Brevet FR2608831A1 — publié le 19880624

"Interrupteur électrique" La présente invention concerne les interrupteurs électriques du type comportant une palette basculante de liaison dont l'extrémité libre est appliquée, en position de fermeture, contre une pièce fixe de contact. Dans le cas d'un interrupteur à commande manuelle, le basculement de cette palette de liaison est en général commandé par un doigt de pression porté par un levier de manoeuvre destiné à être actionné par l'utilisateur. Cependant l'invention n'est en aucune façon limitée aux interrupteurs à commande manuelle. En effet elle concerne tous les interrupteurs du type général défini précédemment, quel que soit leur mode de commande, et notamment les contacteurs ou relais électromagnétiques répondant à la définition en cause. Dans la suite de la présente description, le terme "interrupteur" englobe donc tous types d'appareils comportant un mécanisme d'interruption de contact du type en cause. En général les interrupteurs de bonne qualité sont munis de contacts électriques en argent ou en un alliage contenant de l'argent. Lorsque la valeur de l'intensité du courant à couper le permet, il est possible de se contenter d'une simple argenture des pièces de contact. Mais dans le cas d'appareils simples devant être vendus à un prix aussi bas que possible, l'argenture des pièces de contact grève ce prix de façon importante. C'est la raison pour laquelle la plupart des interrupteurs de ce genre ne comportent pas de pièces argentées. Dans un tel cas, la coupure du courant s'opère donc entre des pièces en cuivre ou en alliage de cuivre. La durée de fonctionnement de tels appareils est relativement limitée car les arcs de coupure et de fermeture oxydent et noircissent rapidement les surfaces de contact. De ce fait la résistance de contact ne tarde pas à augmenter, ce qui provoque un échauffement important des pièces de contact, lequel entraîne souvent la fusion du corps de l'interrupteur ou celle du levier de commande. C'est pourquoi la présente invention a pour objet un interrupteur de faible coût de revient, dépourvu de tout contact en argent ou d'argenture, et dont la conception est telle qu'il possède néanmoins une longévité considérablement supérieure aux interrupteurs du même genre. A cet effet, cet interrupteur du type comportant une palette basculante de liaison dont l'extrémité libre est appliquée, en position de fermeture, contre une pièce fixe de contact, est caractérisé en ce qu'en un point nettement séparé de cette extrémité, il est prévu, soit sur cette palette elle-même, soit sur la pièce fixe de contact, un bossage ou autre relief, et l'agencement est tel que lors du basculement de la palette dans le sens de la fermeture, le contact s'établit tout d'abord à l'endraoit de ce bossage, puis également en bout de cette palette, et enfin uniquement en bout de celle-ci, alors que lors d'un basculement dans le sens de l'ouverture il se produit un processus inverse, la séparation des contacts ayant lieu A l'endroit du bossage ou autre relief prévu soit sur la palette basculante, soit sur la pièce fixe de contact. Ainsi, la fermeture et la coupure ont lieu à l'endroit d'un contact transitoire situé en un point différent de celui ou est réalisé le contact définitif des pièces de liaison. Ceci évite donc que les arcs de coupure et de fermeture oxydent les surfaces ou s'effectue le contact normal de ces pièces. Par ailleurs, l'agencement prévu a pour avantage qu'il existe, entre les deux zones de contact, un dégagement permettant une extension plus aisée des arcs de coupure et de fermeture. Dans une forme de réalisation particulière de l'interrupteur selon l'invention, dans laquelle la palette basculante de liaison est actionnée par un doigt de pression glissant sur cette palette de part et d'autre de son axe d'articulation, celle-ci s'articule sur l'extrémité coudée d'une lame métallique élastique solidaire de la borne correspondante de l'appareil et l'agencement est tel qu'au cours du déplacement du doigt de pression, dans un sens ou dans l'autre, l'extrémité coudée de la lame élastique est amenée à se déplacer A peu près dans un plan perpendiculaire à celui passant par la base de cette lame élastique et la surface de la pièce fixe de contact. Cependant d'autres particularités et avantages de l'interrupteur selon la présente invention apparaitront au cours de la description suivante. Celle-ci est relative à un interrupteur A commande manuelle, mais encore une fois l'interrupteur selon l'invention peut tout aussi bien consister en un appareil actionné par un autre mode de commande. Cette description est donnée en référence au dessin