FR3108772A3 - Commutateur electrique du type normalement ouvert - Google Patents

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Abstract

L’invention propose un commutateur électrique (100) du type normalement ouvert comportant un corps (10, 30) en matériau isolant, un actionneur (50) mobile entre une position haute de repos et une position basse active de contact, une première lame de contact (70) et une deuxième lame de contact (90) déformables élastiquement, dans lequel un premier tronçon de contact (72) de la première lame de contact (70) s'étend au-dessus d'un deuxième tronçon de contact (92) de la deuxième lame de contact (70), et les premier et deuxième tronçons de contact (72, 92) sont superposés et espacés lorsque l'actionneur (50) est en position haute et sont en contact électrique lorsque l'actionneur (50) est en position basse pour établir une voie de commutation électrique entre le premier (72) et le deuxième (92) tronçons de contact (92) qui sont agencés parallèlement et qui s’étendent à partir d’un même côté du corps (10, 30). Figure pour l'abrégé : 9

Description

COMMUTATEUR ELECTRIQUE DU TYPE NORMALEMENT OUVERT
Domaine technique de l'invention
L’invention concerne un commutateur électrique du type normalement ouvert.
L’invention concerne notamment un commutateur électrique pour des applications médicales, et plus particulièrement un commutateur destiné à détecter avec précision et fiabilité un nombre de doses de médicament.
Arrière-plan technique
Un tel commutateur électrique doit posséder différentes caractéristiques et performances parmi lesquelles :
- de très petites dimensions ;
- une très grande surcourse
- des tolérances dimensionnelles très faibles concernant la position du point de contact électrique ;
- une force d’actionnement faible ;
- une grande fréquence d’actionnement.
Selon une conception connue notamment des documents JPH5211021 et JPH1050174, le commutateur comporte un actionneur pivotant qui porte une lame de contact mobile dont deux branches libres de contact viennent en contact électrique avec des pistes conductrices fixes lorsque l’actionneur est en position angulaire active.
Dans une telle conception, la forme de la lame mobile de contact et son montage dans l’actionneur induisent des tolérances importantes de position des extrémités libres de contact des branches de contact après montage et assemblage.
De plus, la conception en rend difficile la production en très grande série.
On connait aussi du document US4686336 un commutateur normalement fermé, comprenant un boîtier qui définit une cavité interne ; un bouton-poussoir qui est monté mobile par rapport au boîtier ; une lame de contact fixe ; une lame de contact mobile qui comprend une première partie qui est fixée rigidement dans le boîtier et une deuxième partie qui s'étend depuis la première partie dans un agencement en porte-à-faux, dans lequel, lorsqu'une extrémité distale de la deuxième partie de la lame mobile est en contact avec la lame fixe, la lame mobile ferme un circuit électrique ; et au moins une butées positive qui coopère avec la lame fixe ; dans lequel, lorsqu'un effort est appliqué au bouton-poussoir, l'extrémité distale de la seconde partie de la lame mobile fléchit et se déplace dans une première direction, puis interrompt le contact avec la lame fixe, ouvrant ainsi le circuit électrique ; dans lequel, lorsque l’effort est relâché, l'extrémité distale de la seconde partie de la lame mobile se déplace dans une seconde direction opposée à la première direction, et entre en contact avec la lame fixe, fermant ainsi le circuit ; et dans lequel l'une des butées positives appliquent une pression et s’opposent au mouvement de la lame fixe dans la seconde direction et maintiennent ainsi une position prédéterminée de la borne fixe, mais n'interfèrent pas avec la lame mobile ou n'y font pas obstacle.
On connait aussi du document US2004/0154907 des conceptions analogues de commutateurs électriques à deux lames dont une fixe rigide qui sont du type normalement fermé, ou symétriquement du type normalement ouvert.
On connait encore du document US5334034 un commutateur électrique du type normalement ouvert comportant :
- un corps en matériau isolant ;
- un actionneur, intégré à la lame mobile, qui est monté mobile par rapport au corps entre une position de repos dans laquelle l’actionneur est en butée contre une portion en vis-à-vis du corps, et une position active de contact ;
- une première lame de contact portée par le corps qui est déformable élastiquement sous l’action de l’actionneur entre :
-- une position de repos dans laquelle cette première lame de contact est en appui élastique contre une portion en vis-à-vis du corps, l’actionneur étant rappelé élastiquement dans sa position de repos par la première lame de contact ; et
-- une position active de contact ;
- une deuxième lame de contact portée par le corps qui est déformable élastiquement à partir d’une position de repos dans laquelle elle est en appui élastique contre une portion en vis-à-vis du corps,
commutateur électrique dans lequel :
* un premier tronçon de contact appartenant à la première lame de contact s'étend en regard d'un deuxième tronçon de contact appartenant à la deuxième lame de contact ;
* les premier et deuxième tronçons de contact sont superposés et sont espacés l'un de l'autre lorsque l'actionneur est en position de repos, et sont en contact électrique mutuel lorsque l'actionneur est en position d’actionnement pour établir une voie de commutation électrique ;
* le premier et le deuxième tronçons de contact sont agencés parallèlement et en sens opposé.
