Brevet FR2134652A1 — publié le 19721208

La présente invention concerne un commutateur électrique du type comprenant au moins un pont de contact monté rotatif ou basculant entre deux positions extrêmes et réalisé sous forme d'un levier à deux bras, de façon à fermer un circuit entre au moins deux 5 contacts fixes dans au moins l'une de ses positions extrêmes. L'invention a pour but de réaliser un commutateur de ce type dans lequel il ne survienne aucune variation de la force de contact sur au moins une partie de la course de manoeuvre. A cet effet, l'invention a pour objet un commutateur du type 10 précité caractérisé en ce que dans la zone de basculement du pçnt de contact se trouve disposé tua organe de commande mobile à peu près perpendiculairement à l'axe de basculement de ce pont entre deus positions extrêmes, cet organe étant essentiellement associé dans l'une de ses positions extrêmes à l'un des bras du levier et dans 15 l'autre position extrême à l'autre bras et constituant dans la région de ses positions extrêmes une butée de verrouillage en rotation pour le bras de levier associé, de sorte qu'à chaque fois le bras du levier libre ou un organe relié à celui-ci pénètre dans la trajectoire de cet organe de commande. 20 L'organe de commande peut de façon avantageuse être déplacé de l'extérieur. XI constitue en quelque sorte un presseur pour le pont de contact, interdisant ainsi une rotation de retour à l'un des bras du levier dans l'une de ses positions de déplacement et à l'autre bras du levier dans son autre position. Etant donné que celui 25 des deux bras du pont de contact qui ne s'appuie pas sur l'organe de commande fait saillie sur la trajectoire de cet organe de commande, ce dernier vient automatiquement lors de son déplacement s'appuyer contre ce bras et donc le chasser hors de sa trajectoire. Ceci signifie que ce bras du levier bascule en s'éloignant de l'or-30 gane de commande. L'autre bras du pont;bascule alors simultanément e^i venant faire saillie sur la trajectoire de cet organe de commande. C'est pour cette raison que la forme du pont de contact et la longueur de l'organe de commande doivent être adaptées l'une à l'autre de façon que 1'extrémité de 1'organe de commande qui se trouve 35 à l'arrière dans le sens du déplacement n'empêche pas le bras du levier qui devient libre de venir en basculant sur la trajectoire. D'autre part, les proportions doivent absolument être choisies de façon que l'organe de commande libère d'abord le bras du levier verrouillé et ne vienne au contact de l'autre bras qu'après avoir kO parcouru une certaine course. On pourrait ici parler d'une certaine 72 15252 2134652 course morte que l'on peut utiliser dans des problèmes de commutation particuliers. Suivant une autre caractéristique de l'invention, l'organe de commande est appuyé élastiquement contr ; le bras en appui du pont 5 de contact. Plus ce ressort est choisi fort, plus la force de contact est élevée. Le ressort agit transversalement, en particulier perpendiculairement, par rapport à la direction de déplacement de l'organe de commande de sorte qu'avec une hauteur ou épaisseur constante de ce dernier, la tension du ressort ne varie pas. La 10 force de contact reste ainsi également constante jusqu'au début du mouvement de basculement de l'organe de contact. Cette force de contact n'a ainsi par ailleurs aucune réaction sur la force de manoeuvre. Le mouvement de l'organe de commande ne doit pas nécessairement s'achever à la fin du mouvement de basculement du pont de 15 contact; il peut au contraire être prévu, outre le prolongement préalable de la course déjà mentionné, un prolongement de fin de course plus ou moins long. Pendant cet intervalle de temps également, plus exactement dit pendant la durée de l'action de verrouillage de l'organe de commande, la force de contact demeure constante. 