Brevet FR2440067A1 — publié le 19800523

La présente invention concerne des interrupteurs électriques et se rapporte plus particulièrement aux interrupteurs à action brusque utilisés notamment dans les circuits d'alimentation de véhicules électriques tels que chariots de manutention ou autres. Un interrupteur à action brusque utilisé dans un chariot de manutention à traction électrique comporte généralement deux contacts fixes par lesquels il est connecté dans le circuit d'alimentation en courant électrique du moteur d'entraînement de celui-ci et un contact mobile déplaçable entre une position de fermeture dans laquelle il est appliqué sur les contacts fixes et une position d'ouverture, ledit contact mobile étant monté sur une tige d'actionnement montée déplaçable dans le boîtier de l'interrupteur et reliée à celui-ci par un mécanisme à franchissement de point mort, Lorsqu'un tel interrupteur se trouve en position de fermeture, avec son contact mobile appliqué contre les contacts fixes, le mécanisme à franchissement de point mort se trouve en position armée, de sorte qu'en agissant sur la tige portant le contact mobile dans le sens de l'ouverture de l'interrupteur, on fait passer ledit mécanisme par son point mort, au-delà duquel il provoque un déplacement brusque de ladite tige et par conséquent une ouverture rapide des contacts de l'interrupteur. Cependant, un interrupteur à action brusque du type décrit ci-dessus présente un inconvénient important. En effet, il suffit pour empêcher le fonctionnement du mécanisme à franchissement de point mort et ralentir par conséquent la séparation des contacts fixes et du contact mobile, d'exercer sur la tige portant ledit contact mobile un effort de retenue à l'encontre de l'action du mécanisme à franchissement de point mort. Le contact mobile peut alors être maintenu à une distance des contacts fixes suffisamment faible pour la formation d'un arc électrique entre ces contacts, ce qui entraîne la détérioration de l'interrupteur à plus ou moins brève échéance. L'invention vise à remédier à cet inconvénient, en créant un interrupteur à action brusque dans lequel le mouvement de séparation du contact mobile par rapport aux contacts fixes ne puisse être entravé par aucun effort qe retenue exercé sur la tige d'actionnement de l'interrupteur. Elle a donc pour objet un interrupteur électrique à action brusque notamment pour circuit d'alimentation de véhicule électrique, comportant au moins deux contacts fixes et au moins un contact mobile entre une position dans laquelle il est appliqué sur les contacts fixes et une position d'ouverture, ledit contact mobile étant monté sur une tige d'actionnement déplaçable dans le boîtier de l'interrupteur et reliée à celui-ci par des moyens à franchissement de point mort, caractérisé en ce que lesdits moyens à franchissement de point mort comprennent des ressorts fixés par une de leurs extrémités dans le boîtier de l'interrupteur et engagés par leurs extrémités opposées dans un coulisseau monté déplaçable sur la tige d'actionnement, ledit contact mobile étant monté sur un ensemble porte-contact mobile également déplaçable sur ladite tige d'actionnement sous l'action dudit coulisseau, dans le sens de l'ouverture de l'interrupteur et sous l'action d'un organe élastique, dans le sens de la fermeture de l'interrupteur. D'autres caractéristiques de l'invention apparai- tront au cours de la description qui va suivre, faite en référence aux dessins annexés donnés uniquement à titre d'exemple et sur lesquels - la Fig.l est une vue en élévation et en coupe partielle de l'interrupteur à action brusque suivant l'invention, en position de fermeture; - la Fig.2 est une coupe suivant la ligne 2-2 de la Fig.l; - la Fig.3 est une vue analogue à celle de la Fig.l, représentant l'interrupteur en position d'ouverture; - la Fig.4 est une vue en perspective d'une demicoquille