annexé à simple titre indicatif, et sur lequel: La figure 1 est une vue en perspective des organes essentiels d'un interrupteur selon l'invention à commande manuelle. La figure 2 est une vue en perspective représentant la palette de liaison de cet interrupteur avant son montage sur la lame qui lui sert de support, celle-ci étant partiellement représentée sur cette vue. Les figures 3 A 6 sont des vues schématiques en élévation de c8té représentant diverses positions successives de la palette de liaison au cours de l'opération de fermeture du présent interrupteur. Les figures 7 et 8 sont des vues partielles en perspective illustrant deux autres formes de réalisation du présent interrupteur. L'interrupteur représenté A la figure 1 comporte une palette basculante 1 de liaison, réalisée en cuivre ou autre métal approprié. A l'une de ses extrémités 2, cette palette est montée articulée sur l'extrémité corespondante 3 d'une lame métallique élastique 4 de préférence en cuivre ou alliage de cuivre, solidaire de l'une des bornes de l'appareil. L'extrémité 3 de cette lame est coudée vers le haut de sorte que l'extrémité 2 de la palette 1 prend appui sur son bord supérieur 6 qui matérialise en quelque sorte l'axe d'articulation X-X' de la palette. A cet endroit les bords de cette palette comportent deux encoches 7 dans lesquelles sont engagées deux dents saillantes 8 prévues sur l'extrémité correspondante 3 de la lame élastique 4. L'extrémité opposée 9 de la palette de liaison est destinée à venir en contact avec une lame conductrice fixe 10, de préférence en cuivre ou en alliage de cuivre, solidaire de l'autre borne 11 de l'appareil et ce, lors de la fermeture de celui-ci. Par contre lors de l'ouverture l'extrémité 9 de cette palette est maintenue écartée de la lame fixe 10. Comme il ressort des dessins la lame flexible 4 et la lame fixe de contact 10 sont situées sensiblement dans un même plan. Les déplacements voulus de la palette de liaison sont commandés par un doigt de pression 12 qui est destiné à glisser sur le dessus de celle-ci de part et d'autre de son axe d'articulation X-X'. Dans l'exemple représenté, ce doigt de pression est solidaire d'un levier de manoeuvre 13 susceptible d'être actionné manuellement par l'utilisateur de l'appareil. Le doigt de pression 12 et ce levier peuvent être avantageusement constitués par une pièce moulée d'un seul tenant comportant des tourillons latéraux 14 qui matérialisent un axe d'articulation Y-Y' sur le boîtier de l'appareil. Du fait de l'agencement prévu, l'ensemble levier- palette peut occuper deux positions extrême stables, à savoir: - une position d'ouverture des contacts qui est représentée A la figure 3 et dans laquelle le doigt de pression 12 est en appui contre l'extrémité 2 de la palette 1 pour maintenir l'extrémité opposée de celle-ci écartée par rapport à la lame de contact 10, - une position de fermeture des contacts qui est représentée A la figure 6 et dans laquelle le doigt de pression 12 est en appui contre la palette 1 en un point situé au-delA de l'axe X-X' de basculement de celle-ci. Dans cette dernière position, la partie terminale de l'extrémité libre 9 de la palette est alors maintenue appliquée contre la lame de contact 10, ce qui assure la fermeture des contacts. Conformément A la caractéristique essentielle de l'invention, la palette 1 présente, à une certaine distance de son extrémité 9, un bossage 15 faisant saillie en direction de la lame 10 de contact. La position de ce bossage est donc nettement séparée de celle de la partie terminale de l'extrémité 9. Ce bossage peut être matérialisé par une cambrure de la palette 1, cette cambrure affectant la forme d'une portion de cylindre. Par ailleurs, la cinématique des diverses pièces mobiles est telle que lors du basculement de la palette 1 vers sa position de fermeture, celleci passe par une position intermédiaire représentée à la figure 4 et dans laquelle le bossage 15 ainsi prévu se trouve amené au contact de la lame de liaison 10, tandis que l'extrémité 9 de la palette ne l'est pas encore. En conséquence, il s'établit une première liaison électrique A l'endroit des zones correspondantes de la palette 1 et de la lame 10. Il convient de noter que dans cette position, l'axe A-A' du doigt de pression 12 coincide avec le plan B-B' contenant l'axe d'articulation de la palette et l'axe d'articulation du levier de manoeuvre, lequel est perpendiculaire au plan passant par la base de la lame flexible 4 et de la lame de contact 10. Par ailleurs l'extrémité de la lame 4 est alors fléchie. A ce suJet il faut observer que la partie termi- nale de cette extrémité, qui sert de pivot à la palette