20 Dans un mode de réalisation particulièrement avantageux de l'invention, le pont de contact comprend sur sa face tournée vers l'orgajie de commande une cavité, de préférence symétrique par rapport à l'axe de rotation, dont la longueur dans le sens du déplacement de l'organe de commande correspond à peu près à la longueur de 25 ce dernier et dont les deux extrémités sont réalisées sous forme de rampes de glissement. L'extrémité de l'organe de commande située à l'avant dans le sens du déplacement pénètre tout d'abord, pendant le mouvement de commutation, dans cette cavité jusqu'à ce qu'elle vienne enfin au contact de la rampe de glissement du bras du levier 30 précédemment libéré. Celui-ci vient ensuite occuper par basculement son autre position extrême. On donne également de façon avantageuse aux extrémités, qui se trouvent à tour de rôle à l'avant dans le sens du déplacement, la forme d'un arrondi ou d'une rampe. Une autre caractéristique de l'invention réside dans le fait 35 que les deux bras du pont de contact forment entre eux un angle de préférence obtus et sont notamment conformés de manière identique. On prévoit en particulier cette structure dans le cas d'un commutateur-inverseur. Dans une réalisation plus détaillée de l'invention, le pont de contact est muni sur sa face opposée à l'organe de com-40 mande d'au moins un et, de préférence, de deux contacts ou emplace 72 15252 3. 2134652 ments de contact disposés symétriquement par rapport à l'axe de rotation. On peut ici imaginer toutes les variantes possibles, par exemple la fermeture d'un circuit entre deux ou plus de deux contacts fixes par l'intermédiaire d'un seul et même bras du levier, 5 ou bien encore une fermeture de circuit avec un contact unique, le pont de contact devant alors être relié à une borne de raccord spéciale. Dans ce dernier cas, les deux bras de levier peuvent alors porter chacun un contact mobile de façon qu'on puisse passer d'un circuit de courant à un second. Il faut ici encore remarquer que 10 plusieurs ponts de contact peuvent évidemment être commutés simultanément à l'aide d'un seul et même organe de commande. De façon particulièrement avantageuse, le palier du pont de contact est réalisé sous forme d'une borne de courant. Selon une autre caractéristique de l'invention, l'organe de 15 commande est réalisé sous forme d'un tiroir à manoeuvrer de l'extérieur ou est relié à un tel tiroir. On pourrait appeler ce mode d'exécution commutateur traction-poussée à condition que le prolongement de l'organe de commande s'étende dans le sens du déplacement de cet organe. Pour des cas d'application déterminés, il peut être 20 très avantageux que l'organe de commande soit mobile à 1'encontre de la force d'un ressort de rappel et retourne ainsi automatiquement dans sa position de départ après suppression de la force de manoeuvre. Le commutateur agit ici à la façon d'un palpeur. Dans une réalisation plus détaillée de l'invention, le palier 25 du pont de contact présente du jeu au moins dans la direction de déplacement de l'organe de commande de sorte que, lors de la commutation, le pont de contact subit encore simultanément un léger déplacement dans la direction longitudinale et permet ainsi d'obtenir un contact frottant. Ce dernier est très important pour l'auto-30 nettoyage des contacts. D'autres caractéristiques et avantages de l'invention ressor-tiront de la description qui va suivre, à titre d'exemples non limitatifs en regard des dessins annexés sur lesquels : - la Fig. 1 représente schématiquement une vue de côté d'un 35 commutateur conforme à l'invention; - la Fig. 2 représente une variante de réalisation de l'organe de commande. Le commutateur de la Fig. 1 comprend un boîtier 1 qui n'est pas représenté plus en détail, un organe de commande 2, un pont de 40 contact 3 et trois éléments de raccord 4 à 6. Ces derniers sont 72 15252 •>. 