Brevet FR2847711A1 — publié le 20040528

La présente invention concerne de manière générale les dispositifs de commande d'appareillages électriques tels que par exemple des interrupteurs, des commutateurs, des disjoncteurs, des va-et-vient et des bascules. Elle concerne plus particulièrement un dispositif de commande comprenant un balai conducteur qui se présente sous la forme d'une lame dont au moins une extrémité libre souple porte au moins un contact mobile, et un entraîneur apte à courber élastiquement ladite extrémité libre souple de ladite lame de manière à déplacer ledit contact mobile entre deux positions stables, à savoir une première position o le contact mobile est appliqué contre un contact fixe et une deuxième position o le contact mobile est écarté du contact fixe. Un tel dispositif de commande sans chape est plus avantageux qu'un dispositif de commande à pivot, dans lequel le balai conducteur est monté à pivotement sur une chape conductrice en étant en appui sur cette dernière, car il permet d'éviter le phénomène d'échauffement qui se produit au niveau des zones d'appui de ladite chape conductrice et dudit balai lors du passage du courant dans la chape conductrice et le balai conducteur correspondant, ce phénomène d'échauffement étant aléatoire, voire important, d'un dispositif de commande à un autre. Un tel échauffement provoque une certaine dégradation des performances électriques du dispositif de commande à pivot, en entraînant une usure et une oxydation des zones d'appui en contact de la chape conductrice et du balai conducteur pouvant aller jusqu'à une pollution et une dégradation des grains de contact électriques constituant les contacts mobiles et fixes. Pour éviter un tel phénomène d'échauffement, il est souvent prévu, au niveau des zones d'appui de la chape conductrice et du balai, de la graisse pour faciliter le pivotement du balai conducteur sur la chape conductrice et pour absorber des micro-arcs électriques formés à l'ouverture et/ou à la fermeture des contacts électriques. Toutefois, l'échauffement produit au niveau des zones d'appui de la chape conductrice et du balai conducteur, lors du passage du courant, provoque une certaine liquéfaction, voire vaporisation et dégradation de cette graisse qui se disperse alors dans le boîtier du dispositif de commande et ne peut plus jouer 284771 1 son rôle de facilitateur du pivotement du balai conducteur sur la chape conductrice et d'absorbeur des micro-arcs électriques. On connaît déjà du document GB 891 331 un dispositif de commande sans chape tel que précité, dans lequel un levier constituant l'entraîneur est une pièce allongée qui comprend à une de ses extrémités une fente engagée sur un plot fixe solidaire d'une touche d'actionnement, à la disposition de l'usager, apte à pivoter autour d'un axe fixe. A son autre extrémité, le levier comporte une autre fente apte à maintenir un bras du balai conducteur se présentant sous la forme d'une lame. Lorsque la touche d'actionnement est pivotée, elle déplace selon un arc de cercle ledit plot qui coulisse dans la fente dudit levier pour le déplacer entre deux positions stables. Le levier effectue alors un mouvement complexe pour faire basculer ladite lame et déplacer ledit contact mobile qu'elle porte entre les deux positions stables. L'inconvénient majeur d'un tel dispositif de commande est que, lors de son déplacement, le levier, entraîneur du balai conducteur, peut se stabiliser dans une position intermédiaire située à mi-chemin entre les deux positions stables. Une telle stabilisation dudit levier peut entraîner de dangereux disfonctionnements du dispositif de commande. En particulier, un arc électrique peut se créer entre le contact fixe et le contact mobile porté par le balai conducteur stabilisé par ledit levier dans ladite position intermédiaire, cet arc électrique étant susceptible de se propager à l'extérieur du dispositif de commande jusqu'à l'appareil électrique commandé par ce dernier. En outre, le mouvement complexe du levier présente un certain jeu et, lors de l'ouverture du circuit électrique par ledit levier, il n'est pas réalisé de manière franche, le dispositif de commande pouvant se trouver, lors de l'ouverture du circuit, à un niveau de tension maximum qui engendre la création d'un arc électrique pénalisant entre le