FR2584231A1 - Push-button electrical switch in particular for motor vehicle electrical equipment - Google Patents
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Abstract
Description
L'invention concerne les commutateurs électriques à bouton-poussoir utilisables dans de nombreux domaines, notamment dans les équipements électriques de véhicules automobiles. The invention relates to push-button electric switches that can be used in many fields, in particular in the electrical equipment of motor vehicles.
La tendance actuelle est de réaliser des appareils de commutation électrique nécessitant des efforts de commande plus faibles (de l'ordre de 0,5 à 3 N) et des longueurs de course également plus faibles (de tordre de 1,5 à 3 mm). The current trend is to provide electrical switching devices requiring lower control forces (of the order of 0.5 to 3 N) and also shorter stroke lengths (to twist from 1.5 to 3 mm) .
Par ailleurs, avec le développement de l'élec- tronique et l'apparition de technologies comportant des circuits à haute impédance, il arrive parfois que l'on ait à commuter des courants d'intensité très faible, par exemple de 1 mA, mais il n'en demeure pas moins que, dans certains secteurs de l'activité industrielle, tels que le secteur automobile, il devient parfois nécessaire de couper des courants d'intensité plus importante, par exemple de l'ordre de 1 à 2 A. Moreover, with the development of electronics and the advent of technologies with high impedance circuits, it sometimes happens that we have to switch currents of very low intensity, for example of 1 mA, but Nevertheless, in certain sectors of industrial activity, such as the automobile sector, it sometimes becomes necessary to cut currents of greater intensity, for example of the order of 1 to 2 A.
Dans ce cas, les appareils à contacts dits "poses" ne peuvent pas convenir, car, s'il est en élastomère sur le contact, il ne peut guère couper des courants d'in tensité supérieure à 10 mA environ, et s'il est en métal noble, il ne constitue pas un bon compromis économique. Quant aux appareils à contacts dits "frottés", ils sont délicats à concevoir avec des longueurs de course réduite. En outre, dans l'état actuel de la technique, lorsqu'on appuie sur le bouton-poussoir d'un commutateur, on ne sent pas vraiment si le commutateur est bien effectivement enclenché à l'instant où l'on pense être arrivé à la fin de sa course.In this case, the so-called "poses" contact devices can not be suitable because, if it is an elastomer on the contact, it can hardly cut currents of greater than about 10 mA, and if is made of noble metal, it does not constitute a good economic compromise. As for devices with so-called "rubbed" contacts, they are delicate to design with reduced stroke lengths. Moreover, in the current state of the art, when the push-button of a switch is pressed, it is not really clear whether the switch is actually engaged at the moment when it is thought that it has arrived at the end of his race.
Le but de l'invention est de réaliser un commutateur à bouton-poussoir d'une structure nouvelle qui permet de surmonter les difficultés qu'on vient d' exposer. The object of the invention is to provide a push-button switch of a new structure that overcomes the difficulties just described.
Le commutateur électrique à bouton-poussoir (monostable ou bistable) suivant l'invention est du type classique comportant déjà : d'une part, un bol- tier dans lequel sont logés des contacts électriques fixes reliés à un connecteur débouchant à l'extérieur dudit boîtier et, d'autre,part, un bouton-poussoir rappelé par un ressort, et portant au moins un contact électrique mobile qui vient s'engager contre les contacts électriques fixes correspondants lors d'un enfoncement du bouton-poussoir.Suivant la caractéristique principale de l'invention, une lame élastique, encastrée dans le bouton-poussoir par l'une de ses extrémités, s'appuie, par son autre extrémité, contre une came du corps qui comporte une première partie inclinée dans le sens qui imprime une contrainte croissante à ladite lame durant une première partie de la course d'enfoncement du bouton-poussoir nécessitant un effort de commande d'intensité croissante, suivie d'une deuxième partie parallèle à la direction de déplacement du bouton-poussoir sans accroissement de la contrainte imprimée à ladite lame lorsque le bouton-poussoir poursuit et termine sa course. The electric pushbutton switch (monostable or bistable) according to the invention is of the conventional type already comprising: on the one hand, a bolt-tier in which are housed fixed electrical contacts connected to a connector opening outside said housing and, on the other hand, a push-button which is biased by a spring, and carrying at least one movable electrical contact which engages against the corresponding fixed electrical contacts during a depression of the pushbutton.Following the characteristic principle of the invention, an elastic blade, embedded in the push-button by one of its ends, is supported by its other end against a cam of the body which has a first portion inclined in the direction which prints a increasing stress to said blade during a first part of the push-button driving stroke requiring a control force of increasing intensity, followed by a second part parallel to the direction of movement of the push button without increasing the stress printed on said blade when the push button continues and ends its stroke.