Cette conception comportant des butées positives définissant indépendamment les positions de repos de chacune des deux lames, permet de définir une course précise et déterminée pour la fermeture du commutateur lors de l’actionnement.
L’invention vise à proposer un commutateur électrique de ce type dont l’agencement des lames de contact est plus compact.
L’invention propose un commutateur électrique du type normalement ouvert comportant :
- un corps en matériau isolant ;
- un actionneur qui est monté mobile par rapport au corps entre une position haute de repos dans laquelle l’actionneur est en butée contre une portion en vis-à-vis du corps, et une position basse active de contact ;
- une première lame de contact portée par le corps qui est déformable élastiquement sous l’action de l’actionneur entre :
-- une position haute de repos dans laquelle cette première lame de contact est en appui élastique vers le haut contre une portion en vis-à-vis de l’actionneur, l’actionneur étant rappelé élastiquement dans sa position haute de repos par la première lame de contact ; et
-- une position basse active de contact ;
- une deuxième lame de contact portée par le corps qui est déformable élastiquement vers le bas à partir d’une position de repos dans laquelle elle est en appui élastique vers le haut contre une portion en vis-à-vis du corps,
commutateur électrique dans lequel :
* la première lame de contact comporte un tronçon d’extrémité libre qui constitue un premier tronçon de contact et la deuxième lame de contact comporte un tronçon d’extrémité libre qui constitue un second tronçon de contact ;
* le premier et le deuxième tronçons de contact sont superposés et sont espacés verticalement l'un de l'autre lorsque l'actionneur est en position haute, et sont en contact électrique mutuel lorsque l'actionneur est en position basse pour établir une voie de commutation électrique entre la première et la deuxième lame de contact; et
* le premier tronçon de contact et le deuxième tronçon de contact sont agencés parallèlement et s’étendent longitudinalement dans le même sens à partir d’un même côté du corps.
Selon d’autres caractéristiques du commutateur :
- il comporte une troisième lame de contact qui est portée par le corps, la troisième lame de contact comporte un tronçon d’extrémité libre qui constitue un troisième tronçon de contact, le premier tronçon de contact et le troisième tronçon de contact sont superposés et sont en contact électrique mutuel lorsque l'actionneur est en position haute pour établir une autre voie de commutation électrique, entre la première lame de contact et la troisième lame de contact, qui est interrompue lorsque la première lame de contact quitte sa position haute de repos en direction de sa position basse de contact ;
- le premier tronçon de contact et le troisième tronçon de contact sont agencés parallèlement et s’étendent longitudinalement dans en sens opposé, chacun à partir d’un côté différent du corps ;
- chaque lame de contact comporte un tronçon de fixation de la lame de contact sur le corps qui se prolonge par un tronçon de contact qui, au repos, s'étend globalement horizontalement ;
- le corps comporte une paroi supérieure horizontale, et l’actionneur comporte une partie supérieure d’actionnement qui fait saillie vers le haut à travers une lumière de cette paroi supérieure horizontale, une partie inférieure active agencée en-dessous de la paroi supérieure horizontale et qui coopère avec la première lame de contact, et une partie intermédiaire périphérique qui, en position haute de repos de l’actionneur, est en contact avec une portion complémentaire en vis à vis de la face inférieure interne de la paroi supérieure horizontale qui entoure la lumière ;
- la partie intermédiaire périphérique de l’actionneur comporte une face supérieure annulaire plane qui entoure un bloc de l’actionneur et qui, en position haute de repos de l’actionneur, est en contact avec une portion complémentaire plane en vis à vis de la face inférieure interne de la paroi supérieure horizontale qui entoure la lumière ;
- la deuxième lame de contact portée par le corps est en forme d’une épingle à cheveux qui comporte un tronçon inférieur de fixation de la deuxième lame de contact qui s’étend globalement horizontalement et qui est relié audit deuxième tronçon de contact par un coude de raccordement à 180 degrés ;
- chacun des premier et deuxième tronçons de contact est apte à pivoter autour d’un axe transversal globalement horizontal ;
- l’actionneur est un basculeur monté pivotant par rapport au corps autour d’un axe horizontal ;
- l'actionneur comporte une partie inférieure active qui coopère avec la première lame de contact et qui est située verticalement au droit des premier et deuxième tronçons de contact.