contact mobile et le contact fixe. Afin de pallier les inconvénients précités, la présente invention propose un nouveau dispositif de commande d'un appareillage électrique, tel que défini en introduction, dans lequel l'entraîneur est déplaçable à pivotement autour d'un axe fixe entre deux positions stables correspondant aux deux positions stables dudit contact mobile. Ainsi, dans le dispositif de commande selon l'invention le mouvement dudit entraîneur est un mouvement simple et franc, et la position intermédiaire de celui-ci située à mi-chemin entre ses deux positions stables est une position instable. Il n'y a donc pas de risque à l'ouverture du circuit électrique qu'un arc électrique, pénalisant le dispositif de commande, se crée entre le contact mobile et le contact fixe. De plus, avantageusement le mouvement dudit entraîneur ne présente aucun jeu pouvant pénaliser le fonctionnement du dispositif de commande. D'autres caractéristiques non limitatives et avantageuses du dispositif de commande selon l'invention sont les suivantes: - Il comprend une touche d'actionnement à la disposition de l'usager, déplaçable à pivotement autour d'un axe entre deux positions stables correspondant aux positions stables dudit contact mobile, l'entraîneur étant une pièce allongée solidaire de ladite touche d'actionnement de manière que cette dernière l'entraîne à pivotement avec elle et comprenant une extrémité conformée de manière à maintenir directement ou indirectement par pincement une partie dudit balai conducteur pour l'entraîner dans son mouvement de pivotement; - la touche d'actionnement et l'entraîneur présentent un axe de pivotement commun; - la touche d'actionnement et l'entraîneur présentent deux axes de pivotement parallèles; - ladite partie du balai conducteur maintenue par pincement s'étend en amont dudit contact mobile dans le prolongement de ladite partie d'extrémité libre; - ladite partie du balai conducteur maintenue par pincement s'étend en aval dudit contact mobile dans le prolongement de ladite partie d'extrémité libre; - ladite partie du balai conducteur maintenue par pincement s'étend au niveau dudit contact mobile transversalement à ladite partie d'extrémité libre; - ladite partie du balai conducteur est solidaire d'une pièce intermédiaire qu'elle traverse, sur laquelle agit par pincement l'entraîneur; - il comprend des moyens de stabilisation pour stabiliser ledit contact mobile dans au moins une de ses première et deuxième positions. - lesdits moyens de stabilisation comprennent un piston apte à se déplacer sur une rampe qui peut présenter une forme en coin ou être une simple pente; - le piston coulisse dans un logement de l'entraîneur; - lesdits moyens de stabilisation comprennent, d'une part, un élément de came, dont une extrémité est montée à pivotement dans une partie du boîtier dudit dispositif de commande, comportant au moins un tenon monté dans une rainure allongée prévue dans ledit entraîneur, et, d'autre part, un moyen de rappel élastique qui prend appui sur l'entraîneur et sur l'autre extrémité opposée dudit élément de came de sorte que le pivotement dudit entraîneur provoque le pivotement dudit élément de came accompagné du glissement dudit tenon dans ladite rainure allongée; - ladite partie du boîtier dans laquelle est montée à pivotement l'extrémité dudit élément de came est une encoche en forme de coin; ladite rainure allongée de l'entraîneur présente une forme oblongue; et l'élément de came comporte, sur deux flancs latéraux parallèles, deux tenons s'étendant selon un axe commun, les deux tenons étant montés dans deux rainures allongés parallèles de l'entraîneur. La description qui va suivre en regard des dessins annexés, donnés à titre d'exemples non limitatifs, fera bien comprendre en quoi consiste l'invention et comment elle peut être réalisée. Sur les dessins annexés: - la figure 1 est une vue schématique partielle de face d'un premier mode de réalisation du dispositif de commande selon l'invention positionné dans une des positions stables du contact mobile; la figure 2 est une vue schématique partielle de face d'un deuxième mode de réalisation du dispositif de commande selon l'invention positionné dans une des positions stables du contact mobile; - la figure 3 est une vue schématique partielle de face du dispositif de