Grâce à cette conception particulière de l'appareil, il se produit une sorte de déclic à l'instant précis où la lame élastique franchit la fin de la première partie inclinée de la came puisque, à partir de cet instant, le doigt de l'utilisateur n'a plus à vaincre cette résistance croissante que lui opposait, jusque-là, la lame élastique, cette dernière ne subissant plus aucune déformation supplémentaire dans la deuxieme partie de sa course. Thanks to this particular design of the apparatus, there is a kind of click at the precise instant when the elastic blade crosses the end of the first inclined part of the cam since, from that moment, the finger of the The user no longer has to overcome this increasing resistance that the elastic blade had hitherto opposed to him, the latter no longer suffering any additional deformation in the second part of his race.
Suivant une autre caractéristiques très importante de l'invention, la lame élastique précitée est une lame métallique dont l'extremité distale présente au moins un prolongement constituant lui-même l'un des contacts électriques mobiles précités. Ainsi, le contact mobile commence par se "poser" contre le contact fixe correspondant vers la fin de l'action de la première partie inclinée de la came, puis il frotte ensuite contre ledit contact fixe jusqu'à la fin de la seconde partie de sa course. On bénéficie ainsi du faible encombrement des appareils à contact posé sans perdre l'avantage de bonne conduction d'un contact frotté bien que le processus de fonctionnement puisse être réalisé très correctement avec une longueur de course relativement faible, ainsi qu'on le comprendra mieux plus loin. According to another very important feature of the invention, the aforementioned elastic blade is a metal blade whose distal end has at least one extension constituting itself one of the aforementioned mobile electrical contacts. Thus, the moving contact begins to "land" against the corresponding fixed contact towards the end of the action of the first inclined portion of the cam, then it rubs against said fixed contact until the end of the second part of his race. It thus benefits from the small footprint of the contact devices posed without losing the advantage of good conduction of a rubbed contact although the operating process can be performed very correctly with a relatively short stroke length, as will be better understood further.
L'invention sera mieux comprise à la lecture de la description qui va suivre et à l'examen des dessins annexés qui montrent, à titre d'exemples, quelques modes de réalisation d'un commutateur électrique à bouton-poussoir suivant l'invention. The invention will be better understood on reading the following description and on examining the appended drawings which show, by way of example, a few embodiments of an electric push-button switch according to the invention.
Sur ces dessins
la figure 1 est une coupe longitudinale faite suivant la ligne I-I de la figure 3, d'un premier mode de réalisation
la figure 2 est une autre coupe longitudinale faite par un plan perpendiculaire au plan de coupe de la figure 1 et sensiblement suivant la ligne brisée
II-II de la figure 1
les figures 3 et 4 sont des coupes transver sales faites, respectivement, suivant les lignes III
III et IV-IV de la figure 2.On these drawings
FIG. 1 is a longitudinal section along line II of FIG. 3, of a first embodiment
FIG. 2 is another longitudinal section made by a plane perpendicular to the section plane of FIG. 1 and substantially along the broken line.
II-II of Figure 1
Figures 3 and 4 are dirty cross-sections made, respectively, along the lines III
III and IV-IV of Figure 2.