Brève description des figures
D'autres caractéristiques et avantages de l'invention apparaitront au cours de la lecture de la description détaillée qui va suivre pour la compréhension de laquelle on se reportera aux dessins annexés dans lesquels :
– la figure 1 est une vue en perspective qui illustre un premier mode de réalisation d’un commutateur électrique selon l’invention sur laquelle l’actionneur est représenté en position haute de repos ;
– la figure 2 est une vue analogue à celle de la figure 1 sur laquelle le commutateur est représenté sans son couvercle supérieur en forme de boîtier ;
– la figure 3 est une vue en perspective éclatée des composants du commutateur électrique de la figure 1 ;
– la figure 4 est une vue en perspective éclatée des composants du commutateur électrique de la figure 1 selon un autre angle de vue ;
– la figure 5 est une vue de dessus du commutateur électrique de la figure 2 ;
– la figure 6 est une vue en perspective des trois lames de contact du commutateur électrique de la figure 1 ;
– la figure 7 est une demi vue du commutateur électrique de la figure 1 qui est illustré en coupe par le plan vertical et longitudinal médian PVL de la figure 5 ;
– la figure 8 est une vue analogue à celle de la figure 1 qui illustre un commutateur électrique selon un deuxième mode de réalisation ;
– la figure 9 est une vue analogue à celle de la figure 7 qui illustre le commutateur électrique selon le deuxième mode de réalisation de la figure 8 ;
– la figure 10 est une vue en perspective éclatée de dessus du couvercle supérieur en forme de boîtier et de l’actionneur selon le deuxième mode de réalisation des figures 8 et 9 ;
– la figure 11 est une vue en perspective éclatée de dessous des composants illustrés à la figure 10 ;
– la figure 12 est une demi vue du commutateur électrique de la figure 8 qui est illustré en coupe par le plan vertical et transversal médian PVT de la figure 9.
Description détaillée de l'invention
Pour la description de l'invention et la compréhension des revendications, on adoptera à titre non limitatif et sans référence limitative à la gravité terrestre les orientations verticale, longitudinale et transversale selon le repère V, L, T indiqué aux figures dont les axes longitudinal L et transversal T s’étendent dans un plan horizontal.
Par convention, l’axe longitudinal L est orienté de l’arrière vers l’avant.
Dans la description qui va suivre, des éléments identiques, similaires ou analogues seront désignés par les mêmes chiffres de référence.
Dans la description qui va suivre, chaque commutateur électrique présente une symétrie générale de conception par rapport au plan vertical et longitudinal médian PVL.
Premier mode de réalisation
Le commutateur électrique 100 comporte, agencés verticalement de haut en bas, un couvercle supérieur 10, un actionneur 50 une première lame de contact 70, une deuxième lame de contact 90, et une plaque inférieure d’embase 30.
Le couvercle supérieur 10 et la plaque inférieure d’embase 30, forment le corps du commutateur électrique 100.
Le couvercle supérieur 10 est une pièce moulée en matière plastique isolante qui est ici en forme d’un boîtier parallélépipédique rectangle dont la face inférieure 11 est ouverte et qui comporte une paroi supérieure horizontale 12, deux parois latérales longitudinales opposées 13 et deux parois latérales transversales opposées 14 qui délimitent un logement interne 15.
La face interne 16 de chaque paroi latérale longitudinale 13 comporte, à sa partie supérieure, une portion centrale en surépaisseur 17 qui est centrée longitudinalement et qui est délimitée par un bord horizontal inférieur 18.
Chaque portion 17 comporte aussi, au voisinage de son extrémité longitudinale arrière, un logement 19 qui est ouvert verticalement vers le bas.
La paroi supérieure 12 est délimitée par une face supérieure horizontale 20 et par une face inférieure horizontale 21.
La paroi supérieure 12 comporte une lumière centrale de contour rectangulaire 22.
A chacune des extrémités transversales opposées de chaque paroi latérale transversale 14, le couvercle supérieur 10 comporte une fente verticale d’orientation transversale 23 qui est ouverte verticalement vers le bas, les fentes 23 étant ainsi alignées transversalement deux à deux.
La face externe de chaque paroi latérale longitudinale 13 comporte un évidement 25 muni d’un ergot double en relief 26 de verrouillage.
La plaque inférieure d’embase 30 est une pièce moulée en matière plastique isolante de forme générale rectangulaire qui est délimitée verticalement par une face supérieure horizontale 31 et une face inférieure horizontale 32, et latéralement par deux bords verticaux longitudinaux 33 et deux bords verticaux transversaux 34.
Chaque bord longitudinal 33 comporte un rebord au-dessus duquel s’étend verticalement une oreille 36 dont chacune coopère avec un ergot double de verrouillage associé 26 pour assurer l’assemblage des deux composants 10 et 30 du corps du commutateur électrique 100.
Au voisinage de chaque bord transversal 34, la plaque inférieure d’embase 30 comporte un plot 37 de forme générale parallélépipédique rectangle qui s’étend verticalement vers le haut au-dessus de la face supérieure 31 et qui est délimité par une face transversale verticale externe 38.
Le plot 37 comporte deux prolongements longitudinaux 39 dont chacun porte un pied vertical 40 délimité par une facette horizontale supérieure 41.
Comme on peut le voir à la figure 7, en position assemblée du couvercle supérieur 10 sur la plaque d’embase inférieure 30, l’extrémité supérieure de chaque pied vertical 40 est reçue dans un logement associé 19.
