitation latérale sur le plot 40, c'est-à-dire une sollicitation transversale à l'axe 41 et parallèle à la plaque 10.More precisely, the low wall 50 is designed to bear on the stud 40 outside of its contact area 43. According to the representation given in FIG. 2, the wall 50 is thus designed to come to bear on the part of the stud 40 cylindrical of revolution around the axis 41 and situated above the contacting area 43. The wall 50 thus exerts a stress lateral on the pad 40, that is to say a stress transverse to the axis 41 and parallel to the plate 10.

Le muret 50 est placé non pas entre les deux jeux de lamelles d'une part, 30, 31 d'autre part sous le plot, comme cela était le cas pour les structures de rampe de l'état de la technique rappelé sur la figure 1. Le muret est placé entre les lamelles 30, 31, d'un même jeu.The wall 50 is placed not between the two sets of strips on the one hand, 30, 31 on the other hand under the stud, as was the case for the ramp structures of the state of the art recalled in the figure 1. The low wall is placed between the slats 30, 31, of the same set.

Ainsi, lorsque le plot 40 échappe à la lame 30, il vient prendre appui sur le muret 50 avant d'atteindre la lamelle 31. On évite ainsi tout accrochage du plot 40 sur les lamelles 30, 31.Thus, when the stud 40 escapes from the blade 30, it comes to bear on the wall 50 before reaching the strip 31. This prevents any hooking of the stud 40 on the strips 30, 31.

De préférence le muret 50 est placé entre des lamelles 30, 31, reliées respectivement à une charge dont l'autre borne est reliée à la borne d'alimentation négative, de sorte qu'il sollicite le plot de contact 40 en appui permanent contre la lamelle 20 reliée à la borne d'alimentation positive. Grâce à cette disposition on évite que des cations métalliques prélevés sur la lamelle 20 ne se déplacent vers le grain de contact 40. Ainsi on évite toute détérioration des lamelles de contact portées par la plaque 10. Par contre un léger affaiblissement du grain de contact 40 par déplacement de cations métalliques vers les lamelles 30, 31 peut être toléré sans inconvénient.Preferably, the wall 50 is placed between lamellae 30, 31, respectively connected to a load, the other terminal of which is connected to the negative supply terminal, so that it urges the contact pad 40 in permanent contact against the strip 20 connected to the positive supply terminal. Thanks to this arrangement, metal cations taken from the strip 20 are prevented from moving towards the contact grain 40. This avoids any deterioration of the contact strips carried by the plate 10. On the other hand, a slight weakening of the contact grain 40 by displacement of metal cations towards the lamellae 30, 31 can be tolerated without disadvantage.

Selon une autre caractéristique de l'invention, comme indiqué précédemment, il est prévu un évidement 12 sous le bord des lamelles contactées par le plot 40, et ce tout le long du trajet de déplacement du plot 40. En d'autres termes, grâce à l'évidement 12, les bords des lamelles 20, 30, 31 contactées par le plot 40 sont placées en porte-à-faux.According to another characteristic of the invention, as indicated above, a recess 12 is provided under the edge of the strips contacted by the pad 40, and this all along the path of movement of the pad 40. In other words, thanks at the recess 12, the edges of the strips 20, 30, 31 contacted by the stud 40 are placed in overhang.

Grâce à cet évidement, on allonge le trajet de fuite éventuel entre les lamelles, par rapport aux dispositions classiques connues. De ce fait, on évite en particulier que des particules arrachées aux lame les 20, 30, 31 ou au plot 40 ne risquent de court-circuiter les lamelles précitées.Thanks to this recess, the possible leakage path between the lamellae is lengthened, compared with known conventional arrangements. As a result, it is particularly avoided that particles torn from the blades 20, 30, 31 or from stud 40 do not risk short-circuiting the aforementioned strips.

Les dimensions et la géométrie de l'évidement 12 pourront faire l'objet de nombreuses variantes.The dimensions and geometry of the recess 12 may be the subject of numerous variants.