La figure 5 illustre schématiquement une variante de la partie inférieure de la figure 1 ; et
la figure 6 montre une adaptation de la disposition de l'appareil de la figure 1 à une commande à levier placée sous le volant de direction d'un véhicule automobile.Figure 5 schematically illustrates a variant of the lower part of Figure 1; and
Figure 6 shows an adaptation of the arrangement of the apparatus of Figure 1 to a lever control placed under the steering wheel of a motor vehicle.
Le commutateur électrique à bouton-poussoir de commande représenté sur les figures 1 à 4 (monostable dans cet exemple), comporte essentiellement un boîtier 1 en matière isolante dans lequel sont logés des contacts électriques fixes en métal 2A, 2B, 2C, 2D, un bouton-poussoir de commande 3 qui porte des contacts électriques mobiles tels que 4A et 4B, et un ressort de rappel 5. The electric push-button control switch shown in FIGS. 1 to 4 (monostable in this example), essentially comprises a housing 1 made of insulating material in which are housed fixed metal electrical contacts 2A, 2B, 2C, 2D, a control push button 3 which carries movable electrical contacts such as 4A and 4B, and a return spring 5.
Le bouton-poussoir 3 est constitué de deux pièces emmanchées l'une dans l'autre, à savoir : une pièce intérieure 7 dont la majeure partie est logée dans le boîtier 1 et une pièce extérieure 8 en forme de collerette fermée sur ie avant par une pastille transparente 9. Le bottier 1 peut être monté, d'une manière classique, dans une ouverture 12 d'une paroi 13 pincée entre un épaulement 14 et des languettes élastiques 15 dudit boîtier. Une extrémité de ressort de rappel 5 est centrée sur des doigts 17 en saillie dans le fond du boîtier 1 et son autre extrémité contre un épaulement intérieur annulaire 18 du corps 7 du boutonpoussoir. The push-button 3 consists of two parts fitted into each other, namely: an inner part 7, most of which is housed in the casing 1 and an outer part 8 in the form of a flange closed on the front by a transparent pellet 9. The casing 1 can be mounted, in a conventional manner, in an opening 12 of a wall pinched between a shoulder 14 and elastic tabs 15 of said casing. A return spring end 5 is centered on fingers 17 projecting into the bottom of the housing 1 and its other end against an annular inner shoulder 18 of the body 7 of the pushbutton.
Les contacts électriques 2A à 2D sont constitués par de petites pièces en forme de cornières dont une aile présente un prolongement 21A à 21D emmanché à force dans un trou correspondant 22A à 22D d'une partie du boîtier 1 convenablement conformée à cet effet. The electrical contacts 2A to 2D are constituted by small pieces in the form of angles, one wing has an extension 21A to 21D force-fitted in a corresponding hole 22A to 22D of a portion of the housing 1 suitably shaped for this purpose.
Les prolongements 21A à 21D sont en saillie l'exte- rieur de l'appareil et forment ensemble un connecteur 24.The extensions 21A to 21D protrude from the outside of the apparatus and together form a connector 24.
Une lampe éle( > trique ou une diode éleutrol3minescente 26 est logée entre les doigts 17 du boîtier et les extrémités de son filament sont reliées, respectivement, aux deux contacts électriques fixes 2C, 2D prévus à cet effet.An electric lamp or an electroluminescent diode 26 is housed between the fingers 17 of the housing and the ends of its filament are connected respectively to the two fixed electrical contacts 2C, 2D provided for this purpose.
