Brevet FR2527379A1 — publié le 19831125

La présente invention se rapporte à un dispositif de connexion pour commutateurs électriques destinés de préférence à équiper des installations, ce dispositif comprenant un système de contacts composé d'au moins un ressort mobile de contact et d'au moins un contact opposé fixe, et un boitier dans et sur lequel ce système de contact est retenu. Avec les commutateurs pour installations électriques connus, on utilise suivant le mode de connexion envisagé interrupteur, inverseur, connexion en croix, etc... - un équipement particulier. Celui-ci est fixé élastiquement ou vissé au couvercle. Cet équipement porte les bornes de raccordement et le jeu de contacts correspondant au mode de connexion envisagé. Les basculeurs, boutons, boutonspoussoirs connus, qui sont éventuellement guidés et maintenus par des éléments intermédiaires, conviennent pour actionner un jeu de ce genre. L'invention a pour objet un dispositif de connexion pour commutateurs du genre précité, évitant l'utilisation d'éléments de contact de forme compliquée et du mécanisme d'actionnement correspondant. Elle vise en particulier à rendre aussi faible que possible le nombre de contacts nécessaires pour réaliser un appareil unipolaire ou multipolaire qui soit à volonté un interrupteur, un inverseur, un commutateur multiple, un interrupteur-inverseur, etc... Conformément à l'invention, un organe d'indexation conformé de façon à actionner des ressorts de contact est monté sur un pivot dans un boîtier et est en prise positivement avec un ou deux ressorts de contact mobiles soumis à une contrainte préalable, cet organe pouvant pivoter dans les deux sens, contre l'action du ou des ressorts en prise, avec lui de sa position à une position de connexion dans laquelle ce(s) ressort(s) vien(nen)t s'appliquer, en se déplaçant en sens contraires, contre un contact fixe respectif, son pivotement de l'une de ses positions à une position de connexion étant provoqué par un élément de commande soumis à l'action d'uti organe de manoeuvre. Selon d'autres caractéristiques essentielles de l'invention : des encoches en nîn15o- rrrespondant à celui des contacts mobiles, sont formées plans l'organe d'indexation, qui est composé avantageusement A 'ìne matière isolante ces encoches de l'organe d'indexation sont disposées symétriquement le pivot de l'organe d'indexation est formé par un axe qui est fixé dans un trou du bottier du commutateur ; l'organe d'inde-sation présente un alésage dont le diamètre est plus grand que celui de l'axe de cet organe d'indexation l'élément de colamar;;-e es une pièce élastique qui a la forme d'un crochet à bras e longueurs différentes, dont le bras court coud est fixé amoviblement par coincement dans une ouverture du boitier du commutateur et dont l'extrémité du bras long, pouvant fléchir librement, se trouve au-dessus de l'organe d'indexation l'ouverture et le bras court de l'élément de commande qui y est coincé amoviblement, ont de préférence en section droite la forme de losanges l'extrémité du bras court, en forme de U élastique, est appliquée sous contrainte préalable contre la paroi intérieure de l'ouverture en forme de losange, ce qui empêche l'élément de commande de tomber le boîtier du commutateur se compose essentiellement d'un cadre rectangulaire, dont les petits côtés opposés présentent chacun deux ouvertures de même grandeur disposées côte à côte, dans lesquelles les extrémités de raccordement du ou des ressorts de contact et du ou des contacts fixes sont maintenues amoviblement par coincement les extrémités élastiques de raccordement sont appliquées par contrainte préalable contre les faces intérieures des ouvertures, ce qui empêche le ou les ressorts de contact et le ou les contacts fixes de tomber les extrémités de raccordement présentent chacune une fente afin d'être maintenues dans les ouvertures par élasticité chacun des ressorts de contact destiné à être inséré dans une ouverture respective présente à son extrémité de raccordement une partie bombée