constituant le boîtier de l'interrupteur suivant l'invention; et - la Fig.5 est une vue en perspective éclatée d'un mode de réalisation bipolaire de l'interrupteur suivant l'invention. L'interrupteur représenté aux Fig.l et 2 comporte un boîtier 1 constitué de deux demi-coquilles 2 identiques, en matière plastique moulée, qui définissent une cavité 3 contenant l'ensemble du mécanisme de l'interrupteur et qui sont assemblées par un élément métallique 4 en forme de chape dont les ailes 5 prennent appui chacune sur la face extérieure d'une demi-coquille 2 correspondante et dont la partie centrale 6 réunissant lesdites ailes est pourvue d'un orifice 7 dans lequel est engagée une partie épaulée d'un manchon métallique 8 de guidage pour une tige 9 d'actionnement du mécanisme de l'interrupteur contenu dans la cavité 3, ladite tige 9 portant à son extrémité libre une poignée 10. A son extrémité opposée à ladite poignée, la tige 9 est montée à coulissement dans une bague de guidage 11 maintenue entre les parois d'extrémité des demi-coquilles 2 du boîtier de l'interrupteur. Sur la tige 9 est montée à coulissement un ensemble 12 portant un contact mobile 13. Cet ensemble 12 comprend un manchon isolant 14 destiné à isoler le contact mobile 13 de la tige 9, ledit contact mobile 13 comportant un orifice central 15 traversé librement par ledit manchon isolant 14. Le contact mobile 13 est pris entre deux pièces isolantes 16 et 17 assemblées sur le manchon 14. L'ensemble ainsi constitué est monté à coulissement dans un logement 18 ménagé dans les parois intérieures des demi-coquilles 2 définissant la cavité 3. Entre la pièce 16 de l'ensemble porte-contact 12 et l'ex trémité du boîtier portant la bague de guidage 11 de la tige 9, est interposé un ressort hélicoldal 19 destiné à solliciter en permanence le contact mobile 13 vers le contact fixe 20 de l'interrupteur. Le contact mobile 13 s'étend symétriquement de part et d'autre de l'ensemble 12 et porte à ses extrémités des plots 21 destinés à coopérer avec des plots 22 portés par les contacts fixes 20. Ces derniers sont constitués par éléments en cuivre en forme de boucle logés dans des passages 23 ménagés dans les deux demi-coquilles 2 du boîtier. Les extrémités des contacts fixes 20 opposées aux plots22 se terminent à l'extérieur du boîtier par des bornes de connexion 24. L'interrupteur comporte en outre un mécanisme à franchissement de point mort disposé dans la cavité 3 du boitier au-dessus de l'ensemble 12 porte-contact mobile. Ce mécanisme comprend essentiellement un coulisseau 25 monté sur la tige 9 par l'intermédiaire d'une douille 26 formant coussinet, le coulisseau 25 réalisé par exemple en acier présente une forme parallélipipédique. I1 est monté sur une partie 27 de plus petit diamètre de la tige 9, comme d'ailleurs l'ensemble 12 porte-contact mobile. I1 est maintenu contre un épaulement 28 de la tige 9 par un faible ressort hélicoïdal 30 dont l'extrémité opposée au coulisseau 25 prend appui sur une butée 31, constituée par exemple par un circlips monté dans une gorge ménagée à cet effet dans la tige 9. Dans ses faces latérales perpendiculaires aux grandes faces des demi-coquilles 2 et 3 du boîtier de l'interrupteur, le coulisseau 25 comporte deux orifices 32 dans lesquels sont engagés de forts ressorts hélicoïdaux 33 dont les axes sont transversaux a la tige d'actionnement 9. Par leur extrémités opposées au coulisseau 25, les ressorts 33 sont engagés dans des passages cylindriques 34 définis par les deux demi-coquilles 2 du boîtier (Fig.4).Les ressorts 33 sont comprimés par des pattes rabattues 35, perpendiculaires aux ailes 5 de l'élément 4 de maintien du boitier de l'interrupteur etvenuesde matière avec cet élément, par l'intermédiaire d'entretoises 36 en matière isolante. L'interrupteur qui vient d'être décrit fonctionne de la manière suivante. A la Fig.l, l'interrupteur