Les deux contacts électriques mobiles 4A et 4B sont constitués par deux branches de fourche formant des prolongements d'une lame élastique métallique 31 encastrée, par l'une de ses extrémités, dans un logement 32 d'une partie du corps 7 du bouton-poussoir. La lame 31 est parallèle à l'axe du bouton-poussoir et son extrémité distale présente un bossage 33 sur sa face extérieure, autrement dit sa face opposée à celle qui est tournée vers l'axe de l'appareil. Les parties 4A et 4B appelées plus haut "prolongements" de la lame 31 s'étendent donc à partir de l'extrémité distale de ladite lame, mais avec cette lame, elles constituent une seule et même pièce élastique. Dans l'exemple, la partie non encastrée de la lame 31 présente un ajour médian 34 (figure 2)de même largeur que l'intervalle 35 entre les deux branches de fourche formant les contacts 4A, 4B. The two movable electrical contacts 4A and 4B are constituted by two fork legs forming extensions of a metal resilient blade 31 embedded, at one of its ends, in a housing 32 of a part of the body 7 of the pushbutton . The blade 31 is parallel to the axis of the push button and its distal end has a boss 33 on its outer face, ie its opposite side to that which faces the axis of the device. The parts 4A and 4B referred to above as "extensions" of the blade 31 thus extend from the distal end of said blade, but with this blade, they constitute one and the same elastic piece. In the example, the non-recessed portion of the blade 31 has a median opening 34 (Figure 2) of the same width as the gap 35 between the two fork legs forming the contacts 4A, 4B.
Une nervure longitudinale 37 (figures 1, 2 et 4), en saillie sur la face interne du boîtier, s'étend principalement dans l'intervalle entre les deux contacts mobiles 4A, 4B, ainsi qu'en-deçà et au-delà elle présente deux parties actives, à savoir : une première partie 38 (figure 1) formant came inclinée dans le sens qui imprime une contrainte croissante à la lame flexible 31 lors d'une première partie de la course d'enfoncement du bouton-poussoir et une deuxième partie 39 parallèle à l'axe de l'appareil. Sur la figure 1 on peut apprécier la longueur totale de la course du bouton-poussoir en observant la distance qui sépare l'extrémité libre 4B1 du contact mobile 4B représenté en traits continus en position de repos (bouton-poussoir sorti) et la même extrémité libre 4B2 dudit contact mobile représenté en traits mixtes en position active (bouton-poussoir supposé enfoncé). A longitudinal rib 37 (FIGS. 1, 2 and 4), projecting from the inside of the housing, extends mainly in the gap between the two movable contacts 4A, 4B, as well as beyond and beyond it. has two active parts, namely: a first portion 38 (Figure 1) forming a cam inclined in the direction that imparts increasing stress to the flexible blade 31 during a first part of the push-button driving stroke and a second part 39 parallel to the axis of the device. In FIG. 1, the total length of the pushbutton travel can be appreciated by observing the distance between the free end 4B1 of the movable contact 4B shown in continuous lines in the rest position (pushbutton pulled out) and the same end free 4B2 said movable contact shown in phantom in active position (push button supposed pressed).
Les deux parties de la nervure situées respectivement en-deçà de la partie inclinée 38 et au-delà de la partie droite 39 n'ont aucun rôle actif dans le fonctionnement de l'appareil ; tout au plus, la petite partie située à la gauche de la partie inclinée 38 sur la figure 1 peut-elle être considérée comme un repos pour la lame dans la position d'attente représentée du bouton-poussoir. Dans cette position, l'extrémité 4B1 du contact mobile n'est pas encore au droit du contact fixe 2B et est éloignée du plan de ce dernier.The two portions of the rib located respectively below the inclined portion 38 and beyond the right portion 39 have no active role in the operation of the apparatus; at most, the small portion to the left of the inclined portion 38 in Figure 1 can be considered a rest for the blade in the standby position represented by the push button. In this position, the end 4B1 of the moving contact is not yet at the right of the fixed contact 2B and is away from the plane of the latter.
Le bossage 33 de la lame est en contact permanent avec la nervure 37 et glisse successivement contre les différentes parties de cette nervure, dans un sens ou dans l'autre, au cours du fonctionnement de l'appareil.The boss 33 of the blade is in permanent contact with the rib 37 and slides successively against the different parts of this rib, in one direction or the other, during the operation of the apparatus.