transversalement de forme spéciale, qui le place dans une position de contrainte préalable autour d'une paroi de cette ouverture respective la partie bombée transversalement donne à chaque ressort de contact une certaine obliquité l'extrémité de raccordement d'un contact fixe est retenue dans chaque ouverture, faisant face à un ressort de contact coincé amoviblement dans le boîtier du commutateur et comporte une languette de contact portant un ou deux rivets de contact, orientée vers le ressort de contact correspondant le boltier du commutateur, ouvert en haut et en bas, peut être fermé par un élément formant couvercle composé de deux surfaces de recouvrement reliées par une barrette, et pouvant être inséré sur ce boîtier une partie en forme de languette, pouvant fléchir librement et constituant l'organe de manoeuvre, est découpée dans l'une des surfaces de recouvrement de l'élément formant couvercle et fait partie intégrante de cette surface ; et une pression du doigt met l'organe de manoeuvre en prise avec le grand bras élastique de l'élément de commande et applique cet élément dans une encoche de 1 organe d'indexation en provoquant ainsi une modification de la position de connexion. Cette configuration présente plusieurs avantages. En utilisant des contacts qui se ferment dans des sens opposés, on obtient des éléments simples, en partant en premier lieu de la connexion en croix, compliquée. Les éléments mobiles de contact sont avantageusement des lamelles en matière élastique. Leurs extrémités de raccordement sont logées dans le boîtier du commutateur et peuvent comporter des pinces élastiques, sans vis. En utilisant des lamelles élastiques qui coopèrent avec la poussée d'un ressort, on obtient un commutateur simple et de petites dimensions. On réalise les connexions moins compliqées, telles que la mise en circuit et hors circuit, l'inversion, en diminuant le nombre des éléments. C'est ainsi que l'on réalise, par exemple, un montage croisé avec des contacts fixes du boîtier pour obtenir la connexion en croix selon l'invention par l'intermédiaire des ressorts de contact mobiles, qui sont identiques ; les contacts fixes utilisés pour tous les modes de connexion précités ont aussi essentiellement la même conformation. Avec l'élément de commande selon l'invention, sur lequel agit l'organe de manoeuvre, la poussée exercée sur ce dernier pour déplacer cet élément de commande, qui est élastique, est bien plus faible que dans des accumulateurs comparables de type usuel. L'invention sera décrite de manière plus détaillée en regard des dessins annexés à titre d'exemples nullement limitatifs, sur lesquels la figure 1 est une vue en perspective d'une forme de réalisation du dispositif de connexion électrique selon l'invention ; la figure 2 est une vue en perspective d'un demicouvercle du boîtier du commutateur, à organe de manoeuvre intégré la figure 3 est une vue en perspective du dispositif de connexion de la figure 1, représenté sans le boîtier pour mieux montrer le système de contacts et le mécanisme d'indexation la figure 4 est une vue en perspective d'une forme de réalisation d'un dispositif de connexion ne comportant qu'un ressort de contact tel que ceux de la figure 3 la figure 5 représente en plan deux ressorts de contact selon l'invention, destinés à créer une contrainte préalable par engagement mécanique avec l'organe d'indexation la figure 6 représente en plan les deux ressorts de contact de la figure 5 en prise mécanique avec l'organe d'indexation la figure 7 est une élévation schématique de face de l'oru-ane dc manoeuvre, de l'élément de commande de l'organe d'in dexation et des ressorts de contact déplacés dans des sens opposés du dispositif selon l'invention ;; la figure 8 représente en plan le boîtier du commuta- teur de la figure 1, les ouvertures destinées à loger l'élément de commande, les ressorts de contact et les contacts fixes, ainsi qu'un trou destiné à loger l'axe de l'organe d'indexation la figure 9 représente l'élément de commande la figure 10 représente