commande de la figure 2 positionné dans une position intermédiaire théorique instable de l'entraîneur; - la figure 4 est une vue schématique partielle en perspective de l'entraîneur du dispositif de commande de la figure 2, avec un arraché partiel de ce dernier au niveau des moyens de stabilisation qu'il porte; et - les figures 5 et 6 sont des vues schématiques en perspective d'un côté et d'un autre côté de l'élément de came du dispositif de commande de la figure 4. En préliminaire, on notera que les éléments identiques ou similaires des deux modes de réalisation représentés sur les figures 1 à 6 seront, dans la mesure du possible, référencés par les mêmes signes de référence et ne seront pas décrits à chaque fois. Sur les figures 1 à 4, on a représenté deux modes de réalisation d'un dispositif de commande 100 d'appareillage électrique, ici un va-et-vient. Ce dispositif de commande 100 comprend dans un corps 130 en matière isolante formant boîtier deux contacts fixes 103, 104 chacun étant porté à l'extrémité d'une lame rigide conductrice 105, 106 destinée à être raccordée à des bornes de connexion non représentées pour le raccordement de conducteurs électriques provenant du réseau d'alimentation électrique. Ce dispositif de commande 100 comporte un balai conducteur 101 se présentant sous la forme d'une lame dont une extrémité est également destinée à être raccordée à une borne de connexion non représentée pour le raccordement de conducteurs électriques provenant du réseau. Le balai conducteur 101 est maintenu, sur une partie de sa longueur, par le corps 130 pour arriver à son autre extrémité libre 101B selon un trajet rectiligne. Cette partie d'extrémité libre 101B, s'étendant sensiblement selon un trajet rectiligne, est souple et porte, sur chaque face, un grain de contact formant un contact mobile 102. La partie d'extrémité libre 101B souple du balai conducteur 101 s'étend entre les deux contacts fixes 103, 104. En outre, le dispositif de commande 100 comporte un entraîneur 110, sur les figures, qui s'étend principalement horizontalement et qui est avantageusement monté à pivotement autour d'un axe X fixe de façon à pouvoir être déplacé entre deux positions stables correspondant aux deux positions stables dudit contact mobile 102. Le montage à pivotement de l'entraîneur 110 est réalisé par l'intermédiaire de tourillons non référencés montés à rotation dans des logements non représentés du corps 130 en matière isolante du dispositif de commande 100. A une de ses extrémités libres, l'entraîneur 110 comporte une double fourche 111 permettant d'agir indirectement par pincement sur une partie 101A du balai conducteur 101 située en amont du contact mobile 102 et dans le prolongement de ladite partie d'extrémité libre 101B. Ici, cette partie 101A du balai conducteur 101 est solidaire d'une pièce intermédiaire 107, de forme cylindrique, qu'elle traverse, cette pièce intermédiaire étant solidaire de la double fourche 111 de l'entraîneur 110, soit parce que la double fourche 111 de l'entraîneur agit par pincement sur cette pièce intermédiaire 107, soit parce que cette dernière forme une seule pièce avec ladite double fourche 111. Le dispositif de commande 100, représenté sur les différentes figures, comporte également une touche d'actionnement 120 à la disposition de l'usager, déplaçable à pivotement autour d'un axe, ici confondu avec l'axe X, entre deux positions stables correspondant aux positions stables dudit contact mobile 102, l'entraîneur 110 étant solidaire de la touche d'actionnement 120 de manière que cette dernière l'entraîne à pivotement avec elle autour de l'axe X. La touche d'actionnement 120 peut être rapportée, par exemple par encliquetage, sur des languettes 112 prévues sur le dos de l'entraîneur 110. Ainsi, la touche d'actionnement 120 et l'entraîneur 110 présentent ici un axe X de pivotement commun mais, selon un autre mode de réalisation non représenté, on pourrait prévoir que la touche d'actionnement et l'entraîneur présentent deux axes de pivotement parallèles. Avantageusement, lorsque l'entraîneur 110 se déplace à pivotement sur ses tourillons, autour de l'axe X, sous l'action de la touche de commande 120, il courbe ou déforme élastiquement en flexion sur sa longueur ladite partie d'extrémité libre 101B souple du balai conducteur 101 