2134652 ancrés dans le boîtier 1 à la manière habituelle et leurs extrémités qui font saillie vers l'extérieur sont reliées à des conducteurs électriques. Les deux éléments extrêmes 4 et 6 portent des contacts fixes 7 et 8 et l'élément central 5 est conformé de façon 5 particulière de manière à constituer un palier oscillant en forme de cuvette 9« Dans cette cuvette repose une saillie formant pivot 10 du pont 3. Ce dernier se présente sous la forme d'un levier à deux bras et est symétrique par rapport au pivot 10. Les deux bras 11 et 12 de ce levier forment un angle obtus 13« 10 L'organe de commande 2 est réalisé d'une pièce avec un prolon gement 14 qui traverse le boîtier vers l'extérieur et dont l'extrémité libre constitue l'organe de manoeuvre du commutateur. L'organe de commande 2 peut être déplacé dans le sens de sa longueur suivant la direction de la double flèche 15» 15 Une lame de ressort à branches en U 16 dont une branche 17 s' appuie sur le boîtier et l'autre 18 sur la face supérieure de l'organe de commande 2 ou de son prolongement 14, fournit la pression de contact nécessaire entre les contacts fixes 7 et 8 et les con4-tacts mobiles ou zones de contact 20 et 21. 20 Dans la position de la Pig. 1, la surface de la face inférieu re 22 de l'organe de commande 2, qui est parallèle à la surface 19 supérieure de ce même organe, s'appuie sur une saillie 23 du bras de levier 11. Dans l'autre position de commutation, elle s'appuie sur une saillie 24 de l'autre bras de levier 12. Entre ces deux 25 saillies 23 et 24 se trouve une sorte de cavité 25 dans laquelle pénètre, lors de la commutation, l'extrémité antérieure de l'organe de commande 2. Pendant la commutation, c'est-à-dire pendant le déplacement de l'organe de commande 2 dans le sens de la flèche 27, cette extrémité antérieure 26 vient s'appliquer contre le flanc 28 30 de La saillie 24 qui constitue une rampe de glissement. Lors du retour de commutation dans la position représentée sur la Fig. 1, l'extrémité 30 de l'organe de commande 2 qui se trouve alors en avant coopère de la même façon avec la rampe de glissement 3^ de la saillie 23. Dès que les extrémités considérées viennent au contact 35 des rampes associées, l'organe de commande commence à basculer autour du point d'appui du pivot 10. Le bras de levier qui se présente le premier sur la trajectoire de l'organe de commande 2 vient alors en basculant s'appuyer contre son contact fixe associé, tandis que l'autre bras se détache de son contact fixe et bascule en 40 pénétrant sur la trajectoire de retour de l'organe de commande. 72 15252 s- 2134652 C'est pour cette raison que la longueur 29 de l'organe de commande 2, mesurée suivant la direction de déplacement 15» et la distance entre les rampes de glissement 28 ou 31, c'est-à-dire la longueur de la cavité 25 doivent être ajustées l'une à l'autre. Si l'on 5 choisit une longueur 29 trop grande, l'extrémité qui se trouve en arrière par rapport à la direction de commutation 27 "bloque le mouvement ascendant et donc le basculement du pont. Si l'on choisit une longueur plus courte que la distance entre les rampes 28 et 3""» il existe alors une certaine course morte pendant laquelle le rss-10 sort 16 ne peut plus exercer de pression de contact sur les contacts en appui. Dans le cas où cela est indésirable, les longueurs doivent être ajustées l'une à l'autre de façon tout à fait exacte de manière que le basculement de commutation ait lieu dès qu'est supprimée la pression de contact. A cet égard, on remarquera encore 15 que l'organe de commande 2 est évidemment guidé avec son prolongement 14 suivant la direction longitudinale tout en laissant subsister un certain jeu transversal de façon que la force du ressort 16 puisse produire la pression de contact voulue. Il n'est évidemment pas obligatoire que ce ressort soit réalisé de la façon prévue dans 20 le présent exemple; il peut au contraire être remplacé par un ou plusieurs ressorts convenables dont la ligne d'action soit dirigée transversalement par rapport à la direction de déplacement 