schématiquement la position des contacts et les symboles de couplage du dispositif selon l'invention dans les divers genres fondamentaux de connexion a) pour interrupteur unipolaire b) pour interrupteur bipolaire c) pour inverseur d) pour commutateur en croix ; et la figure 11 représente schématiquement la position des contacts et les symboles de couplage d'une forme de réalisation usuelle, dans les connexions "a" à "d" d ela figure 10. Dans la forme de réalisation de l'invention représentée sur la figure 1, l'élément de commande est par exemple une pièce en fil élastique d'acier, qui a la forme d'un crochet à bras de longueurs différentes. Le bras court coudé, dont l'extrémité forme un U élastique, est désigné par 1. Le boîtier 3 du commutateur se compose d'un élément relativement petit en forme de cadre ouvert complètement au-dessus et en-dessous, ce qui permet de la garnir oude l'équiper des éléments nécessaires par les deux côtés. A cette fin, ce boîtier présente, de chacun de ses petits côtés 12, opposés, deux ouvertures verticales 13 figure 8) qui le traversent complètement, sont disposées côte à côte à une certaine distance l'une de l'autre et ont des dimensions absolument identiques. Une autre ouverture verticale 2 plus petite, à section droite en losange, est formée prés de l'un des petits côtes 12 entre ces ouvertures 13. I1 y a juste en face d'elle, de l'autre petit côté 12 et entre les autres ouver tures 13, un trou horizontal 24. Les extrémités de raccordement 14 d'un ou deux ressorts de contact oblongs 9 sont maintenues par coincement et de manière amovible, dans les ouvertures 13 entre lesquelles se trouve l'ouverture en losange 2 (figure 1). A cet effet, ces extrémités 14 présentent une fente 15 qui. leur donne une certaine élasticité. Quand eiles sont insérées, les extrémités de raccor dement sont comprimées et raccouEcies de la largeur de la fente ; leur force de rappel applique leurs surfaces contre les flancs intérieurs des ouvertures 13 en empêchant les ressorts 9 de sortir. Dans le dispositif de la figure 1, selon l'invention, deux ressorts de contact 9 sont inséré dans le boîtier 3. il faut pour cela faire appel à la possibilité précitée de montage par les deux côtés.Comme le montre la figures l'un des ressorts 9 est inséré par le haut dans le boîtier 3 et le second, qui est à côté, est inséré par le bas A leurs extrémités de raccordement 14, les ressorts de contact présentent une partie bombée transversale 16, de forme spéciale leur permettant de présenter une légère obliquité dans le sens de leur axe longitudinal (voir la figure 5). Leurs parties bombées enserrent, du côté supérieur du boîtier et du côté inférieur respectivement, une cloison 17 (figure 1) et les ouvertures 13 (figure 8), ce qui amène ces ressorts 9 à une position de contrainte préalable (figure 6). Les extrémités mobiles de ces ressorts 9 portent deux rivets de contact 10. Des contacts fixes 11, qui coopèrent avec ces ressorts de contact 9, sont disposés sur le petit côté opposé. Conformément au mode de montage précité, les extrémités de raccordement 14 de ces contacts fixes sont aussi insérées par le haut et par le bas, avec contrainte préalable, dans les ouvertures 13, de manière que le ressort 9 inséré par le haut corresponde au contact 11 inséré par le haut et que le ressort 9 inséré par le bas coopère avec le contact 11 inséré par le bas. Chacun de ces contacts 11 comporte une languette 18 sur laquelle sont fixés un ou deux rivets de contact 19, suivant l'exécution, ainsi que le représentent clairement entre autres les figures 3 et 4. Le trou horizontal 24 est- situé entre les ouvertures 13 destinées à loger les contacts 11 (figure 8). Dans ce trou est inséré un axe 5, sur lequel est monté un organe d'indexation 7, avantageusement réalisé en une macière isolante et dont l'alésage 28 est plus grand que le diamètre de cet axe (figure 7). Cet alésage 28 de l'organe 7, plus grand que l'axe 5, a pour but d'équilibrer les ressorts 9 en prise avec lui quand la position de connexion