basculante 1, se déplace au cours du mouvement de ferme- ture dans un plan sensiblement perpendiculaire au plan passant par la lame flexible 4 et la surface de la lame de contact 10. Or c'est ce déplacement qui permet d'obtenir successivement deux points de contact entre la palette 1 et la lame fixe 10, comme il sera expliqué ci-après. Lorsque le doigt de pression 12 poursuit son mouvement dans le sens de la flèche F, ceci amène la palette 1 dans la position intermédiaire représentée à la figure 5. Dans celle-ci la partie terminale de l'extrémité 9 de cette palette se trouve amenée au contact de la lame de liaison 10 alors que le bossage 15 est encore en contact avec celle-ci. En conséquence il ne peut pas se produire à cet endroit un arc de fermeture puisqu'il existait déjà une liaison électrique à l'endroit du bossage 15. Puis la poursuite du déplacement du doigt de pression 12 dans le sens de 1a flèche F, a pour effet de permettre un relâchement de la pression exercée sur la lame élastique 4 et un basculement plus prononcé de la palette 1. Dans ces conditions, le bossage 15 s'écarte alors de la lame de liaison 10, cependant que seule la partie terminale de l'extrémité 9 de la palette 1 reste au contact de cette lame, ce qui correspond à la position définitive de fermeture représentée à la figure 6. Dans cette position les contacts définitifs sont donc constitués par la partie terminale de l'extrémité 9 de la palette 1 et la zone correspondante de la lame de liaison 10. Lors de la manoeuvre ultérieure d'ouverture des contacts, il se produit un processus inverse. En effet dans un premier temps la palette 1 vient dans la position représentée à la figure 5, dans laquelle il existe une liaison électrique à la fois A l'endroit de son extrémité 9 et de son bossage 15. Puis elle vient dans la position intermédiaire représentée à la figure 4 dans laquelle il n'existe plus qu'une seule zone de liaison, à savoir: A l'endroit du bossage 15. Dans ces conditions, la séparation des pièces de liaison s'effectue A un endroit différent des zones dans lesquelles s'effectue la liaison des contacts dans la position normale de fermeture. Ceci a donc pour avantage que les arcs de fermeture et de coupure ne risquent pas de provoquer une oxydation et un noircissement des surfaces sur lesquelles s'effectuent les contacts définitifs. Ceci se traduit donc par une résistance très faible de contact et un échauffement, également très faible, pendant toute la durée de vie de l'appareil. Par ailleurs, l'écartement très net des deux zones successives de contact de la palette de liaison permet de disposer d'un dégagement 16 entre ces deux zones. Or ce dégagement a pour effet de faciliter la libre expansion des arcs de coupure et de fermeture, et par là même de réduire le risque de projections de particules dans la zone des contacts définitifs. Il faut également observer qu'en raison de la cinématique prévue pour les pièces mobiles, il se produit un léger glissement de la partie terminale de l'extrémité 9 de la palette 1 entre sa position de premier contact avec la lame 10 (figure 5) et sa position définitive de fermeture (figure 6). Bien entendu au début de la manoeuvre d'ouverture il se produit un glissement similaire en sens inverse. Or ces glissements, dans l'un et l'autre sens, ont pour avantage d'assurer un nettoyage par frottement de la partie de la lame 10 o s'effectue le contact définitif de liaison. Cette zone est donc ainsi maintenue particulièrement propre et exempte de toute oxydation. En conséquence, malgré l'absence de contacts en argent et de toute argenture, l'interrupteur selon l'invention possède une longévité considérablement supérieure à celle des interrupteurs actuels du même genre. Ceci est essentiellement dû au fait que dans le cas du présent interrupteur, il existe un contact transitoire de liaison en plus du contact définitif et que ce dernier s'effectue en un autre point que le contact transitoire. Dans l'exemple décrit ci-dessus, ce contact transitoire est matérialisé par un bossage prévu sur la palette basculante 1 de liaison. Cependant il pourrait tout aussi bien être prévu sur la pièce fixe de contact contre laquelle s'applique cette palette. Ainsi la figure 7 représente une forme de réalisation dans laquelle la palette basculante correspondante la est parfaitement plate, cependant que la lame fixe liOa présente en bout une partie coudée 17a faisant saillie en direction de cette palette. Cette partie coudée est située à quelque distance de la partie terminale de l'extrémité 9 de la palette la et elle est destinée à matérialiser le contact transitoire prévu dans cette forme de réalisation. En