La course du bouton-poussoir 3 est limitée, dans le sens de son enfoncement, par l'entrée en contact de l'extrémité intérieure du corps 7 dudit bouton avec le fond du boîtier 1 et, dans le sens de la sortie, sous l'action du ressort de rappel 5 par l'entrée en contact d'un ergot (non représenté) solidaire du corps 7 du bouton-poussoir avec une extrémité d'une rainure correspondante pratiquée dans la paroi latérale du boîtier, suivant une disposition classique. The stroke of the push-button 3 is limited, in the direction of its depression, by the contacting of the inner end of the body 7 of said button with the bottom of the case 1 and, in the direction of the exit, under the action of the return spring 5 by contacting a lug (not shown) integral with the body 7 of the pushbutton with one end of a corresponding groove formed in the side wall of the housing, in a conventional arrangement.
Le fonctionnement de l'appareil est le suivant
Au repos, tous les organes de l'appareil occupent leurs positions respectives représentées en traits continus sur les dessins ; en particulier, la lame élastique 31 est parallèle à l'axe de l'appareil et son bossage 33 se trouve à côté de la partie inclinée 38 de la came pendant que l'extrémité 4B1 du contact 4B par exemple se trouve éloignée du contact fixe correspondant 2B. Lorsqu'on exerce une pression sur le bouton-poussoir dans le sens de la flèche f, le bossage 33 de la lame élastique 31 commence par glisser sur la partie inclinée 38 de la came, de sorte que ladite lame subit une contrainte de flexion croissante au fur et à mesure de son avancement, ce qui se traduit par une résistance croissante correspondante, oppose à l'effort exercé par le doigt de l'utilisateur.The operation of the device is as follows
At rest, all the organs of the apparatus occupy their respective positions shown in solid lines in the drawings; in particular, the elastic blade 31 is parallel to the axis of the device and its boss 33 is next to the inclined portion 38 of the cam while the end 4B1 of the contact 4B for example is away from the fixed contact corresponding 2B. When pressing the pushbutton in the direction of the arrow f, the boss 33 of the elastic blade 31 begins to slide on the inclined portion 38 of the cam, so that said blade is subjected to increasing bending stress as it progresses, which results in a corresponding increasing resistance, opposes the effort exerted by the finger of the user.
Le contact 4B, formé par le prolongement de la lame élastique, se rapproche très vite du contact fixe 2B, se pose sur lui, puis glisse dessus dans le sens de la flèche f pour occuper finalement la position représentée en traits interrompus sur la figure 1. Malus, avant qu'il n'atteigne cette position finale, le bossage 33 de la lame élastique est passé sur l'arête de la came qui est formée par la jonction de la première partie inclinée 38 de la came, avec sa deuxième partie 39 non inclinée ; à cet instant précis, la contrainte de flexion imprimée à la lame élastique 31 cesse brusque' ment d'être croissante, de sorte que le doigt de l'uti lisateur perçoit une sorte de déclic et 5 s'enfonce plus vite jusqu'à la fin de la course du bouton-poussoir.The contact 4B, formed by the extension of the elastic blade, very quickly approaches the fixed contact 2B, settles on it, then slides on in the direction of the arrow f to finally occupy the position shown in broken lines in Figure 1 Malus, before it reaches this final position, the boss 33 of the elastic blade is passed over the edge of the cam which is formed by the junction of the first inclined portion 38 of the cam, with its second part 39 not inclined; at this precise moment, the bending stress imparted to the elastic blade 31 abruptly ceases to be increasing, so that the user's finger perceives a click and sinks faster to the end of the push-button stroke.
Lors du recul du bouton-poussoir, la lame élastique subit les déformations inverses, son bossage 33 glisse d'abord le long de la partie non inclinée 39 de la came, puis sur la partie inclinée 38 et, dans le meme temps, le contact mobile 4B commence par reculer en glissant contre le contact fixe 2B puis il s'en décolle brusquement avant d'achever sa course.When the pushbutton recoils, the elastic blade undergoes the reverse deformations, its boss 33 slides first along the non-inclined portion 39 of the cam, then on the inclined portion 38 and, at the same time, the contact 4B mobile begins by sliding back against the fixed contact 2B then it comes off suddenly before completing its race.
