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(11) | EP 0 170 589 A1 |
| (12) | DEMANDE DE BREVET EUROPEEN |
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| (54) | Microrupteur |
| (57) Le mécanisme du microrupteur comprend un ressort de compression (9) prenant appui
sur le socle isolant (11) qui maintient les bornes conductrices (4, 5, 6) du mécanisme,
ledit ressort (9) exerçant indirectement un effort permanent de tension des bras latéraux
flexibles (73) d'une lame (7) articulée sur l'une (4) desdites bornes dont l'extrémité
libre est mobile entre les autres bornes (5, 6) formant des butées de contact opposées,
ladite tension s'exerçant par l'intermédiaire d'une articulation sur un levier (8)
de renvoi de la force de commande oscillant en appui glissant sur ledit socle isolant
par son extrémité opposée (84) à celle où ledit levier (8) s'articule et applique
l'effort de tension dudit ressort de compression (9) sur les bras latéraux (73) de
ladite lame mobile (7). |
[0001] La présente invention concerne un dispositif électromécanique de commutation à commande sensible du positionnement brusque d'un élément contacteur mobile entre des butées de contact fixes, ce dispositif comprenant :
- un socle isolant dans lequel sont implantées trois bornes conductrices coplanaires,
- un levier oscillant de renvoi de la force de commande et d'actionnement de l'élément contacteur mobile,
- une lame conductrice de structure composite réalisée en une seule pièce comportant un bras axial rigide articulé sur une borne d'extrémité du dispositif pour former l'élément contacteur mobile ainsi que deux bras latéraux flexibles fixés à l'extrémité libre du bras axial rigide et accouplés au delà de l'articulation de ce dernier pour former un étrier sur lequel s'applique la traction du levier oscillant.
[0003] Ce type de dispositif, dont la réalisation est très largement répandue et dont une grande variété de mécanismes a été proposée, permet d'obtenir le changement de position quasi instantané d'un élément contacteur mobile entre des butées de contact fixes à partir du mouvement relativement lent d'un organe de commande agissant de manière réversible sur des moyens propres à déterminer une détente élastique.
[0004] Dans un tel dispositif, le fonctionnement brusque est provoqué par l'élasticité de la lame conductrice. Dans le cas évoqué de l'art antérieur, les bras de la lame sont, à cet effet, prépliés. Il s'agit d'une solution, non seulement délicate à mettre en oeuvre mais qui, en outre, n'offre pas beaucoup de souplesse.
[0006] A cet effet, la présente invention concerne un dispositif du type défini ci-dessus, caractérisé par le fait que le socle isolant présente sur la surface interne supportant le mécanisme de commutation une saillie médiane offrant une face frontale d'appui à un ressort de compression dont l'axe de poussée est disposé selon une orientation sensiblement parallèle à la surface du socle supportant le mécanisme et comprise dans le plan des bornes, et que le levier oscillant est conformé pour contenir le ressort de compression dans un logement longitudinal interne et pour prendre un appui glissant sur le socle isolant par son extrémité opposée à celle où sont situés les moyens de contention du ressort de compression grâce à un jambage passant de chaque côté de la saillie médiane du socle, le levier oscillant contenant la détente du ressort de compression.
[0007] Grâce au ressort, on obtient un dispositif plus performant, car il est plus facile d'utiliser un ressort à caractéristiques déterminées que de conformer une lame, avec le risque d'augmenter sa fragilité. Par ailleurs, le levier oscillant prenant un appui glissant sur le socle, ce point d'appui est repoussé convenablement au cours du fonctionnement, si bien que la trajectoire des contacts portés par la lame est la moins courbe possible et presque verticale, ce qui soulage le ressort de compression.