est modifiée. L'organe d'indexation est monté oscillant sur ce pivot et présente des encoches 6 symétriques. Les extrémités librement mobiles des ressorts de contact 9, insérés sous contrainte préalable, passent dans des encoches opposées. Le bras court 1 en U de l'élément de commande est inséré et coincé dans l'ouverture 2 précitée en forme de losange, ce qui l'empêche de sortir et tomber. il a de préférence aussi la forme d'un losange en section horizontale. Le grand bras 4 passe librement et élastiquement sur toute sa longueur sur le boîtier 3 jusqu'au-dessus de l'organe d'indexation 7. Les côtés supérieur et inférieur ouverts du boltier 3 peuvent être recouverts par un élément coulissant 23 formant couvercle de boîtier. A cette fin, cet élément comporte deux surfaces de recouvrement 20 et 21, qui sont reliées par une barrette 22 disposée à l'un de leurs petits côtés. Un organe de manoeuvre 8, en forme de languette pouvant fléchir librement et destiné à actionner l'élément de commande 1, 4 du dispo si t i f selon l'invention, est découpé dans la surface 20, dont il fait partie intégrante. Cet organe de manoeuvre peut aussi être découpé dans la surface 21. Il est bien entendu possible aussi de fermer le boîtier au moyen, par exemple, de deux plaquettes de recouvrement distinctes, dont l'une ou l'autre peut, en fonction du besoin, comporter un organe de manoeuvre. Le fonctionnement du dispositif de connexion est le suivant Lorsque l'organe de manoeuvre 8 est actionné par pression du doigt, il vient en contact avec le bras élastique long 4 de l'élément de commande et il le repousse verticalement vers le bas dans le sens de la flèche de la figure 7. Ce bras 4 est repoussé dans l'une des encoches 6 de l'organe d'indexation 7, ce qui fait que les ressorts de contact 9 qui sont en prise avec cet organe 7 dépassent leur position de point mort, de sorte que les-double rivets de contact 10 de ces ressorts, appliqués sur ledit organe par leur contrainte préalable, basculent brusquement contre les rivets 19 des contacts fixes 11. Les ressorts 9 exécutent alors un déplacement dans des sens inverses, de façon que la force inhérente de chacun d'eux, due à sa contrainte préalable, assiste le ccuple d'indexation en diminuant la durée de la manoeuvre. Lorsque l'organe de manoeuvre 8 est actionné une nouvelle fois, il vient de nouveau en prise avec le bras élastique 4 de l'élément de commande et le repousse vers le bas dans l'autre encoche 6 de l'organe d'indexation 7, que les déplacements en sens inverses ont fait pivoter vers le haut. Les ressorts de contact 9 se déplacent de nouveau en sens contraires jusqu'à la position de point mort correspondant à la position de fermeture de la figure 7. En fonction du mode de connexion envisagé, le boîtier du commutateur peut aussi n'être équipé que d'un seul ressort de contact 9 et d'un seul contact fixe 11 (figure 4). L'entraînement et le couple d'indexation assisté par le ressort de contact sont ici assurés comme dans la forme de réalisation précédente. Le fonctionnement décrit ci-dessus d'un dispositif de connexion qui, notamment dans la forme de réalisation représentée sur les figures 1, 3 et 7 en particulier, ne comporte que deux ressorts de contact 9 et les contacts fixes 11 correspondants, réalise de manière particulièrement simple la connexion en croix connue. Une comparaison des connexions usuelles dans une installation, coupure unipolaire et bipolaire, inversion et commutation multiple, avec les connexions correspondantes selon l'invention, représentées sous la forme de position des contacts et symboles de couplage, fait apparaître clairement et nettement la différence - avantageusement celle de la coupure bipolaire et celle de la connexion en croix à l'avantage des formes de réalisation selon l'invention qui apparaît aussi sur la figure 10b par rapport à la figure llb et sur la figure 10d par rapport à la figure 11d.Le montage interrupteur unipolaire de la figure l0a et le montage correspondant lia, ainsi que le montage inverseur