Brevet FR2892558A1 — publié le 20070427

La présente invention concerne un système de contact pour un interrupteur à basse tension, en particulier pour un disjoncteur ou un contacteur-disjoncteur. Un système de contact de disjoncteur divulgué dans le document EP 1294005 Al comporte un contact fixe et un conducteur permettant d'établir un trajet de courant pouvant être interrompu sur ce contact fixe , ainsi qu'un arbre de commande permettant de réaliser un mouvement pivotant autour de l'axe dudit arbre de commande. Dans l'arbre de commande est ménagée une ouverture d'encliquetage et, dans cet arbre de commande est montée une pièce de contact (couteau d'interrupteur). La pièce de contact, qui supporte le contact mobile, peut être amenée à pivoter sur l'arbre de commande autour d'un axe. Le contact mobile fonctionne conjointement avec un contact fixe, et la fonction de fermeture et d'ouverture est assistée par un ressort de force de contact monté dans l'arbre de commande. Le ressort de force de contact est un ressort à boudin constitué d'un acier à ressort, qui est monté autour d'une cheville de ressort agencée sur l'arbre de commande. Le ressort de force de contact repose au niveau d'une de ses extrémités (avec une première branche) sur un axe de déroulement monté sur la pièce de contact, et au niveau de l'autre extrémité (avec une seconde branche) dans une ouverture d'encliquetage ménagée dans l'arbre de commande. Pour la fixation dans l'ouverture d'encliquetage , la seconde branche du ressort est dotée d'un crochet. A l'extrémité de la première branche du ressort de force de contact est configuré un bras angulaire, qui est dirigé vers la seconde branche du ressort de force de contact, afin de solliciter la pièce de contact dans la position de contact avec le contact fixe dans la direction de fermeture. La force de ressort exercée entre l'arbre de commande et la pièce de contact, conjointement avec l'agencement géométrique de la position de la pièce de contact et du point d'attaque pouvant être décalé sur l'élément angulaire (bras angulaire), de la première branche sur l'arrondi d'attaque (axe de déroulement), permet d'obtenir un mécanisme à point de basculement. La première branche repose sur un axe de déroulement disposé sur la pièce de contact. La force du ressort exercée entre l'arbre de commande et la pièce de contact, conjointement avec l'agencement géométrique de la position de la pièce de contact et du point d'attaque pouvant être décalé sur l'élément angulaire, de la première branche, sur l'axe de déroulement, permet d'obtenir un mécanisme à point de basculement. La pièce de contact est en l'occurrence maintenue dans une position fermée stable et, après un déplacement d'ouverture, en dépassant un point de basculement instable, est maintenue dans une position ouverte stable. L'inconvénient de cet agencement est que les ressorts de force de contact configurés sous la forme de ressorts à boudin (ou de ressorts de torsion) sont plus difficiles à calibrer. La longueur de la branche et l'intensité de la force de ressort doivent être ajustées très précisément pour obtenir un fonctionnement fiable du système de contact. Dans les ressorts à boudin réalisés à partir d'acier à ressort, la précision exigée, en particulier pour les ressorts qui doivent être fabriqués pour des forces de ressort élevées, ne peut être obtenue que difficilement. L'objectif de l'invention est donc de proposer un agencement dans lequel les inconvénients précités sont évités. Cet objectif est résolu, selon l'invention, par les caractéristiques de la revendication principale, tandis que des perfectionnements avantageux de l'invention découlent des revendications dépendantes. L'aspect fondamental de l'invention réside dans le fait que la première branche du ressort de force de contact est configurée sous forme plate et que la seconde branche du ressort de force de contact est aussi configurée sous forme plate (comme un ressort à lames), et les deux branches sont disposées de manière quasiment parallèle. La position du point d'attaque du ressort à lames (arrondi d'attaque) sur la pièce. de contact par rapport au centre de rotation de la pièce de contact est telle que, lorsque le contact est fermé, le vecteur de force exercé par le ressort de force de contact sur la pièce de contact passe, avec une action de fermeture de contact, par le centre de rotation de la pièce de contact, et, lors d'un déplacement d'ouverture, l'arrondi d'attaque du ressort de force de contact est décalé de telle sorte que le vecteur de force est pivoté au-delà du centre de rotation de la pièce de contact et produit une action d'ouverture du contact. Les avantages d'un ressort à lames sont que le ressort est configuré de manière relativement courte et avec des délimitations nettes, et qu'il peut être calibré avec précision. Par ailleurs, l'intégration d'un ressort à lames dans le système de contact peut être mise en œuvre plus facilement qu'avec un ressort de torsion. Une pièce utilisée uniquement pour une sollicitation en torsion ici a des avantages notables dans la mesure où les forces relativement linéaires qui apparaissent peuvent