pour déplacer le contact mobile 102 entre ses deux positions stables, à savoir la position stable o il rentre en contact avec le contact fixe 104 (voir figures 1 et 2), et la position stable o il rentre en contact avec le contact fixe 103 (position non représentée sur les figures). Le mouvement franc de pivotement de l'entraîneur 110 autour de son axe X de pivotement permet audit contact mobile 102 de passer d'une position stable à l'autre sans risque d'être stabilisé dans une position intermédiaire, représentée plus particulièrement sur la figure 3, située à mi-distance entre les contacts fixe 103, 104. Dans le dispositif de commande 100 selon l'invention, la position intermédiaire représentée sur la figure 3 est donc une position instable. En outre, comme le montrent les figures 1 à 4, à l'autre de ses extrémités libres, l'entraîneur 110 du dispositif de commande 100 comporte des moyens de stabilisation 140 pour stabiliser ledit contact mobile 102 dans chacune de ses positions stables en contact avec le contact fixe 103 ou le contact fixe 104. Ces moyens de stabilisation 140 permettent également d'accompagner le mouvement franc de pivotement de l'entraîneur 110 autour de son axe X fixe provoqué par la touche d'actionnement 120. Selon le mode de réalisation du dispositif de commande représenté sur la figure 1, ces moyens de stabilisation 140 comprennent un piston 141 apte à se déplacer en translation sous l'action d'un moyen élastique de rappel, tel qu'un ressort de compression, dans un logement non représenté prévu dans l'entraîneur 110, et présentant un nez en forme de coin naviguant sur une rampe 142 en forme de coin également. Ainsi, un côté de la rampe 142 correspond à une position stable du contact mobile 102 en contact avec le contact fixe 104, comme le montre la figure 1, et l'autre côté de la rampe 142 correspond à l'autre position stable du contact mobile 102 en contact avec le contact fixe 103. Le sommet de la rampe 142, séparant les deux côtés de celle-ci, correspond à la position intermédiaire instable de l'entraîneur 110 située à mi-chemin entre les deux positions stables du contact mobile 102. On comprend alors que les deux sommets respectivement de la rampe 142 et du nez du piston 141 étant pointus, il n'est pas possible qu'ils coopèrent ensemble pour former une position intermédiaire stable. En conséquence, dès que le nez du piston 141 qui navigue sur un côté de la rampe 142 arrive au sommet de ladite rampe 142, il passe de manière franche sur l'autre côté de la rampe 142 en accompagnant ainsi le mouvement de pivotement de l'entraîneur 110 qui suit le déplacement de la touche d'actionnement 120. Selon le mode de réalisation du dispositif de commande 100 représenté sur les figures 2 à 6, lesdits moyens de stabilisation prévus à l'extrémité correspondante de l'entraîneur 110 comprennent un élément de came 150 dont une extrémité 151, en forme de pointe, est montée à pivotement dans une partie 131 formée à l'arrière du corps 130 en matière isolante formant boîtier du dispositif de commande 100. Cette partie 131 du corps 130 formant boîtier du dispositif de commande dans laquelle est montée à pivotement l'extrémité 151 en forme de pointe dudit élément de came 150 est une encoche en forme de coin. Cet élément de came 150 comporte ici sur deux flancs latéraux parallèles deux tenons 153 s'étendant selon un axe Y commun, les deux tenons 153 étant montés dans deux rainures allongées 113A prévues dans deux flancs parallèles 113 de l'entraîneur 110. Toutefois, selon l'invention, la coopération d'un seul tenon 153 de l'élément de came 150 avec une seule rainure allongée 113A de l'entraîneur 110 suffit à le guider sur ledit entraîneur 110 lors de son basculement Chacune des rainures allongées 113A présente ici préférentiellement une forme oblongue. La coopération des tenons 153 et des rainures allongées 113A de l'entraîneur 110 permet à l'élément de came 150 d'être guidé dans l'entraîneur lors de son mouvement de pivotement de part et d'autre de l'axe F représenté sur la figure 3 lors du mouvement de pivotement de l'entraîneur 110 autour de son X fixe. Comme le montre plus particulièrement la figure 4, lesdits moyens de stabilisation comprennent également un moyen de rappel élastique 160 qui prend appui sur l'entraîneur 110 et sur l'autre extrémité