de la figure 10c et le montage correspondant de la figure lic, sont par contre semblables quant à la disposition propre des contacts. Dans la forme de réalisation de la figure 10d selon l'invention (connexion en croix), on voit nettement que le croisement est effectué par l'intermédiaire de ressorts mobiles 9, et non, comme dans l'exécution usuelle, par un croisement des contacts fixes 27, figure lld. Ce qui est très important, c'est que, dans le montage usuel, le nombre des éléments de contact différents est relativement grand. Cela est d'autant plus clair si l'on tient compte du fait que pour un inverseur selon la figure lic on utilise dans la réalisation usuelle un support de contact 25, un élément basculant 26 et deux contacts fixes 27, soit quatre éléments au lieu de trois, à savoir deux contacts fixes 11 et un ressort 9, dans la forme de réalisation selon l'invention. Cela apparaît encore bien plus clairement avec le montage en croix. Pour ce mode de connexion, dans 1' exécu- tion habituelle représentée sur là figure ild, il faut un contact de support 25, un élément basculant 26 et deux contacts fixes 27, c'est-à-dire quatre éléments différents. Au contraire, il ne faut avec le dispositif selon 1 'inven- tion schématisé sur la figure 10d que deux éléments différents, à savoir deux contacts fixes 11 identiques et deux ressorts de contact 9 identiques. La réalisation habituelle est donc beaucoup plus coûteuse en éléments et, de plus, plus compliquée du fait de li configuration particulière de ses éléments de contact. Contrairement à ces éléments de forme spéciale, les ressorts de contact 9 du système selon l'invention ont la forme de lamelles élastiques mobiles. Cela permet avantageusement au courant de passer directement comme suit : de la rne de raccordement 14 au rivet de contact 10 par la partie mobile du ressort de contact 9 puis, par le rivet 19 du con act 11, à sa borne 14. Avec la réalisation usuelle, il n'y a pas uniquement, comme ci-dessus, une seule résistance au passage sur les rivets de contact, mais encore une autre au point d'articulation de l'élément basculant. Le dispositif de connexion selon l'invention supprime donc toute résistance superflue au passage sur le trajet d'un courant, tout en diminuant le nombre des éléments constitutifs différents. Il va de soi qu'il est possible, sans s'écarter du domaine de l'invention, d'apporter diverses modifications au dispositif de connexion pour commutateur électrique représenté et décrit. REVENDICATIONS 1. Dispositif de connexion pour commutateurs électriques destinés de préférence à des installations, dispositif comprenant un système de contacts composé d'au moins un ressort de contact mobile et d'au moins un contact opposé fixe et un boîtier dans et sur lequel ce système de contacts est fixé, et caractérisé en ce qu'il comporte un organe d'indexation (7) conformé de façon à actionner les ressorts de contact, monté sur un pivot dans le boîtier (3) du commutateur ét en prise mécaniquement avec un ou deux ressorts de contact (9) mobiles soumis à une contrainte préalable, cet organe (7) pouvant pivoter dans les deux sens, contre l'action du ou des ressorts (9) en prise avec lui, de sa position à une position de connexion dans laquelle ces ressorts (9) viennent s'appliquer en sens contraires contre un contact opposé (11) fixe respectif, et en ce que cet organe (7) pivote de l'une de ses positions à une position de connexion sous l'action d'un élément de commande sur lequel agit un organe de manoeuvre (8). 2. Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce que des encoches (6), en nombre correspondant à celui des contacts mobiles (9), sont formées dans l'organe d'indexation (7), qui est composé avantageusement d'une matière isolante. 3. Dispositif selon la revendication 2, caractérisé en ce que les encoches (6) de l'organe d'indexation (7) sont disposées symétriquement. 4. Dispositif selon l'une quelconque des revendications 1 à 3, caractérisé en ce que le pivot de l'organe d'indexation (7) est formé par un axe (5) qui est fixé dans un trou (24) du boîtier (3) du commutateur. 