être mieux maîtrisées et mieux réglées que les forces de torsion. Quant aux aspects supplémentaires étendant la portée de l'invention, en faisant référence aux modes de réalisation avantageux de l'invention, ils apparaissent comme suit. Sur la pièce de contact peut être configurée une nervure de maintien sur laquelle est agencé l'arrondi d'attaque. Pour obtenir un bon contact avec le ressort à lames et pour réduire le frottement possible, l'arrondi d'attaque est configuré en étant poli et / ou durci. En particulier, l'arrondi d'attaque est configuré sous la forme d'un rouleau de déroulement. En l'occurrence, il s'agit, contrairement à un arrondi d'attaque configuré d'un seul tenant avec la pièce de contact, d'un rouleau pouvant tourner dans un alésage. De ce fait, le frottement entre les éléments peut être encore réduit. Sur la seconde branche, peuvent être configurés des moyens d'encliquetage permettant une fixation sûre et un ancrage solide dans l'ouverture d'encliquetage. Les moyens d'encliquetage peuvent être des dents de crantage agencées latéralement sur la seconde branche. En variante, un moyen d'encliquetage est configuré de telle sorte que, au centre de la seconde branche, il existe une empreinte, qui coopère avec un picot formé dans l'ouverture d'encliquetage. Un moyen d'encliquetage peut encore être constitué par une dent agencée au centre de la seconde branche, qui coopère avec un renfoncement configuré dans l'ouverture d'encliquetage. Dans la première branche du ressort de force de contact peut être ménagée une fente, et la nervure de maintien prévue sur la pièce de contact peut être configurée de telle sorte que ladite nervure de maintien passe dans la fente. Différents spécificités et avantages de l'invention découlent de l'exemple de réalisation expliqué par la suite en référence aux figures du dessin annexé. Sur ces figures : - les figures lA et 1B illustrent un système de contact conforme à l'invention dans les positions de contact respectivement ouverte et fermée et ; - les figures 2A et 2B illustrent deux configurations particulières du ressort à lames ; - les figures 3A et 3B représentent la disposition du ressort à lames dans l'ouverture d'encliquetage, avec une configuration respectivement différente des moyens de fixation par encliquetage ; et - la figure 4 illustre une autre configuration de la pièce de contact, dans la position de la figure 1A. Les figures lA et 1B illustrent un système de contact pour un interrupteur à basse tension, comportant une pièce de contact 10 montée, pour chaque pôle, dans un boîtier d'interrupteur, dans un arbre de commande 2, autour d'un axe de rotation 12, moyennant quoi le système de contact s'ouvre par voie électrodynamique. La pièce de contact 10 peut venir en appui contre une butée 8 de l'arbre de commande 2. Sur la pièce de contact 10 est disposé un contact 11 qui coopère activement avec un contact fixe (non représenté ici). Dans l'arbre de commande 2 est monté, dans une ouverture d'encliquetage 4, un ressort de force de contact 50. Le ressort de force de contact 50 est un ressort à lames, qui est configuré en forme générale de U. Conformément à une caractéristique essentielle de l'invention, le ressort de force de contact 50 est constitué d'une première branche 52 et d'une seconde branche 54 qui sont sensiblement parallèles l'une à l'autre. Les deux branches 52 et 54 sont en outre configurées sous forme plate ou sous forme de lame. Sur les figures, le ressort à lames 50 a quasiment une position horizontale, de sorte que ledit ressort à lames est également quasiment parallèle à l'étendue longitudinale de la pièce de contact (dans la position fermée). Le ressort de force de contact 50, dans sa configuration et dans sa position de coopération active avec un arrondi d'attaque 24 formé sur la pièce de contact 10, sert à maintenir ladite pièce de contact 10 dans une position fermée stable et, après un déplacement d'ouverture, en dépassant un point de basculement instable, à maintenir la pièce de contact 10 dans une position ouverte stable. Ce point de basculement correspond à l'arête 53 (simple ou double) de la branche supérieure 52, comme illustré aux figures 2A et 2B. L'extrémité 52' de la première branche 52 est ainsi pliée, en formant un élément angulaire. L'élément angulaire 52' au niveau de l'extrémité libre de la branche 52 est dirigé vers la seconde branche 54. La première branche 52 est en outre en appui sur l'arrondi d'attaque 24, et est incurvée de telle sorte qu'elle provoque, du fait de la relation géométrique entre l'axe de rotation de la pièce de contact et le point d'attaque (arrondi d'attaque) sur la pièce de contact, la propriété de basculement de la pièce de contact. Dans un mode de réalisation particulier du ressort à lames 50' (figure 2B), dans la première branche, située en haut 52, est ménagée une fente 55. De préférence alors, la fente 55 se trouve au centre de branche 52. Une nervure de maintien 14', associée à l'arrondi d'attaque 24' prévu sur la pièce de contact 10, peut également être configurée selon un autre mode de réalisation illustré sur la figure, où ladite nervure passe dans la fente 55. La