opposé 152 de l'élément de came 150, de sorte que le pivotement de l'entraîneur 110 provoque le pivotement de l'élément de came 150 accompagné du glissement de chaque tenon 153 dans la rainure allongée 113A correspondante. Ici, l'élément de came 150 est monté dans un logement 114 de l'entraîneur 110 prévu entre les deux flancs parallèles 113 de l'entraîneur 110 et dont le fond 114 porte un téton 115 sur lequel est engagé un ressort de compression 160 engagé par ailleurs sur un pion 152 faisant saillie à l'arrière de l'élément de came 150. Avantageusement, l'élément de came 150 est réalisé en matière plastique enrobant un insert métallique. Une partie de l'insert métallique forme le pion 152 à l'arrière de l'élément de came 150. Le ressort cylindrique de compression 160 précontraint entre le pion 152 de l'élément de came 150 et le fond 114A du logement 114 de l'entraîneur 110 assure la pression de contact de l'extrémité 151, en forme de pointe, de l'élément de came 150 sur le fond de l'encoche 131 prévue dans le corps 130 du dispositif de commande 100. Comme le montrent plus particulièrement les figures 2 et 3, lorsque l'entraîneur 110 pivote autour de son axe X fixe sous l'action de la touche d'actionnement 120, il entraîne avec lui l'élément de came 150 qui bascule de part et d'autre de l'axe F, ce pivotement de l'élément de came 150 étant accompagné du glissement de chaque tenon 153 dans la rainure allongée 113A correspondante de l'entraîneur 110 de sorte que chaque tenon 153 vient en contact de l'entraîneur 110 par un méplat 153A. Il convient de noter que, contrairement au mode de réalisation du dispositif de commande représenté sur la figure 1 comprenant comme moyens de stabilisation un piston 141 coopérant avec une rampe en coin 142, dans les modes de réalisation des figures 2 à 6, chaque tenon 153 de l'élément de came vient en bout de course au contact de l'entraîneur 110 par un méplat 1 53A. 284771 1 Lorsque l'entraîneur 110 passe dans la position intermédiaire représentée sur la figure 3, chaque tenon 153 de l'élément de came 150 est en contact minimum avec les bords de chaque rainure allongée 11 3A de l'entraîneur 110 touchant ladite rainure allongée par une ligne 153B. Avantageusement, l'axe F de part et d'autre duquel bascule l'élément de came 150 est la bissectrice du secteur angulaire d'angle (x formé par l'encoche 131 en forme de coin servant au pivotement de l'élément de came 150 et des deux contacts fixes 104, 103. Ceci permet d'obtenir un débattement symétrique de l'entraîneur 110 et du balai conducteur 101 portant le contact mobile 102. On notera enfin également que, dans la position intermédiaire théorique instable de l'entraîneur 110 représentée sur la figure 3, le fond de l'encoche 131 en forme de coin, l'axe X de pivotement de l'entraîneur 110 et le centre du contact mobile 102 sont alignés. La présente invention n'est nullement limitée aux modes de réalisation décrits et représentés, mais l'homme du métier saura y apporter toute variante conforme à son esprit. Selon une variante de réalisation non représentée, on pourrait prévoir que la partie du balai conducteur maintenue par pincement du dispositif de commande selon l'invention s'étend en aval du contact mobile dans le prolongement de ladite partie d'extrémité. Selon une autre variante de réalisation non représentée, on pourrait prévoir que la rampe, faisant partie des moyens de stabilisation pour stabiliser ledit contact mobile, présente une simple pente, le fond de cette rampe correspondant à la position stable du contact mobile. Dans ce cas, le dispositif de commande selon l'invention est un simple basculeur. il REVENDICATIONS 1. Dispositif de commande (100) d'un appareillage électrique comprenant un balai conducteur (101) qui se présente sous la forme d'une lame dont au moins une extrémité libre (101B) souple porte au moins un contact mobile (102), et un entraîneur (110) apte à courber élastiquement ladite extrémité libre souple de ladite lame de manière à déplacer ledit contact mobile (102) entre deux positions stables, à savoir une première position o le contact mobile (102) est appliqué contre un contact fixe (103) et une deuxième position o le contact mobile (102) est écarté du contact fixe (103), caractérisé en ce que l'entraîneur (110) est déplaçable à pivotement autour d'un axe (X) fixe entre deux positions stables correspondant aux deux positions stables dudit contact mobile (102). 