Sous sa face inférieure 32, la plaque inférieure 30 comporte deux pions 42 et 43 pour le positionnement et le détrompage du positionnement du commutateur électrique 100, par exemple sur une plaque à circuits imprimés (non représentée).
L’actionneur 50 est une pièce moulée en matière plastique isolante.
Dans les différents modes de réalisation illustrés aux figures, l’actionneur 50 est un basculeur qui, à son extrémité arrière, est monté pivotant par rapport au couvercle supérieur 10 autour d’un axe transversal et horizontal A1.
A cet effet, la partie longitudinale arrière de l’actionneur 50 est conformée en un arbre 51 qui, à chacune de ses extrémités, se termine par un tenon cylindrique 52.
Chaque tenon 52 est dimensionné de manière à être reçu avec un léger jeu dans un logement associé 19 de manière à pouvoir y pivoter dans les deux sens autour de l’axe A1 de pivotement.
Chaque tenon 52 est introduit verticalement de bas en haut dans le logement associé 19 et, en position assemblée du couvercle supérieur 10 sur la plaque d’embase inférieure 30, il est retenu dans son logement associé 19 par la facette supérieure 41 en vis-à-vis du pied vertical 40 (Voir figure 7).
La partie principale avant de l’actionneur 50 se présente sous la forme d’un bloc intermédiaire parallélépipédique rectangle 53 qui est délimité verticalement par une face supérieure plane 54 et par une face inférieure plane parallèle 55.
Au-dessus de sa face supérieure plane 54, le bloc 53 comporte un pavé central en saillie 56 lui aussi de forme parallélépipédique rectangle qui est centré transversalement.
Comme on peut le voir notamment aux figures 1 et 7, le pavé central 56 est dimensionné de manière à pouvoir être reçu, avec un léger jeu, dans la lumière centrale de contour rectangulaire 22 de la paroi supérieure 12.
Ceci est notamment le cas lorsque l’actionneur est dans sa position haute de repos illustrée aux figures dans laquelle des portions latérales longitudinales et opposées 57 de la face supérieure 54 du bloc 53 sont en appui verticalement vers le haut contre des portions en vis-à-vis de la face inférieure horizontale 21 de la paroi supérieure 12 du couvercle supérieur 10.
Ainsi, dans cette position de repos, l’actionneur 50 s’étend globalement horizontalement vers l’avant à partir de l’arbre arrière 51.
Au-dessus de sa face supérieure horizontale 58, le pavé central 56 porte un doigt supérieur 59 qui constitue la partie supérieure de l’actionneur 50 permettant d’agir sur ce dernier en vue de provoquer son pivotement autour de son axe de pivotement A1, dans le sens horaire en considérant la figure 7.
Dans la position haute de repos de l’actionneur 50, le doigt supérieur 59 d’actionnement s’étend globalement verticalement vers le haut au-dessus de la face supérieure horizontale 20 de la paroi supérieure 12.
L’actionneur est apte à pivoter dans le sens horaire vers une position angulaire « basse » maximale dans laquelle le doigt supérieur 59 est entièrement escamoté vers le bas de telle manière que son bord supérieur d’extrémité libre 60 est affleurant au plan de la face supérieure 20 de la paroi supérieure 12.
A son extrémité longitudinale avant, la face plane inférieure 55 du bloc 53 comporte un renflement inférieur semi cylindrique 61 qui s’étend sur toute la largeur transversal du bloc 53.
Le renflement transversal 61 est délimité par une surface externe cylindrique convexe 62 dont l’axe A2 est parallèle à l’axe A1 de pivotement de l’actionneur 50.
Pour établir, ou non, une voie de commutation électrique, le commutateur électrique 100 comporte une première lame de contact, supérieure, 70 et une deuxième lame de contact, inférieure 90.
Chacune des deux lames de contact est réalisée en matériau conducteur et/ou est recouverte d’un matériau conducteur noble (Argent ou Or), par exemple en tôle découpée et pliée.
La première lame de contact 70 comporte un premier tronçon 71 de fixation de la première lame de contact 70 sur le corps du commutateur électrique 100, qui se prolonge par un premier tronçon de contact 72 qui, au repos, s'étend globalement horizontalement.
Le premier tronçon de fixation 71 se présente sous la forme d’une branche de fixation 73 d’orientation verticale et transversale dont chaque extrémité est conformée en une patte de fixation 74 dont chacune est insérée verticalement pour être reçue dans une fente associée 23 adjacente à la paroi latérale transversale arrière 14 couvercle supérieur 10.
Centralement, la branche de fixation 73 se prolonge par une branche verticale de liaison 75.
Le premier tronçon de contact 72 s’étend longitudinalement vers l’avant en porte à faux depuis l’extrémité supérieure de la branche de liaison 75. Il lui est raccordé par un coude sensiblement à angle droit 76.
Le premier tronçon de contact 72 de la première lame de contact 70 est délimité verticalement par une face supérieure plane 77, par une face inférieure plane de contact 78, et par un bord transversal 79 d’extrémité libre avant.