5. Dispositif selon l'une quelconque des revendications 1 à 4, caractérisé en ce que 1 organe d'indexation (7) présente un alésage (28) dont le diamètre est plus grand rluc cclui de l'lxe (5). 6. Dispositif selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que l'élément de com mande est une pièce élastique qui a la forme d'un crochet à bras de longueurs différentes, dont le bras court coudé (1) est fixé amoviblement par coincement dans une ouverture (2) du boîtier (3) du commutateur et dont l'extrémité du bras long (4), pouvant fléchir librement, se trouve au-dessus de l'organe d'indexation (7). 7. Dispositif selon la revendication 6, caractérisé en ce que l'ouverture (2) et le bras court (1) de l'élément de commande, qui est coincé amoviblement, ont de préférence en section droite, la forme de losanges. 8. Dispositif selon la revendication 7, caractérisé en ce que l'extrémité du bras court (1), en forme de U élastique, est appliquée sous contrainte préalable contre la paroi intérieure de l'ouverture (2) en forme de losange, ce qui empêche l'élément de commande de tomber. 9. Dispositif selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que le boîtier (3) du commutateur se compose essentiellement d'un cadre rectangulaire, dont les petits côtés (12) opposés présentent chacun deux ouvertures (13) de même grandeur disposées côte à côte, dans lesquelles les extrémités de raccordement (14) du ou des ressorts de contact (9) et du ou des contacts fixes (11) sont maintenus amoviblement par coincement. 10. Dispositif selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que les extrémités élastiques de raccordement (14) sont appliquées par contrainte préalable contre les faces intérieures des ouvertures (13), ce qui empêche le ou les ressorts de contact (9) et le ou les contacts fixes (11) de tomber. 11. Dispositif selon la revendication 10, caractérisé en ce que les extrémités de raccordement (14) présentent chacune une fente (15) afin d'être maintenues dans les ouvertures (13) par élasticité. 12. Dispositif selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que chacun des ressorts de contact (9), destiné à être inséré dans une ouverture (13) respective, présente à son extrémité de raccordement (14) une partie bombée transversalement (16) de forme spéciale, qui le place dans une position de contrainte préalable autour d'une paroi (17) de cette ouverture (13) respective. 13. Dispositif selon la revendication 12, caractérisé en ce que la partie bombée transversalement (16) donne à chaque ressort de contact (9) une certaine obliquité. 14. Dispositif selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que l'extrémité de raccordement (14) d'un contact fixe (11) est retenue dans chaque ouverture (13) faisant face à un ressort de contact (9) coincé amoviblement dans le boîtier (3) du commutateur et comporte une languette de contact (18) portant un ou deux rivets de contact (19), orientée vers le ressort de contact correspondant. 15. Dispositif selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que le boîtier (3) du commutateur, ouvert en haut et en bas, peut etre fermé par un élément (23) formant couvercle, composé de deux surfaces de recouvrement (20,21) reliées par une barrette (22), et pouvant etre inséré sur ce boîtier (3). 16. Dispositif selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce qu'une partie en forme de languette, pouvant fléchir librement et constituant l'organe de manoeuvre (8), est découpée dans l'une des surfaces de recouvrement (20,21) de l'élément (23) formant couvercle et fait partie intégrante de cette surface (20, 21). 17. Dispositif selon les revendications 1 et 6 prises ensemble, caractérisé en ce qu'une pression du doigt met l'organe de manoeuvre en prise (8) avec le grand bras élastique (4) de l'élément de commande, et applique cet élément dans une encoche (6) de l'organe d'indexation (7) en provoquant ainsi une modification de la position de connexion.