[0008] En outre, lorsqu'il s'agit de produire en masse ces mi- crorupteurs de très petites dimensions, il s'avère difficile d'obtenir des qualités fonctionnelles satisfaisantes et durables sans faire appel à des techniques de montage manuel qui sont très coûteuses car elles impliquent l'emploi d'un personnel de fabrication habile et minutieux qualifié pour la manipulation rapide de pièces minuscules et délicates. Le prépliage des lames, notamment, est une contrainte. Le fait que la lame du dispositif de l'invention puisse Être découpée à plat procure donc aussi un autre avantage. Mais l'invention va encore plus loin.
[0009] Dans une forme de réalisation préférée du dispositif de l'invention, le socle isolant dans lequel sont implantés les bornes conductrices coplanaires supportant le mécanisme est obtenu par surmoulage de matière plastique sur une bande continue bi-métallique dont le découpage partiel au cours des différentes étapes du processus de fabrication permet de supprimer pour récupération les parties superflues de métal précieux garnissant les zones de contact électriques situées sur les bornes conductrices.
[0010] Les diverses caractéristiques et avantages de l'invention ressortiront plus clairement de la description détaillée qui suit d'un exemple de réalisation donné en référence aux dessins annexés sur lesquels :
- la figure 1 représente, en élévation, l'agencement constructif de l'ensemble du mécanisme de microrupteur selon l'invention, la partie antérieure du capot protecteur coiffant le mécanisme monté sur son socle isolant étant supposé soulevé,
- la figure 2 représente schématiquement et en perspective partielle la structure et l'agencement de certains éléments constructifs du microrupteur de la figure 1, et
- la figure 3 illustre selon un processus schématique, les différentes étapes de la fabrication du microrupteur des figures 1 et 2, réalisé conformément et parmi les objets de l'invention par surmoulage du socle isolant supportant le mécanisme sur une bande bimétallique continue. le micrarupteur représenté sur la figure 1, comporte, de manière connue, un mécanisme enfermé dans une enceinte isolante constituée d'un socle 1 et d'un capot 2 recouvrant l'ensemble du mécanisme dont l'actionnement est rendu possible par l'application répétitive d'une force exercée sur le bouton 3 guidé à travers la paroi supérieure du capot 2. Dans la masse isolante du socle 1 est emprisonnée par moulage d'une matière plastique appropriée la partie médiane de trois fûts conducteurs coplanaires 4, 5, 6 dont les extrémités qui émergent du socle 1, à l'intérieur de l'enceinte, sont conformées de façon à constituer respectivement le support d'articulation et les butées opposées des contacts fixes sur lesquels viennent s'appuyer alternativement les contacts mobiles 70 dont est pourvue la lame de commutation généralement repérée 7. Cette dernière, de forme généralement plane et allongée, est constituée d'une lame mince dont la structure fonctionnelle composite est réalisée par découpage en une seule pièce dans un ruban d'alliage cuivreux laminé présentant les qualités électriques et mécaniques appropriées.
[0011] A titre indicatif l'alliage commercial de la marque BERYLCO 10, du fait de son excellente conductibilité électrique ainsi que de son aptitude à supporter les contraintes mécaniques et thermiques prolongées, convient particulièrement bien à cette application. Ainsi qu'on peut le voir en perspective sur la figure 2, le découpage de la lame 7 est réalisé de façon à déterminer longitudinalement un bras axial 71 relativement large et rigide ainsi qu'une paire de bras latéraux et parallèles 72 et 73, relativement étroits et flexibles dont les extrémités antérieures sont reliées à l'extrémité du bras axial 71 qui porte les contacts mobiles 70 et les extrémités postérieures sont accouplées par le pont 74 au delà de l'extrémité du bras 71 qui est opposée aux contacts 70 et qui vient s'articuler dans une encoche rectiligne 41 dont la section est ménagée en forme de V dans le flanc antérieur du fût conducteur 4. Le pont transversal 74 attelé grâce à la paire de bras flexibles 72 et 73 à l'extrémité libre du bras articulé 71 joue ainsi le rôle d'un étrier oscillant capable d'Être mu dans un plan déplaçable angulairement de part et d'autre de la ligne d'articulation du bras rigide 71 dans l'encoche 41. Afin de provoquer ce mouvement, le pont transversal 74 de l'étrier est engagé dans une paire d'encoches en V, de sens opposé à l'encoche 41 ménagées à proximité et en regard de cette dernière sur l'extrémité du talon d'un levier de commande oscillant généralement repéré08.