Le premier tronçon de contact 72 est aussi délimité par deux bords longitudinaux opposés 80.
La première lame de contact 70 est apte à se déformer élastiquement sous la forme d’un pivotement du premier tronçon de contact 72 au niveau du coude de raccordement 76, autour d’un axe globalement transversal et horizontal.
A son bord inférieur, la branche de fixation 73 se prolonge horizontalement vers l’arrière par une patte horizontale 81 de raccordement électrique de la première lame de contact 70.
En position insérée et montée dans le couvercle supérieur 10 de la première lame de contact 70, le premier tronçon de contact 72 est en appui élastique vers le haut, par sa face supérieure 77, contre une génératrice de la face cylindrique convexe 62 du renflement transversal 61 de l’actionneur 50.
La deuxième lame de contact 90 comporte un deuxième tronçon 91 de fixation de la deuxième lame de contact 90 sur le corps du commutateur électrique 100, qui se prolonge par un deuxième tronçon de contact 92 qui, au repos, s'étend globalement horizontalement.
Le deuxième tronçon de fixation 91 se présente sous la forme d’une branche de fixation 93 d’orientation horizontale et longitudinale dont l’extrémité avant est conformée en une patte horizontale de fixation 94 pour être sertie sur un plot vertical 35 appartenant à la plaque 31 de l’embase 30.
La branche de fixation 93 est reliée au deuxième tronçon de contact 92 par un coude 95 de raccordement à 180 degrés.
Ainsi, la deuxième lame de contact 90 portée par l’embase 30 est en forme d’une épingle à cheveux qui comporte le tronçon inférieur 91 de fixation de la deuxième lame de contact qui s’étend globalement horizontalement et qui est relié au deuxième tronçon de contact 92 par le coude de raccordement 95.
Comme le premier tronçon de contact 72, le deuxième tronçon de contact 92 s’étend longitudinalement vers l’avant en porte à faux depuis l’extrémité supérieure du coude de raccordement 95.
Comme on peut le voir notamment à la figure 7 et conformément à l’invention, le premier tronçon de contact 72 et le deuxième tronçon de contact 92 sont agencés sensiblement parallèlement l’un à l’autre et s’étendent longitudinalement vers l’avant dans le même sens à partir d’un même côté du corps 10, 30, c’est-à-dire ici à partir du côté arrière ou côté gauche en considérant la figure 7.
Le deuxième tronçon de contact 92 de la deuxième lame de contact 90 est délimité verticalement par une face supérieure plane 97, par une face inférieure plane 98, et par un bord transversal d’extrémité libre avant 98.
Le deuxième tronçon de contact 92 est délimité par deux bords longitudinaux opposés 99.
A son extrémité longitudinale avant, le deuxième tronçon de contact 92 comporte deux pattes transversales opposées 102.
Sur toute la largeur transversale et au niveau des deux pattes opposées 102, le deuxième tronçon de contact 92 comporte un pli rectiligne 103 dont la convexité est orientée vers le haut.
La largeur transversale du deuxième tronçon de contact 92 qui sépare les deux bords longitudinaux des deux pattes opposées 102 est telle que, en position insérée et montée dans le couvercle supérieur 10, le deuxième tronçon de contact 92 est en appui élastique vers le haut par la face supérieure 97 des deux pattes opposées 102, contre les bords inférieurs 18 en vis-à-vis des portions en surépaisseur 17.
La deuxième lame de contact 90 est apte à se déformer élastiquement sous la forme d’un pivotement du deuxième tronçon de contact 92 au niveau du coude de raccordement 96, autour d’un axe A3 globalement transversal et horizontal.
La branche de fixation 93 se prolonge horizontalement vers l’avant par une patte horizontale 101 de raccordement électrique de la deuxième lame de contact 90.
En position de repos, et comme on peut le voir notamment à la figure 7, le dimensionnement et le montage de la première lame de contact 70 sont tels que son premier tronçon de contact 72 sollicite élastiquement l’actionneur 50 en agissant sur le renflement 61, globalement verticalement vers le haut.
L’actionneur 50 est ainsi rappelé élastiquement vers sa position angulaire « haute » de repos dans laquelle il est en appui verticalement vers le haut contre la face inférieure 21 de la plaque supérieure 12.
Dans cette position, les portions latérales 57 de la face supérieure 54 de l’actionneur 50 sont en appui verticalement vers le haut contre des portions en vis-à-vis de la face inférieure 21.
La première lame de contact 70 fait ainsi fonction de ressort de rappel de l’actionneur 50 vers sa position de repos.
La position géométrique du premier tronçon de contact 72 par rapport au couvercle supérieur 10, et notamment sa cote verticale, est ici définie indirectement à travers l’actionneur 50 dont la cote verticale du renflement 61 est elle-même définie par rapport au couvercle supérieur 10.
La position géométrique du deuxième tronçon de contact 92 par rapport au couvercle supérieur 10, et notamment sa cote verticale, est ainsi définie ici directement par rapport au couvercle supérieur 10.
