Brevet FR2250214A1 — publié le 19750530

La présente invention concerne des commutateurs ou des contacteurs et, en particulier, des commutateurs ou contacteurs qui sont utilisés pour relier deux conducteurs, d'ou il résulte qu'un composant éléctrique est inséré dans un circuit. De tels commutateurs ou contacteurs peuvent être également utilisés pour découpler des conducteurs et pour débrancher un organe électrique d'un circuit. Des exemples particuliers de commutateurs ou contacteurs du type auquel s'applique la présente invention sont ceux utilisés pour insérer des composants électriques tels que des résistances, des condensateurs et analogues dans un circuit pour le réglage ou dans d'autres buts. Un exemple caractéristique de commutateur ou contacteur classique comprend un corps fait en un matériau isolant électriquement ayant un écrou dans une cavité ou évidement dans celle-ci et une vis qui se vissedans l'écrou et se dévisse hors de celui-ci. Les deux conducteurs qui doivent être insérés dans le circuit sont fixés à des bornes traversant le corps. Quand la vis est serrée vers le bas, sa têtevient en contact avec les extrémités des deux bornes les connectant électriquement. Les commutateurs ou contacteurs classiques présentent des inconvénients. Ils sont relativement volumineux. La pression de contact entre la tete de la vis et les bornes est variable. La résistance électrique de contact entre la tête de la vis et les bornes peut varier considérablement et, il en résulte que la valeur électrique du composant que l'on insère dans le circuit peut être affectée. Ainsi, des variations de la pression et/ou de la résistance de contact donneront lieu à des imprécisions dans le réglage ou auront un autre effet. En outre, pour obtenir des pressions de contact aussi élevées que possible et pour obtenir une aussi faible résistance de contact que possible, un excès de serrage de la vis peut être nécessaire, arrachant les filets de l'écrou et/ou de la vis. La présente invention prévoit un commutateur ou contacteur qui est compact, qui n'utilise pas d'organe fileté pour établir le contact, qui est treks facile à employer sans outil et qui peut donner une indication immédiate, facilement apparente, de l'état du commutateur ou contacteur, c 'est-à-dire indiquer si le contact est établi ou non établi. La présente invention prévoit un commutateur comprenant un corps en matériau isolant électriquement, un évidement s'étendant à partir d'une face du corps, des bornes positionnées sur chaque côte de l'évidement et un organe allongé de liaison destiné à être introduit dans l'évidement, une extrémité de l'organe ayant une surface conductrice électriquement, l'autre extrémité de l'organe étant isolante électriquement. La disposition est telle que l'introduction de l'organe allongé dans l'évidement connectera électriquement les bornes quand l'extrémité de l'organe ayant une surface conductrice électriquement est introduite. La présente invention sera bien comprise à la lecture de la description suivante, faite en relation avec les dessins cijoints, dans lesquels La figure 1 est une vue en perspective d'un type connu de commutateurs ou de contacteurs formant un bloc. La figure 2 est une vue de la base du bloc de la figure 1. La figure 3 est une vue en perspective d'un commutateur ou contacteur unique formant un bloc selon la présente invention. La figure 4 est une vue en coupe suivant la ligne IV-IV de la figure 3. La figure 5 est une vue en perspective d'un commutateur ou contacteur formant bloc avec trois jeux de contacts ; et La figure 6 est une vue de dessus, d'un bloc similaire à celui de la figure 3, mais représentant une variante de celui-ci. Les figures 1 et 2 représentent un type connu de commuta teur ou bloc contacteur modulaire, désigné dans son ensemble par la référence 10, dans lequel des bornes 11 sont disposées par paires le long du bloc. Une série de trous 12 traverse le bloc, un trou étant situé entre chaque paire de bornes 11. Des évidements 13 sont ménagés dans le bloc à partir de la face inférieure 14 de celui-ci. Des écrous 15 sont placés dans les évidement 13 et des vis à tête plate 16 sont introduites dans les trous 12 et vissées dans les écrous 15. Dans la figure 1, quatre vis 16 sont représen tées, une cinquième n'étant pas représentée pour montrer le trou 12. Quand on désire connecter électriquement deux bornes formant une paire de bornes, la vis 16 correspondante est vissée, vers le bas, en contact avec les bornes.Les bornes s'étendent à partir de la face inférieure du bloc, comme représenté en 17, pour être raccordées à des conducteurs électriques. Comme on l'a mentionné précédemment, un commutateur ou contacteur formant un bloc du type représenté dans les figures 1 et 2 présente certains