effet dans celle-ci le premier contact de la palette la sur la lame 10a s'effectue à l'endroit de la partie coudée 17 de cette lame. Ensuite, la partie terminale de l'extrémité 9 vient elle-même en contact avec la lame lOa et enfin le contact définitif est assuré uniquement à ce dernier endroit, la lame la étant alors écartée de la partie coudée 17. Ceci permet donc de réaliser le même processus que dans la forme de réalisation précédente en obtenant donc les mêmes avantages. Cependant l'agencement du mécanisme reste par ailleurs le même de sorte qu'il est superflu de décrire à nouveau celui-ci. La figure 8 représente une variante de cette forme de réalisation. Dans celle-ci la palette basculante correspondante la est également de forme plate. Quant à la lame fixe 10b, elle présente une partie coudée 10b similaire à celle prévue dans le cas de la figure 17b. Cependant il existe à cet endroit une ouverture 18 qui a pour fonction de faciliter encore plus l'expansion de l'arc de coupure pour éviter toute salissure de la zone du contact définitif. Cependant de nombreuses autres formes de réalisation du présent interrupteur peuvent être prévues. Ainsi la forme du bossage ou autre relief servant de contact transitoire, soit sur la palette de liaison, soit sur la pièce fixe de contact, pourrait être différente de celle prévue précédemment. Par ailleurs, comme il a déjà été indiqué, l'interrupteur selon l'invention n'est pas limité à un appareil à commande manuelle du type décrit précédemment, car il peut tout aussi bien consister en un appareil actionné par un autre mode de commande, par exemple un relais électromagnétique. REVENDICATIONS 1.- Interrupteur électrique comportant une palette basculante de liaison dont l'extrémité libre est appliquée, en position de fermeture, contre une pièce fixe de contact caractérisé en ce qu'en un point nettement séparé de cette extrémité, il est prévu, soit sur cette palette (1) elle- mime, soit sur la pièce fixe (10a, lob) de contact, un bossage ou autre relief (15 ou 17a, 17b), et l'agencement est tel que lors du basculement de la palette (1, la, lb) dans le sens de la fermeture, le contact s'établit tout d'abord à l'endroit de ce bossage, puis également en bout de cette palette, et enfin uniquement en bout de celle-ci, alors que lors d'un basculement dans le sens de l'ouverture il se produit un processus inverse, la séparation des contacts ayant lieu à l'endroit du bossage ou autre relief (15, 17a, 17b) prévu soit sur la palette basculante (1), soit sur la pièce fixe de contact (10Oa, lob) et qui constitue un contact transitoire situé en un point différent de celui o est réalisé le contact définitif des pièces de liaison. 2.- Interrupteur électrique selon la revendication 1, caractérisé en ce que la cinématique des pièces mobiles est telle qu'il se produit un léger glissement de l'extrémité (9) de la palette basculante (1, la, lb) sur la pièce fixe de contact (10, O10a, lob), avant que cette extrémité ne se trouve immobilisée dans sa position de fermeture. 3.- Interrupteur électrique selon la revendication 1 ou 2, caractérisé en ce que la palette basculante (1, la, lb) de liaison étant actionnée par un doigt de pression (12) glissant sur cette palette de part et d'autre de son axe d'articulation, celle-ci s'articule sur l[ l'extrémité coudée (3) d'une lame-métallique élastique (4) solidaire de la borne correspondante (5) de l'appareil et l'agencement est tel qu'au cours du déplacement de ce doigt de pression, dans un sens ou dans l'autre, l'extrémité coudée (3) de la lame élastique (4) est amenée à se déplacer à peu près dans un plan perpendiculaire à celui passant par cette lame élastique et la surface de la pièce fixe de contact (10, loa, lob). 4.- Interrupteur électrique selon l'une des revendications 1 à 3, caractérisé en ce que le bossage ou autre relief destiné à servir de contact transitoire étant prévu sur la palette basculante de liaison (1), celui-ci consiste en une cambrure (15) de cette palette, laquelle cambrure tourne sa convexité vers la pièce fixe (10) de contact. 5.- Interrupteur électrique selon l'une des revendications 1 A 3, caractérisé en ce que le bossage ou autre relief destiné à servir de contact transitoire étant prévu sur la pièce fixe de contact (10a, lob), celui-ci consiste en une partie coudée (17a, 17b) prévue à l'extrémité de la lame constituant cette pièce, cette partie coudée faisant saillie en direction de la palette basculante de liaison (la, lb). 6.- Interrupteur électrique selon la revendication 5, caractérisé en ce que la partie coudée (17b), prévue à l'extrémité de la lame fixe de contact (lb) comporte une ouverture (18).