En position de repos, la conception permet ainsi de garantir avec une très grande précision la position verticale relative du premier tronçon de contact 72 au-dessus du deuxième tronçon de contact 92 avec une cote ou entrefer « e » parfaitement maîtrisée qui ne dépend que des dimensions du couvercle supérieur 10 et de l’actionneur 50 qui sont des pièces obtenues par moulage en matière plastique.
La génératrice de la surface externe convexe 62 du renflement 61 en appui sur la face supérieure 77 du premier tronçon de contact 72 est sensiblement alignée verticalement avec la future ligne de contact électrique entre les deux tronçons de contact 72 et 92 qui correspond à la ligne de contact entre le pli convexe 103 et une portion en vis-à-vis de la face inférieure 78 du premier tronçon de contact 72.
La conception et la réalisation des lames de contact 70 et 90 et leurs éventuelles variations dimensionnelles et de forme n’ont pratiquement aucune influence sur ce positionnement relatif.
L’actionnement s’effectue en agissant sur le doigt supérieur 59 pour provoquer un pivotement de l'actionneur autour de l’axe A1, dans le sens horaire en considérant la figure 7, en vue de l’amener vers sa position basse active de contact.
Au cours de cette course d’actionnement, le renflement 61 agit sur la face supérieure 77 du premier tronçon de contact 72 pour provoquer son pivotement dans le sens horaire globalement au niveau du coude 76.
Le premier tronçon de contact 72 est quasiment rigide et il pivote jusqu’à ce qu’une portion de sa face inférieure de contact 78 vienne en contact électrique avec le pli 103.
A cet instant, la voie de commutation est établie et le commutateur électrique 100 est dans un état fermé.
Au cours de cette première partie de la course d’actionnement, le deuxième tronçon de contact 92 est fixe par rapport au premier tronçon de contact 72. Ainsi, la course jusqu’à l’établissement du contact électrique est constante et précise.
Dès la venue en contact, le deuxième tronçon de contact 92 commence à pivoter autour du coude de raccordement dans le sens horaire autour de l’axe A3 en assurant une pression élevée du contact électrique 78-103.
Après l’établissement du contact électrique, la course angulaire d’actionnement de l’actionneur 50 peut être poursuivie en permettant ainsi une surcourse importante.
Cette partie supplémentaire de la course d’actionnement jusqu’à sa position basse maximale s’effectue à l’encontre de l’effort de précharge élastique initial du deuxième tronçon de contact 92.
Au cours de cette deuxième partie de la course d’actionnement, la ligne de contact entre le pli 103 et la face inférieure 78 du premier tronçon de contact 72 se déplace légèrement longitudinalement vers l’avant en direction du bord d’extrémité libre 79 en assurant ainsi un effet « autonettoyant » de la zone de contact électrique.
La course maximale d’actionnement correspond ici à l’escamotage complet du doigt supérieur 59 de l’actionneur 50 à l’intérieur du couvercle supérieur 10 avec son bord supérieur d’extrémité libre 60 affleurant au plan de la face supérieure 20 de la paroi supérieure 12.
Lorsque l’effort d’actionnement est relâché, les deux lames de contact 70 et 90 retournent à leur état initial de repos illustré à la figure 7 dans lequel le commutateur électrique 100 est à nouveau dans son état dit normalement ouvert.
Comme on peut le voir à la figure 7, la partie avant ou de droite du logement interne 15 est dégagée longitudinalement au-delà d’un plan vertical transversal passant sensiblement par le bord transversal 79 d’extrémité libre avant du premier tronçon de contact 72.
Dans ce premier mode de réalisation, cet espace disponible permet l’agencement d’une troisième lame de contact 200 qui est portée par le corps en matériau isolant.
Cette troisième lame de contact 200 comporte un tronçon d’extrémité libre qui constitue un troisième tronçon de contact 202 qui s’étend globalement horizontalement à partir de la paroi latérale transversale 14 de droite en direction des deux autres tronçons de contact superposés 72 et 92.
Ainsi, le premier tronçon de contact 72 et le troisième tronçon de contact 202 sont agencés parallèlement et s’étendent longitudinalement en sens opposés, chacun à partir d’un côté différent du corps.
Comme on peut le voir aux figures 5 et 6, le troisième tronçon de contact 202 est décalé transversalement par rapport au premier tronçon de contact 72.
La troisième lame de contact 200 comporte un premier tronçon 201 de fixation sur le corps du commutateur électrique 100, qui se prolonge par le troisième tronçon de contact 202.
Le troisième tronçon de fixation 201 se présente sous la forme d’une plaque de fixation 203 d’orientation verticale et transversale qui est insérée verticalement pour être reçue dans une fente associée 23 adjacente à la paroi latérale transversale avant 14 couvercle supérieur 10.
Verticalement, la branche de fixation 203 est délimitée par un bord horizontal supérieur 205.
Le troisième tronçon de contact 202 s’étend longitudinalement vers l’arrière en porte à faux depuis le bord horizontal supérieur 205. Il lui est raccordé par un coude sensiblement à angle droit 206.