seconde branche 54 est quant à elle dotée de moyens d'encliquetage pour l'insertion et la fixation dans l'ouverture d'encliquetage 4. Les moyens d'encliquetage peuvent être configurés de différentes manières. Sur le côté, au niveau de la seconde branche 54, peuvent ainsi être agencées des dents de crantage 56 (voir figures 2A et 2B), qui s'encliquettent ou s'accrochent dans l'ouverture d'encliquetage 4. Selon une autre solution, une empreinte 57 peut être prévue au centre de la seconde branche 54, laquelle empreinte coopère avec un picot 7 formé dans l'ouverture d'encliquetage 4. En lieu et place d'un picot, sur le ressort à lames, on peut prévoir une dent saillante 58, qui s'accroche dans un renfoncement 59 ménagé dans l'ouverture d'encliquetage 4. Les figures 3A et 3B illustrent en coupe les exemples de moyens d'encliquetage décrits en dernier lieu. La largeur de chacune des deux branches peut également être différente. Sur la figure 2B, il est ainsi indiqué que la largeur B de la branche inférieure 54 est plus petite que la largeur totale B' de la branche supérieure 52. Sur la figure 2A, les deux branches 52 et 54 ont la même largeur. L'invention n'est pas limitée aux modes de réalisation qui viennent d'être décrits, mais englobe au contraire toute variante reprenant, avec des moyens équivalents, les caractéristiques énoncées plus haut. REVENDICATIONS 1. Système de contact pour un interrupteur à basse tension, en particulier pour un disjoncteur ou un contacteur-disjoncteur, comportant une pièce de contact (10) montée pour chaque pôle dans un boîtier d'interrupteur, dans un arbre de commande (2), autour d'un axe de rotation (12), moyennant quoi le système de contact s'ouvre par voie électrodynamique, ledit système comprenant : • un contact (11) disposé sur la pièce de contact (10), qui coopère activement avec un contact fixe, • un ressort de force de contact (50) monté dans l'arbre de commande (2), • dans lequel le ressort de force de contact (50) est constitué d'une première branche (52) la plus proche de l'axe de rotation (12) et d'une seconde branche (54) éloignée de l'axe de rotation (12), • la première branche (52) présente un élément angulaire (52') configuré au niveau de son extrémité libre, dirigé vers la seconde branche (54), • et dans l'arbre de commande (2) est configurée une ouverture d'encliquetage (4) permettant de recevoir la seconde branche (54), • et la première branche (52) configurée avec l'élément angulaire (52') dirigé vers la seconde branche (54), passe sur un arrondi d'attaque (24) agencé sur la pièce de contact, moyennant quoi la position de l'élément angulaire (52') et la position de l'arrondi d'attaque (24) sontagencées de telle façon que, lorsque le contact est fermé, le vecteur de force exercé par la première branche (52) sur la pièce de contact (10) passe, avec une action de fermeture de contact, par le centre de rotation de la pièce de contact (12), et, lors d'un déplacement d'ouverture, l'arrondi d'attaque (24) est décalé par rapport à l'élément angulaire (52'), de telle sorte que le vecteur de force est pivoté au-delà du centre de rotation de la pièce de contact (12) et produit une action d'ouverture du contact, caractérisé en ce que les deux branches (52, 54) du ressort de force de contact (50) sont agencées sensiblement parallèlement, et les deux branches (52, 54) du ressort de force de contact (50) sont configurées de manière plate. 2. Système de contact selon la revendication 1, caractérisé en ce que, sur la pièce de contact (10) est configurée une nervure de maintien (14, 14'), sur laquelle est agencé l'arrondi d'attaque (24, 24'). 3. Système de contact selon la revendication 1 ou 2, caractérisé en ce que l'arrondi d'attaque est configuré sous la forme d'un rouleau de déroulement (24') . 4. Système de contact selon l'une quelconque des revendications 1 à 3, caractérisé en ce que, sur la seconde branche (54), est configuré au moins un moyen d'encliquetage (56,57, 58) permettant un blocage dans l'ouverture d'encliquetage (4). 5. Système de contact selon la revendication 4, caractérisé en ce que ledit au moins un moyen d'encliquetage est constitué par des dents de crantage (56) agencées latéralement sur la seconde branche (54). 6. Système de contact selon la revendication 4, caractérisé en ce qu'un moyen d'encliquetage est constitué par une empreinte (57) pratiquée au centre de la seconde branche (54), qui coopère avec un picot (7) configuré dans l'ouverture d'encliquetage (4). 7. Système de contact selon la revendication 4, caractérisé en ce qu'un moyen d'encliquetage est constitué par une dent saillante (58) agencée au centre de la seconde branche (54), qui s'accroche dans un renfoncement (59) configuré dans l'ouverture d'encliquetage (4). 8. Système de contact selon l'une quelconque des revendications 1 à 7, caractérisé en ce que, dans la première branche (52) du ressort de force de contact (50'), est ménagée une fente (55). 9. Système de contact selon la revendication 8, caractérisé en ce que la nervure de maintien (14') est configurée sur la pièce de contact (10) de telle façon que ladite nervure de maintien (14') passe dans la fente (55).