suivant l'invention est représenté en position de fermeture du circuit dans lequel il est destiné à être connecté. On voit en effet, que le contact mobile 13 est appliqué contre les contacts fixes 20 de l'interrupteur. La tige 9 d'actionnement du contact mobile 13 est maintenue en position haute par l'action des forts ressorts 33 qui se trouvent en deçà de leur position de franchissement de point mort et exercent donc un effort dirigé vers le haut sur le coulisseau 25. L'épaulement 28 de la tige 9 est maintenu contre le coulisseau 25 par le ressort 30. Quant au contact mobile 13, il est maintenu contre les contacts fixes 20 par le ressort hélicoldal 19 qui agit sur la pièce 12. Lorsqu'on souhaite procéder à l'ouverture de l'interrupteur, on appuie sur la poignée 10 pour déplacer la tige 9 vers le bas. Celle-ci entraine dans son déplacement le coulisseau 25 à l'encontre de l'action des ressorts 33 jusqu'd ce que ceux-ci atteignent leur position de franchissement de point mort. Lorsque cette position est atteinte, les ressorts 33 agissent brusquement sur le coulisseau 25 en comprimant le ressort 30 pour provoquer son déplacement rapide vers le bas. Le coulisseau 25 vient alors buter contre la pièce 17 de llensen- ble12 porte-contact mobile et l'entraîne à son tour vers le bas à rencontre de l'action du ressort 19, ce qui provoque le déplacement vers le bas du contact mobile 13 et par conséquent l'ouverture de l'interrupteur.On constate que l'action brusque des ressorts 33 est assurée indépendamment de la manière dont est manoeuvrée la tige 9 de sorte que lorsque la position de franchissement de point mort des ressorts 33 est atteinte, le processus d'ouverture de l'interrupteur se déroule sans la participation de l'opérateur. Par conséquent, une fois que la position de franchissement de point mort des ressorts 33 est atteinte, l'ouverture de l'interrupteur ne peut être gênée ni par un obstacle se trouvant accidentellement sur le trajet de la poignée 10 d'actionnement de la tige 9, ni par un effort de retenue de la tige 9 qui serait éventuellement exercé sur la poignée 10, Un tel fonctionnement perment d'éviter tout risque de formation d'arc entre les plots 21 et 22 des contacts de l'interrupteur, augmentant ainsi considérablement la durée de fonctionnement de celui-ci. A la fin de l'opération d'ouverture, l'interrupteur suivant l'invention se trouve dans la position représentée a la Fig.3. On voit que dans cette position, les ressorts 33 du mécanisme à franchissement de point mort sont fortement détendus et qu'ils ont vaincu l'action du ressort 19 d'application du contact mobile 13 sur lescontactsfixoe20. Pour replacer l'interrupteur en position de fermeture, il suffit de tirer sur la poignée 10 afin de faire passer à nouveau les ressorts 33 par leur position de franchissement de point mort, en déplaçant le coulisseau 25 qui est entraîné par le circlips 31 monté sur la partie 27 de la tige 9. L'interrupteur électrique représenté à la Fig.5 est un interrupteur bipolaire. Il comporte un boitier 40 constitué de deux flasques 41 en matière plastique moulée de formes similaires à celles des demi-coquilles 2 de l'interrupteur de la Fig.1. Entre les flasques 41 est interposée une pièce interca laire 42 également en matière plastique moulée et définis sant avec les flasques 41 une cavité 43 pour l'ensemble du mécanisme de l'interrupteur. Le mode d'assemblage des flasques et de la pièce intercalaire est similaire à celui des demi-coquilles de l'interrupteur de la Fig.l et ne sera donc pas décrit en détail . On notera toutefois, que les ailes de l'élément en forme de chape prennent appui sur les surfaces extérieures des flasques 41. La pièce intercalaire 42 comporte un orifice axial 44 pour le passage de la tige d'actionnement 45 de l'interrupteur, sur laquelle est monté déplaçable en translation un ensemble 46 portant deux contacts