Le troisième tronçon de contact 202 de la troisième lame de contact 200 est délimité verticalement par une face une face inférieure plane de contact 208, et par un bord transversal 209 d’extrémité libre arrière.
Le troisième tronçon de contact 202 est aussi délimité par deux bords longitudinaux opposés 210.
A son bord inférieur 207, la branche de fixation 203 se prolonge horizontalement vers l’avant par une patte horizontale 201 de raccordement électrique de la première lame de contact 200.
Le troisième tronçon de contact 202 et le premier tronçon de contact 72 sont superposés et, lorsque l'actionneur 50 est en position haute de repos, ils sont en contact électrique mutuel pour établir une autre voie de commutation électrique, entre la première lame de contact 70 et la troisième 200 lame de contact, qui est interrompue lorsque la première lame de contact 70 quitte sa position haute de repos en direction de sa position basse de contact.
A cet effet :
- à son extrémité longitudinale avant, le premier tronçon de contact 72 comporte une patte latérale coplanaire 112 qui s’étend transversalement ;
- et la partie d’extrémité libre arrière du troisième tronçon de contact 202 est en appui élastique vers le bas – par sa face inférieure de contact 208 – sur la face supérieure 114 de la portion en vis-à-vis de la patte latérale 112 du premier tronçon de contact 72.
Lorsque la première lame de contact 70 quitte sa position haute de repos en direction de sa position basse de contact l’autre voie de commutation 70-200 est interrompue.
L’agencement géométrique des deux tronçons de contact 72 et 202 et leurs élasticités propres sont telles que cette autre voie de commutation électrique est interrompue avant que la première voie de commutation électrique 70-90 soit établie.
Un tel agencement de la troisième lame de contact 200 permet ainsi notamment de détecter d’éventuels phénomènes de rebond des contacts et de discriminer des faux.
A titre d’exemple, les dimensions - longueur, largeur et hauteur - du corps du commutateur électrique 100 sont égales à 4,4mm, 2,8mm et 2,1mm respectivement avec des efforts d’actionnement inférieurs ou égaux à 0,50 Newtons (50 grammes).
La conception, et notamment celle de ce premier mode de réalisation, n’est pas limitée à un actionneur ou basculeur pivotant agissant directement sur le premier tronçon de contact.
En variante, l’actionneur peut être un poussoir qui est monté mobile verticalement par rapport au couvercle supérieur par rapport auquel il est par exemple guidé en coulissement.
Dans une telle conception, le point d’actionnement d’une extrémité inférieure du poussoir agissant sur la face supérieure du premier tronçon de contact se déplace uniquement verticalement.
Il est possible d’agir directement sur une extrémité supérieure d’un tel poussoir, ou indirectement au moyen d’un levier monté articulé sur le couvercle supérieur autour d’un axe globalement horizontal dont l’orientation peut être quelconque par rapport à la direction transversale T.
Deuxième mode de réalisation
Ce deuxième mode de réalisation diffère essentiellement du précédent en ce qu’il ne comporte pas de troisième lame de contact.
Dans ce deuxième mode de réalisation, la partie avant de droite dégagée du logement interne 15 permet l’agencement d’un actionneur 50 modifié qui, dans sa position haute de repos, assure une fermeture quasiment étanche de la lumière centrale de contour rectangulaire 22 de la paroi supérieure 12.
A cet effet, la partie supérieure d’actionnement 59 de l’actionneur 50 est conformée globalement comme précédemment.
La face supérieure plane 54 du bloc intermédiaire 53 est annulaire de contour rectangulaire et elle comporte deux portions latérales longitudinales opposées 57 et deux potions latérales transversales opposées 157.
De manière complémentaire (comme on peut le voir à la figure 11) – tout autour de la lumière centrale de contour rectangulaire 22.- la face inférieure interne 21 de la plaque supérieure 12 du boîtier supérieur 10 comporte une rainure continue de contour rectangulaire 121.
La rainure 121 comporte deux portions latérales longitudinales opposées 123 et deux potions latérales transversales opposées 125.
Dans la position haute de repos de l’actionneur 50 vers laquelle il est rappelé élastiquement, les portions latérales 57 et 157 de la face supérieure 54 du bloc intermédiaire 53 sont en appui verticalement vers le haut contre les portions en vis-à-vis, 123 et 125 respectivement, de la rainure 121 de la face inférieure horizontale interne 21 de la paroi supérieure 12 du couvercle supérieur 10.
Les deux surfaces planes complémentaires 54 et 121 sont ainsi en contact mutuel quasi étanche, sous charge élastique.