inconvénients. Le bloc est relativement volumineux, partiellement du fait de la tête des vis 16. La pression de contact entre la tête des vis et les bornes dépendra de la force de serrage appliquée à la vis. Si l'on désire obtenir une pression e contact aussi élevée que possible, on aura la possibilité d'arracheur les filets de l'écrou et/ou de la vis. Un couple de serrage excessif appliqué aux vis nuira également à la fixation par soudure des conducteurs. Une variation considérable de la résistance de contact se produit entre la tête de la vis et les bornes. Ceci gêne l'emploi-du bloc du fait que, si des résistances ou analogues sont insérées dans un circuit, tel que pour le réglage, une variation de la résistance de contact, gênera lreffet de réglage de la résistance. Lorsqu'ils sont montés avec les vis 16 verticales, les écrous 15 peuvent tomber dans les évidements 13 quand les vis sont desserrées. Ceci peut amener les têtes des vis à venir en contact avec les bornes bien que l'on ne désire pas effectuer une connexion. En outre, à l'état ouvert du contacteur, l'écartement entre la tête des vis et les bornes dépend du nombre de tours dont la vis a été desserrée. Aucune mesure ou essai de la valeur de tension de coupure n'est effectué, et ainsi cette valeur n'est pas déterminée.Si l'on n'assure pas un écartement suffisant au montage, on peut amener un claquage de tension intermittent sur les lignes du fait de conditions d'environnement, par exemple du fait de pous sières et d'humidité. Les figures 3 et 4 représentent un ensemble de commutateur unique, modulaire, selon la présente invention. Le commutateur a une partie formant le corps 20 de matériau isolant moulé. S'éten- dant- à partir de la face supérieure 21 dans la partie formant le corps se trouvent deux évidements 22 et 23, les évidements ayant une section rectanguaire et se coupant l'un et l'autres angle droit pour former une ouverture en forme de croix.~Aux extrémités inférieures de l'évidement 22, des trous 24 traversent le reste de la partie du corps. Des bornes 25 sont introduites dans les évidements 22 et dans les trous 24. Les bornes 25 dépassent par rapport à la face inférieure'26 de la partie 10 formant le corps pour fournir des moyens de liaison avec des conducteurs. A l'intérieur de la partie formant le corps, les bornes s'étendent vers le haut, vers la face supérieure 31 et sont placées dans les évidements 22 dans un état précontraint soumises à une flexion initiale. Les extrémités des bornes sont rabattues pour former des parties élastiques de contact 27 et s'étendent vers le bas, venant légèrement en saillie par rapport aux parties intermédiaires de l'évidement 22 dans l'évidement 23 formant un écartement 28. On voit ceci clairement dans la figure 4. Les parties élastiques de contact 27 sont déjà en flexion dans les évidements 22. La liaison entre les parties élastiques de contact 27 des bornes 25 est obtenue par l'introduction d'un organe conducteur électriquement dans l'évidement 23. Comme représenté dans la figure 3, une partie ou organe de connexion allongé 30 a une section droite qui est légèrement plus petite que la section droite de l'éidement 23. Quand l'organe 30 est poussé dans l'évidement 23, il exerce une pression contre les parties élastiques de contact 27 des bornes 25 les faisant fléchir légèrement et les écartant encore un peu plus l'une de l'autre. L'organe 30 peut être fait en un matériau conducteur électriquement et, de façon appropriée, approximativement la moitié de sa longueur comporte un revêtement ou couche 31 de matériau isolant électriquement.Par ce moyen, l'organe 30 peut à tout moment être placédans l'évidement 23; être tourné bout pour bout suivant que les parties élastiques de contact 27 des bornes 25 doivent-ou non être connectées électriquement. Le revêtement ou couche 31 peut être d'une couleur distinctive et servir ainsi comme indicateur de l'état du commutateur : connecté ou non connecté. A titre de variante, -l'organe 30 peut être en materiau électriquement isolant et avoir une couche conductrice électriquement formée sur celui-ci. Pour assurer de bonnes surfaces de contact, la partie conductrice électriquement de l'organe 30 et au moins les parties élastiques de contact 27 des bornes 25 peuvent être plaquées d'or. Les commutateurs ou contacteurs selon la présente invention peuvent être facilement réalisés sous de multiples formes. La figure 5 représente un ensemble 33 ayant trois jeux de contacts. Les ensembles peuvent avoir autant de jeux de contacts que l'on désire, bien que cinq jeux s'avèrent comme étant un nombre appro prié pour un ensemble. Dans une variante représentée dans la tigure 6, i'évide- ment 22 retenant les bornes 25 est déporté latéralement par rapport au centre de l'évidement 23. La