2. Dispositif de commande selon la revendication 1, caractérisé en ce qu'il comprend une touche d'actionnement (120) à la disposition de l'usager, déplaçable à pivotement autour d'un axe entre deux positions stables correspondant aux positions stables dudit contact mobile (102), l'entraîneur (110) étant une pièce allongée solidaire de ladite touche d'actionnement (120) de manière que cette dernière l'entraîne à pivotement avec elle et comprenant une extrémité (111) conformée de manière à maintenir directement ou indirectement par pincement une partie (101A) dudit balai conducteur (101) pour l'entraîner dans son mouvement de pivotement. 3. Dispositif de commande selon la revendication 2, caractérisé en ce que la touche d'actionnement (120) et l'entraîneur (110) présentent un axe (X) de pivotement commun. 4. Dispositif de commande selon la revendication 2, caractérisé en ce que la touche d'actionnement (120) et l'entraîneur (110) présentent deux axes de pivotement parallèles. 5. Dispositif de commande selon l'une des revendications 2 à 4, caractérisé en ce que ladite partie (101A) du balai conducteur (101) maintenue par pincement s'étend en amont dudit contact mobile (102) dans le prolongement de ladite partie d'extrémité libre (101 B). 6. Dispositif de commande selon l'une des revendications 2 à 4, caractérisé en ce que ladite partie du balai conducteur maintenue par pincement s'étend en aval dudit contact mobile dans le prolongement de ladite partie d'extrémité libre. 7. Dispositif de commande selon l'une des revendications 2 à 4, caractérisé en ce ladite partie du balai conducteur maintenue par pincement s'étend au niveau dudit contact mobile transversalement à ladite partie d'extrémité libre. 8. Dispositif de commande selon l'une des revendications 1 à 7, caractérisé en ce que ladite partie (101A) du balai conducteur (101) est solidaire d'une pièce intermédiaire (107) qu'elle traverse, sur laquelle agit par pincement l'entraîneur (110). 9. Dispositif de commande selon l'une des revendications 1 à 8, caractérisé en ce qu'il comprend des moyens de stabilisation pour stabiliser ledit contact mobile (105) dans au moins une de ses première et deuxième positions. 10. Dispositif de commande selon la revendication 9, caractérisé en ce que lesdits moyens de stabilisation (140) comprennent un piston (141) apte à se déplacer sur une rampe (142). 11. Dispositif de commande selon la revendication 10, caractérisé en ce que la rampe présente une forme en coin. 12. Dispositif de commande selon la revendication 10, caractérisé en ce que la rampe présente une simple pente. 13. Dispositif de commande selon l'une des revendications 10 à 12, caractérisé en ce que le piston (141) coulisse dans un logement de l'entraîneur (110). 14. Dispositif de commande selon la revendication 9, caractérisé en ce que lesdits moyens de stabilisation comprennent, d'une part, un élément de came (150), dont une extrémité (151) est montée à pivotement dans une partie (131) du boîtier (130) dudit dispositif de commande, comportant au moins un tenon (153) monté dans une rainure allongée (113A) prévue dans ledit entraîneur (110), et, d'autre part, un moyen de rappel élastique (160) qui prend appui sur l'entraîneur (110) et sur l'autre extrémité opposée (152) dudit élément de came (150) de sorte que le pivotement dudit entraîneur (110) provoque le pivotement dudit élément de came (150) accompagné du glissement dudit tenon (153) dans ladite rainure allongée (113A). 284771 1 15. Dispositif de commande selon la revendication 14, caractérisé en ce que ladite partie (131) du boîtier (130) dans laquelle est montée à pivotement l'extrémité dudit élément de came (150) est une encoche en forme de coin. 16. Dispositif de commande selon l'une des revendications 14 ou 15, caractérisé en ce que ladite rainure allongée (113A) de l'entraîneur (110) présente une forme oblongue. 17. Dispositif de commande selon l'une des revendications 14 ou 16, caractérisé en ce que l'élément de came (150) comporte, sur deux flancs latéraux parallèles, deux tenons (153) s'étendant selon un axe (Y) commun, les deux tenons (153) étant montés dans deux rainures allongés (113A) parallèles de l'entraîneur (110).