Claims (10)

  1. Commutateur électrique (100) du type normalement ouvert comportant :
    - un corps (10, 30) en matériau isolant ;
    - un actionneur (50) qui est monté mobile par rapport au corps (10, 30) entre une position haute de repos dans laquelle l’actionneur (50) est en butée contre une portion en vis-à-vis (21) du corps, et une position basse active de contact ;
    - une première lame de contact (70) portée par le corps (10, 30) qui est déformable élastiquement sous l’action de l’actionneur (50) entre :
    -- une position haute de repos dans laquelle cette première lame de contact est en appui élastique vers le haut contre une portion en vis-à-vis (61, 62) de l’actionneur (50), l’actionneur (50) étant rappelé élastiquement dans sa position haute de repos par la première lame de contact (70) ; et
    -- une position basse active de contact ;
    - une deuxième lame de contact (90) portée par le corps (10, 30) qui est déformable élastiquement vers le bas à partir d’une position de repos dans laquelle elle est en appui élastique vers le haut contre une portion en vis-à-vis (18) du corps (10),
    commutateur électrique dans lequel :
    * la première lame de contact (70) comporte un tronçon d’extrémité libre qui constitue un premier tronçon de contact (72) et la deuxième lame de contact (90) comporte un tronçon d’extrémité libre qui constitue un second tronçon de contact (92) ;
    * le premier (72) et le deuxième (92) tronçons de contact sont superposés et sont espacés verticalement l'un de l'autre lorsque l'actionneur (50) est en position haute, et sont en contact électrique mutuel lorsque l'actionneur (50) est en position basse pour établir une voie de commutation électrique entre la première (70) et la deuxième (90) lame de contact ; et
    * le premier tronçon de contact (72) et le deuxième tronçon de contact (92) sont agencés parallèlement et s’étendent longitudinalement dans le même sens à partir d’un même côté du corps (10, 30).
  2. Commutateur électrique selon la revendication 1, caractérisé en ce que :
    - il comporte une troisième lame de contact (200) qui est portée par le corps (10, 30) ;
    - la troisième lame de contact (200) comporte un tronçon d’extrémité libre qui constitue un troisième tronçon de contact (202) ;
    - le premier tronçon de contact (72) et le troisième tronçon de contact (202) sont superposés et sont en contact électrique mutuel lorsque l'actionneur (50) est en position haute pour établir une autre voie de commutation électrique, entre la première lame de contact (70) et la troisième lame de contact (200), qui est interrompue lorsque la première lame de contact (70) quitte sa position haute de repos en direction de sa position basse de contact.
  3. Commutateur électrique selon la revendication précédente, caractérisé en ce que le premier tronçon de contact (72) et le troisième tronçon de contact (202) sont agencés parallèlement et s’étendent longitudinalement dans en sens opposé, chacun à partir d’un côté différent du corps (10, 30).
  4. Commutateur électrique (100) selon l’une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que chaque lame de contact (70, 90, 200) comporte un tronçon (71, 91, 201) de fixation de la lame de contact (70, 90, 200) sur le corps (10, 30) qui se prolonge par un tronçon de contact (72, 92, 202) qui, au repos, s'étend globalement horizontalement.
  5. Commutateur électrique (100) selon l’une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que le corps (10) comporte une paroi supérieure horizontale (12), et en ce que l’actionneur (50) comporte :
    - une partie supérieure d’actionnement (59) qui fait saillie vers le haut à travers une lumière (22) de cette paroi supérieure horizontale (12) ;
    - une partie inférieure active (61, 62) agencée en-dessous de la paroi supérieure horizontale (12) et qui coopère avec la première lame de contact (70) ;
    et une partie intermédiaire périphérique (53, 54) qui, en position haute de repos de l’actionneur (50), est en contact avec une portion complémentaire (121) en vis-à-vis de la face inférieure interne (21) de la paroi supérieure horizontale (12) qui entoure la lumière (22).
  6. Commutateur électrique (100) selon la revendication précédentes, caractérisé en ce que ladite partie intermédiaire périphérique (53) comporte une face supérieure annulaire plane (54) qui entoure un bloc (53) de l’actionneur (50) et qui, en position haute de repos de l’actionneur (50), est en contact avec une portion complémentaire plane (121) en vis-à-vis de la face inférieure interne (21) de la paroi supérieure horizontale (12) qui entoure la lumière (22).
  7. Commutateur électrique (100) selon l’une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que la deuxième lame de contact (90) portée par le corps (10, 30) est en forme d’une épingle à cheveux qui comporte un tronçon inférieur (91) de fixation de la deuxième lame de contact qui s’étend globalement horizontalement et qui est relié audit deuxième tronçon de contact (92) par un coude de raccordement à 180 degrés.
  8. Commutateur électrique (100) selon l’une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que chacun des premier et deuxième tronçons de contact (72, 92) est apte à pivoter autour d’un axe transversal globalement horizontal.
  9. Commutateur électrique (100) selon l’une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que l’actionneur (50) est un basculeur monté pivotant par rapport au corps autour d’un axe horizontal (A1).
  10. Commutateur électrique (100) selon l’une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que l'actionneur (50) comporte une partie inférieure active (61, 62) qui coopère avec la première lame de contact (70) et qui est située verticalement au droit des premier et deuxième tronçons (72, 92) de contact.
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