partie ou organe de connexion 30 a une surface conductrice électriquement qui est une partie étroite 35 s'étendant longitudinalement par rapport à l'organe 30. De nouveau, cette surface conductrice électriquement peut être obtenue en fabriquant l'organe 30 en matériau conducteur électriquement et en formant une couche de matériau isolant sur la surface de l'organe pour définir la zone de contact. Cette partie conductrice 30 est déportée par rapport à l'axe longitudinal de l'organe 30 pour se conformer avec le dépôt des contacts 27.Dans ce type de commutateur ou de contacteur, l'organe 30 est tourné par rapport à son axe longitudinal au lieu d'être tourné bout pour bout pour établir une connexion entre les parties élastiques de contact des bornes. Le type de commutateur ou contacteur selon la presente invention est très compact et est particulièrement approprié pour etre utilisé pour des panneaux de circuits imprimés et d'autres types de circuits similaires. La face inférieure du module peut prendre appui directement-sur le panneau avec les extrémités des bornes traversant des trous dans le panneau du circuit. Une connexion directe peut être établie entre les bornes 25 et le circuit par soudure des conducteurs. L'introduction et l'extraction des parties ou organes assurant la connexion 30 est rapide et facile-, ne nécessitant pasd'outil. Une indication claire de l'état électrique d'une connexion peut être simultanément fournie. Un bon contact est obtenu entre les parties élastiques de contact 27 des bornes 25 et l'extrémité conductrice de l'organe 30. Des pressions de contact uniformes et des résistances de contact-faibles, uniformes, de valeur stable, sont obtenues. L'introduction et l'extraction des organes 30 assurent une action de frottement qui aide à obtenir un bon contact électrique. Les forces externes nécessaires pour introduire et/ou extraire un organe 30 ne nuiront pas à la liaison soudée avec un conducteur, par exemple ne casseront pas l'assemblage soude, n'arracheront pas le conducteur laminé, ni ne casseront le conducteur. Les paramètres physiques et électriques des commutateurs peuvent etre facilement commandés et contrôlés pendant la fabrication. Les objectifs finaux de sûreté de fonctionnement à l'état ouvert ou fermé sont inhérents au commutateur et ne nécessitent pas de réglage. Ainsi, le commutateur ne peut pas être actionné ou mis en service accidentellement ou partiellement. La présente invention n'est pas limitée aux exemples de réalisation qui viennent d'être décrits, elle est au contraire susceptible de variantes et de modifications qui apparaitront à l'homme de l'art. REVENDICATIONS 1 - Commutateur, caractérisé en ce qu'il comprend un corps en matériau isolant électriquement et plusieurs etages de commutation dans le corps, chaque étage de commutation étant cons titué par une ouverture dans le corps s'étendant à partir de la face supérieure du corps et par une paire de bornes placées à distance, à l'oppose l'une de llautre dans l'ouverture et plusieurs organes de connexion, un organe pour chaque ouverture, pour connecter sélectivement les bornes dans l'une quelconque des ouvertures dans un circuit, chaque organe de connexion étant constitué par un organe allongé ayant une section droite permettant son introduction dans une ouverture, une extrémité de l'organe ayant une surface conductrice électriquement pour connecter les bornes, l'autre ex trémité de l'organe ayant une surface non conductrice, d'une couleur distinctive par rapport à la première extrémité, chaque organe de connexion étant prévu pour être introduit dans une ouverture par une extrémité ou l'autre pour connecter ou découpler les bornes et pour indiquer l'état de la connexion. 2 - Commutateur selon la revendication 1, caractérisé en ce que l'ouverture comprend deux évidements sensiblement rectangulaires sécants formant une ouverture ayant une section droite en forme de croix, les bornes étant placées aux extrémités-opposées d'un évidement, l'organe de connexion allongé ayant une section droite lui permettant d'etre introduit dans l'autre évidement et de venir en contact avec les bornes. 3 - Commutateur selon la revendication 2, caractérisé en ce que les bornes s'étendent à partir des extrémités opposées d'un évidement dans le second évidement et peuvent être déformées élastiquement par organe allongé 4 - Commutateur selon l'une quelconque des revendications 1 à 3, caractérisé en ce que les bornes traversent la face de base du corps. 5 - Commutateur selon Ilune quelconque des revendications 1 à 4, caractérisé en ce que l'organe de connexion allongé est fait en matériau isolant électriquement et a une couche de matériau conducteur électriquement sur une extrémité pour former la surface conductrice électriquement.