Selon la représentation donnée sur la figure 2 l'évidement 12 est de section rectangulaire. Cette disposition n'est cependant pas limitative.According to the representation given in Figure 2 the recess 12 is of rectangular section. This provision is however not limiting.

Selon la représentation donnée sur la figure 2 le muret 50 est formé d'un bloc parallélépipédique en saillie sur la plaque 10. La direction de déplacement du plot 40 représentée en 42 étant supposée rectiligne, la surface 52 du muret 50 dirigée vers le plot 40 est destinée à venir en appui latéral sur celui-ci est plane, perpendiculaire à la plaque 10 et parallèle à la direction 42. Dans le cas d'un trajet de déplacement du plot d'allure circulaire, la surface 52 du muret servant d'appui au plot 40 devrait de préférence être généralement circulaire centrée autour de l'axe de rotation du porte-contact.According to the representation given in FIG. 2, the wall 50 is formed by a parallelepipedal block projecting from the plate 10. The direction of movement of the pad 40 shown at 42 is assumed to be rectilinear, the surface 52 of the wall 50 directed towards the pad 40 is intended to come into lateral abutment thereon is plane, perpendicular to the plate 10 and parallel to the direction 42. In the case of a path of movement of the stud of circular appearance, the surface 52 of the wall serving as support stud 40 should preferably be generally circular centered around the axis of rotation of the contact carrier.

On a représenté sur la figure 4 une variante de réalisation dans laquelle le muret 50 est en porte-à-faux, c'est-à-dire que la surface 52 du muret, servant d'appui latéral au plot 40, ne rejoint pas la plaque 10, mais est interrompue à distance de celle-ci.There is shown in Figure 4 an alternative embodiment in which the wall 50 is cantilevered, that is to say that the surface 52 of the wall, serving as lateral support to the pad 40, does not join the plate 10, but is interrupted at a distance therefrom.

On a par ailleurs représenté sur la figure 5 une variante de réalisation selon laquelle la surface 52 du muret 50 destinée à venir en appui latéral contre le plot 40 n'est pas plane, mais bombée, soit convexe vers le plot 40.FIG. 5 also shows an alternative embodiment according to which the surface 52 of the wall 50 intended to come into lateral abutment against the pad 40 is not flat, but curved, or is convex towards the pad 40.

Claims

Electric switch of the type which includes a movable contact equipped with at least one contact block (40) and a plate (10) made of nonconducting material, carrying two sets of conducting blades (20, 30,31), disposed on both sides of the path (42) of the block (40) in such a way that the latter connects the different pairs of blades (20, 30; 20 , 31)in turn during its movement, characterized in that it comprises a low wall (50) of nonconducting material, which projects from the plate (10) and bears laterally on the block (40) outside its contact surface (43), and a recess (12) in the plate (10) under the edge of the blades which make contact with the block (40) along the whole length of the latter's path of travel.
Switch as claimed in claim 1, characterized in that the low wall (50) is placed between two blades (30, 31) of the same set.
Switch as claimed in claim 2, characterized in that the low wall (50) is placed between two adjacent blades (30, 31) which are connected to the negative supply terminal by means of their respective load.
Switch as claimed in one of claims 1 to 3, characterized in that the low wall (50) forms an integral part of the plate (10).
Switch as claimed in claim 4, characterized in that the low wall (50) moulded in one piece with the plate (10).
Switch as claimed in one of claims 1 to 3, characterized in that the low wall (50) is mounted on the plate (10).
Switch as claimed in one of claims 1 to 6, characterized in that the that the low wall (50) projects out from the plate (10).
Switch as claimed in one of claims 1 to 7, characterized in that the surface o the low wall (50) which bears laterally on the block (40) is a plane surface .
Switch as claimed in one of claims 1 to 7, characterized in that the surface o the low wall (50) which bears laterally on the block (40) is a circular surface.
Switch as claimed in one of claims 1 to 7, characterized in that the surface (52) of the low wall (50) which bears laterally on the block (40) is curved, convex towards the block (40).