mobiles 47, 48. Cet ensemble comprend deux pièces isolantes 49,50 destinées à assurer le maintien des contacts mobiles 47, 48 assemblées par un manchon non représenté. Les contacts 47 et 48 sont immobilisés dans la pièce 49 au moyen d'encoches 51 ménagées dans celle-ci. L'ensemble 46 est monté dans la partie inférieure de la cavité 43 et il est surmonté par un coulisseau 52 d'un mécanisme à franchissement de point mort analogue à celui de l'interrupteur de la Fig.1. La seule différence entre les deux mécanismes réside dans le fait que dans l'interrupteur de la Fig.5, les passages pour les ressorts hélicoïdaux coopérant avec le coulisseau 52 sont constitués par des perçages 53 creusés dans la pièce intercalaire 42 alors que dans l'interrupteur de la Fig.l, les passages 34 correspondants sont définis par l'assemblage des deux demi-coquilles 2 du boitier. Les contacts mobiles 47 et 48 s'étendent symétriquement de part et vautre de l'ensemble 46. En outre, ils sont disposés à égale distance de la tige d'actionnement 45. Ils portent respectivement des plots 54, 55 des tinés à coopérer avec des plots de contact fixes, tels que 56 représentés en trait mixte. Comme dans le mode de réalisation précédent, ces contacts fixes sont constitués par des éléments en cuivre en forme de boucle, logés dans des passages 57, 58 ménagés dans les flasques 41 et la pièce intercalaire 44 du boîtier et définis par l'assemblage de ces trois éléments du boîtier. Outre le maintien des contacts fixes, la pièce intercalaire 42 assure l'isolement des contacts fixes d'un pôle vis-a-vis de ceux de l'autre. Par ailleurs, le reste de la construction et le fonctionnement de l'interrupteur bipolaire de la Fig.5 sont identiques à la construction et au fonctionnement de l'interrupteur monopolaire des Fig.l à 4. REVENDICATIONS 1. Interrupteur électrique à action brusque notamment pour citcuit d'alimentation de véhicule électriquelcompor- tant au moins deux contacts fixes et au moins un conLactrmbile entre une position dans laquelle il est appliqué sur les contacts fixes et une position d'ouverture, ledit contact mobile étant monté sur une tige d'actionnement déplaçable dans le boîtier de l'interrupteur et reliée à celui-ci par des moyens à franchissement de point mort comprenant des ressorts fixés par une de leurs extrémités dans le boîtier de l'interrupteur et engagés par leurs extrémités opposées dans un coulisseau monté déplaçable sur la tige d'actionnement, caractérisé en ce que ledit contact mobile (13) est monté sur un ensemble (12) porte-contact mobile également déplaçable sur ladite tige d'actionnement (9) sous l'action dudit coulisseau (25), dans le sens de l'ouverture de l'interrupteur et sous l'action d'un organe élastique (19), dans le sens de la fermeture de l'interrupteur. 2. Interrupteur suivant la revendication 1, caractérisé en ce que ledit coulisseau (25) du mécanisme à fran chissement de point mort est déplaçable sur ladite tige d'actionnent (9) suivant une course de longueur prédéterminée. 3. Interrupteur suivant la revendication 2, caractérisé en ce que la course dudit coulisseau (25) est délimitée par un épaulement (28) defini par une partie (27) de plus petit diamètre de la tige d'actionnement (9) et par une butée (31) disposée sur ladite partie (27) de plus petit diamètre à une distance prédéterminée de l'épaulement (28), un ressort (30) monté sur ladite tige d'actionnement (9) étant interposé entre ladite butée (31) et le coulisseau (25). 4. Interrupteur suivant l'une quelconque des revendications 1 à 3, caractérisé en ce que lesdits ressorts (33) du mécanisme à franchissement de point mort sont des ressorts hélicoldaux d'axes transversaux par rapport à la tige d'actionnement (9), chacun desdits ressorts étant engagé dans un passage (34) ménagé dans le boîtier de l'interrupteur et étant comprimé entre le fond de ce passage et celui d'un orifice (32) ménagé dans le coulisseau (25). 