15» La variante de réalisation de l'organe de commande 2 représentée par la Fig. 2 se distingue de celle de la Fig. 1 par la présen-25 ce de deux saillies 32 et 33» Son fonctionnement est essentiellement le même que celui du premier exemple de réalisation. Pour que le ressort 16 puisse agir, le guidage longitudinal de l'organe de commande 2 doit présenter tin certain jeu dans le sens transversal par rapport à la direction de déplacement 15» 30 Si l'on maintient l'organe de commande 2 immobile dans une position intermédiaire de déplacement, le commutateur présenté dans l'exemple de réalisation peut également être utilisé en interrupteur. On peut dans ce cas omettre également l'un des deux contacts fixes 7 et 8, On peut également imaginer sans difficulté de rempla-35 cer les contacts fixes 7 et 8 par des butées non conductrices de l'électricité, de sorte que le commutateur peut également, avec deux positions extrêmes de basculement déterminées, servir simplement de commutateur marche-arrêt. 72 15252 2134652 - REVENDICATIONS. - 1 - Commutateur électrique du type comprenant au moins un pont de contact monté rotatif ou basculant entre deux positions extrêmes et réalisé sous forme d'un levier à deux bras, de façon à fermer un 5 circuit entre au moins deux contacts fixes dans au moins l'une de ses positions extrêmes, caractérisé en ce que dans la zone de basculement de ce pont (3) se trouve disposé un organe de commande (2) mobile à peu près perpendiculairement à l'axe (9) de basculement de ce pont entre deux positions extrêmes, cet organe étant essentiel-10 lement associé dans l'une de ses positions extrêmes à l'un (11) des bras du levier et dans l'autre position extrême à l'autre bras (12) et constituant dans la région de ses positions extrêmes une butée de verrouillage en rotation pour le bras de levier associé, de sorte qu'à chaque fois le bras du levier libre ou un organe relié à 15 celui-ci pénètre dans la trajectoire de cet organe de commande. 2 - Commutateur selon la revendication 1, caractérisé en ce que l'organe de commande (2) est appuyé élastiquement (16) contre le bras de levier en appui du pont de contact (3). 3 - Commutateur selon l'une quelconque des revendications 1 et 20 2, caractérisé en ce que le pont de contact (3) comprend sur sa face tournée vers l'organe de commande (2) une cavité (25), de préférence symétrique par rapport à l'axe (9) de rotation, dont la longueur dans le sens (15) du déplacement de l'organe de commande correspond à peu près à la longueur (29) de ce dernier et dont les 25 deux extrémités sont réalisées sous forme de rampes de glissement (28, 31). 4 - Commutateur selon l'une quelconque des revendications 1 à 3, caractérisé en ce que les deux bras (11, 12) du pont de contact (3) forment un angle (13) de préférence obtus et sont notamment 30 conformés de manière identique. 5 - Commutateur selon l'une quelconque des revendications 1 à 4, caractérisé en oe que le pont de contact (3) est muni sur sa face opposée à l'organe de commande (2) d'au moins un, et de préférence deux contacts (20, 21) ou emplacements de contact disposés 35 symétriquement par rapport à l'axe (9) de rotation. 6 - Commutateur selon l'une quelconque des revendications 1 à 5, caractérisé en ce que le palier (9) du pont (3) de contact est réalisé sous forme d'une borne de courant. 7 - Commutateur selon l'une quelconque des revendications 1 à 40 6, caractérisé en ce que l'organe de commande (2) est réalisé sous 72 15252 7. 2134652 forme d'un tiroir (14) à manoeuvrer de l'extérieur ou est relié à un tel tiroir. 8 - Commutateur selon la revendication 7, caractérisé en ce que l'organe de commande (2) est mobile à 1'encontre de la force d'un ressort de rappel. 9 - Commutateur selon l'une quelconque des revendications 1 à 8, caractérisé en ce que le palier (9, 10) du pont de contact présente du jeu au moins dans la direction de déplacement de l'organe de commande (2).