Grâce à une telle structure, on a pu réaliser un appareil capable de couper des courants d'intensité relativement élevée, quelques ampères avec une course très faible seulement de l'ordre de 1,5 à 3 mm par exemple et l'on est parvenu à faire percevoir nettement un déclic à l'utilisateur qui est alors certain d'avoir amené le bouton-poussoir jusqu'à sa position active. De plus, sous un faible encombrement, on est parvenu à allier les avantages des contacts posés à ceux des contacts frottés. With such a structure, it was possible to achieve an apparatus capable of cutting currents of relatively high intensity, a few amperes with a very low stroke only of the order of 1.5 to 3 mm for example and we managed to make perceive clearly a click to the user who is then certain to have brought the push button to its active position. In addition, under a small footprint, it has been possible to combine the advantages of the contacts posed to those of the rubbed contacts.
Le commutateur qu'on vient de décrire est du type monostable, mais on pourrait tout aussi bien adopter une disposition analogue dans un commutateur bis table en y incorporant des moyens classiques appro priés tels qu'une came en coeur par exemple. The switch which has just been described is of the monostable type, but it would equally well be possible to adopt a similar arrangement in a double table switch by incorporating appropriate conventional means such as a core cam for example.
Dans l'exemple représenté sur les figures 1 à 4, le contact électrique 4B et la lame électrique 31 sont constitués par deux parties d'une seule et même pièce. Toutefois, il est possible de séparer la fonction de lecture de came et celle de contact électrique, ainsi que cela est représenté schématiquement, sur la figure 5 où l'on peut voir que le bouton-poussoir 3 porte, d'une part une lame élastique 31 qui coopère avec une came 37 semblable à celle décrite plus haut et portée par le boitier et, d'autre part, un contact électrique 4B qui coopère avec un contact électrique fixe 2B également porté par le bolier. En d'autres termes, le contact mobile 4B, au lieu d'être constitué par un prolongement de la lame élastique comme dans le mode de réalisation des figures 1 à 4, est constitué par une pièce indépendante solidaire aussi du boutonpoussoir. In the example shown in Figures 1 to 4, the electrical contact 4B and the electric blade 31 are constituted by two parts of a single piece. However, it is possible to separate the cam reading function and the electrical contact function, as shown schematically, in FIG. 5, where it can be seen that the push-button 3 carries, on the one hand, a blade elastic 31 which cooperates with a cam 37 similar to that described above and carried by the housing and, on the other hand, an electrical contact 4B which cooperates with a fixed electrical contact 2B also carried by the bolier. In other words, the movable contact 4B, instead of being constituted by an extension of the elastic blade as in the embodiment of Figures 1 to 4, is constituted by an independent piece also integral pushbutton.
Enfin, sur la figure 6, on a représenté une adaptation d'un appareil de commutation électrique au bras 41 d'une commande placée sous le volant de direction d'un véhicule automobile. Sur cette figure, on a conservé les mêmes chiffres de référence que sur le mode de réalisation des figures 1 à 4 pour désigner les pièces correspondantes, bien que la configuration de certaines d'entre elles ait dû être modifiée pour les besoins de la réalisation particulière envisagée. Finally, in Figure 6, there is shown an adaptation of an electrical switching device to the arm 41 of a control placed under the steering wheel of a motor vehicle. In this figure, the same reference numerals are retained as in the embodiment of FIGS. 1 to 4 to designate the corresponding parts, although the configuration of some of them had to be modified for the purposes of the particular embodiment. considered.
Claims (8)
Priority Applications (1)
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|---|---|---|---|
| FR8509857A FR2584231A1 (en) | 1985-06-28 | 1985-06-28 | Push-button electrical switch in particular for motor vehicle electrical equipment |
Applications Claiming Priority (1)
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| FR8509857A FR2584231A1 (en) | 1985-06-28 | 1985-06-28 | Push-button electrical switch in particular for motor vehicle electrical equipment |
Publications (1)
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Family Applications (1)
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Country Status (1)
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