[0012] Le levier 8 est réalisé de préférence en tôle d'acier emboutie en une seule pièce et constitué de deux flasques latéraux 81 et 82 se prolongeant parallèlement en direction opposée au talon pour former deux jambes dont chacune des extrémités sont terminées par des pieds arrondis 83, 84 destinés à prendre appui sur la surface supérieure du socle 1, en gardant la liberté de glisser sur cette surface.
[0013] Les deux flasques latéraux 81, 82 du levier 8 sont rigidement accouplés grâce à l'entretoise transversale 80 dont la section est conformée en équerre de façon à ce qu'une de ses ailes soit perpendiculaire à l'axe longitudinal du levier 8.
[0014] Ainsi, l'entretoise 80 présente une surface qui est sensiblement parallèle et située en regard de la face postérieure frontale 11 d'un bossage ménagé par moulage en relief sur la partie médiane de la surface supérieure du socle 1.
[0015] Cet agencement délimite à l'intérieur et dans l'axe longitudinal du levier 8 un logement destiné à recevoir le ressort de compression 9, de préférence hélicoïdal, dont chacune des extrémités vient prendre appui d'une part sur la face frontale 11 du bossage en relief sur le socle 1 et d'autre part sur l'aile de l'entretoise 80 qui lui est opposée dans le levier B.
[0016] Pour la réalisation du microrupteur de l'invention, on procède de la manière suivante, en référence à la figure 3. A partir d'une bande continue bimétallique 20, en métal ordinaire et en métal précieux, ici en Cu et Zn 21, d'une part, et en Ag 22, d'autre part, on découpe d'abord les trois futs conducteurs 4, 5, 6, permettent de récupérer la bandelette d'argent (Ag) 23. On enfile ensuite le socle isolant 1, par surmoulage de matière plastique. Puis, on monte le levier 8, le ressort 9, la lame 7, le bouton 3 et le capot 2. Il ne reste plus ensuite qu'à procéder à la séparation finale du dispositif de la bande 20. La réalisation du dispositif de l'invention s'effectue donc par découpage progressif qui, permet, outre la précision de réalisation, la récupération de la partie superflue de métal précieux (Ag) garnissant les zones de contact des bornes par ailleurs en métal ordinaire (Cu, Zn).
- un socle isolant (1) dans lequel sont implantées trois bornes conductrices coplanaires (4,5, 6),
- un levier oscillant (8) de renvoi de la force de commande et d'actionnement de l'élément contacteur mobile (7),
- une lame conductrice (7) de structure composite réalisée en une seule pièce comportant un bras axial rigide (71) articulé sur une borne d'extrémité (4) du dispositif pour former l'élément contacteur mobile ainsi que deux bras latéraux flexibles (72, 73) fixés à l'extrémité libre du bras axial rigide (71) et accouplés au delà de l'articulation de ce dernier (71) pour former un étrier (74) sur lequel s'applique la traction du levier oscillant (8), dispositif caractérisé par le fait que le socle isolant (1) présente sur la surface interne supportant le mécanisme de commutation une saillie médiane offrant une face frontale (11) d'appui à un ressort (9) de compression dont l'axe de poussée est disposé selon une orientation sensiblement parallèle à la surface du socle supportant le mécanisme et comprise dans le plan des bornes, et que le levier oscillant (8) est conformé pour contenir le ressort de compression (9) dans un logement longitudinal interne et pour prendre un appui glissant sur le socle isolant par son extrémité (83, 84) opposée à celle où sont situés les moyens (80) de contention du ressort de compression (9) grâce à un jambage (81, 82) passant de chaque côté de la saillie médiane (11) du socle (1) , le levier oscillant (8) contenant la détente du ressort de compression (9).