5. Interrupteur suivant l'une quelconque des revendications précédentes du type mcnopolaire, caractérise en ce que le bot- tier de l'interrupteur est constitué de deux demi-coquilles (2) identiques,en matière isolante,définissant une cavité interne (3) contenant l'ensemble du mécanisme de l'interrup- teur, lesdites demi-coquilles étant assemblées par un élé- ment métallique (4) en forme de chape dont les ailes (5) prennent appui chacune sur la face extérieure d'une demicoquille (2) correspondante et dont la partie centrale (6) réunissant lesdites ailes est pourvue d'un orifice (7) dans lequel est engagée une partie épaulée d'un manchon métallique (8) de guidage de la tige d'actionnement (9). 6. Interrupteur suivant l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que les orifices (34) recevant les extrémités des ressorts hélicoïdaux (33) du mécanisme à franchissement de point mort sont définis par l'assemblage des deux demi-coquilles (2), l'élément (fui) d'assemblage des demi-coquilles présentant des pattes rabattues (35) perpendiculaires aux ailes (5) de celui-ci et constituant chacune le fond d'un passage (34), une entretoise isolante (36) étant interposée entre le ressort (33) et la patte rabattue (35) correspondante. 7. Interrupteur suivant l'une quelconque des revendications 1 à 6, caractérisé en ce que ltenvçble portecontact mobile (12) est constitué par un manchon isolant (14) traversé par la tige d'actionnement (9) et sur lequel sont montées deux pièces (16, 17) en matière isolante entre lesquelles est disposé le contact mobile (13) pourvu d'un orifice central (15) traversé par ledit manchon isolant (14). 8. Interrupteur suivant l'une quelconque des revendications 1 à 7, caractérisé en ce que l'organe élastique (19) de déplacement de l'élément (12) porte-contact mobile dans le sens de la fermeture de l'interrupteur est un ressort hélicoïdal entourant la tige d'actionnement (9) et interposé entre la pièce (16) dudit ensemble porte-contact mobile opposée au coulis seau (25) et la paroi du boe- tier de l'interrupteur. 9. Interrupteur suivant l'une quelconque des revendications 1 à 4 et 8, du type bipolaire, caractérisé en ce que le boîtier de l'interrupteur est constitué de deux flasques (41) en matière isolante enserrant une pièce intercalaire (42) qui définit avec lesdits flasques une cavité interne (43) contenant l'ensemble du mécanisme de l'interrupteur, lesdits flasques et la piece intercalaire étant assemblés par un élément métallique en forme de chape dont les ailes prennent appui chacune sur la face extérieure d'un flasque (41) correspondant et dont la partie centrale réunissant lesdites ailes est pourvue d'un orifice dans lequel est engagée une partie épaulée d'un manchon de guidage de la tige d'actionnement (45) qui traverse un orifice axial (44) ménagé dans la pièce intercalaire (42), les contacts fixes de chaque pôle de l'interrupteur étant disposés dans des logements (57, 58) ménagés dans les flasques (41) et dans la pièce intercalaire (42), cette dernière assurant l'isolement de deux contacts d'un pôle par rapport aux deux contacts de l'autre pôle. 10. Interrupteur suivant la revendication 9, carac térisé en ce que les orifices (53) recevant les extrémités des ressorts hélicoïdaux du mécanisme à franchissement de point mort sont constitués par des perçages ménagés dans ladite pièce intercalaire (42). 11. Interrupteur suivant l'une quelconque des revendications 9 et 10, caractérisé en ce que l'ensemble porte-contacts mobiles (46) comprend deux pièces (49,50) en matière isolante entre lesquelles sont disposés deux contacts mobiles (47, 48) placés de part et d'autre de la tige d'actionnement (45) qui traverse lesdites pièces (49, 50) en matière isolante, lesdits contacts mobiles (47, 48) coopérant chacun avec les contacts fixes d'un pôle de l'interrupteur.