Interrupteur électrique
La présente invention a pour objet un interrupteur électrique, comprenant un premier et un second contact sollicités dans une position normalement fermée, un organe de commande mobile réversiblement entre une première et une seconde position, une pièce conductrice mobile sous l'action de l'organe de commande afin de passer entre les contacts et de séparer ces derniers, tout en maintenant une connexion électrique entre eux quand l'organe de commande se déplace de la première à la seconde position, la connexion électrique entre les contacts étant rompue pendant un bref temps donné, débutant quand la pièce conductrice se dégage des contacts et se terminant quand ces contacts se referment.
Ces interrupteurs, en raison de leur construction relativement délicate, peuvent s'ouvrir accidentellement sous l'effet d'un choc ou d'une vibration.
L'interrupteur objet de l'invention pallie cet inconvénient et est caractérisé en ce qu'il comporte des moyens qui fournissent normalement une connexion électrique shuntant les premier et second contacts, et en ce que l'organe de commande, en se déplaçant de la première à la seconde position, est agencé pour ouvrir la connexion de shunt avant l'ouverture des premier et second contacts, la connexion de shunt étant agencée pour se refermer lorsque les premier et second contacts sont refermés.
Le dessin annexé représente, à titre d'exemple, deux formes d'exécution de l'objet de Invention et illustre le fonctionnement de celles-ci:
la fig. 1 est une vue frontale éclatée, en perspective et partiellement en coupe, de la première forme d'exécution,
la fig. 2 est une vue arrière éclatée, en perspective et partiellement en coupe, de la seconde forme d'exécution, et
la fig. 3 est une vue schématique illustrant le fonctionnement.
Le mécanisme d'interrupteur électrique représenté à la fig. 1 comprend un premier contact principal 10 et un second contact principal 12. On admet que l'interrupteur et sa commande sont disposés pratiquement sur la face inférieure d'une boîte de commande à distance et pour cette raison les éléments sont représentés renversés par rapport à ce qu'on peut considérer comme leur position normale.
Le contact 12 comprend une base 14 fixée rigidement à une paroi 18 d'une enceinte pour le mécanisme qui peut être la boîte de commande à distance, en matière plastique, et une pièce de contact verticale 16 perpendiculaire à la base 14 et à la paroi 18. Un conducteur électrique 20 est fixé à la base 14, par exemple par soudure. L'ensemble comprend encore une pièce 19 qui comporte une première partie 19a en contact avec la base 14 et s'étendant vers l'extérieur sous cette base, une seconde partie 19b s'étendant perpendiculairement vers le haut depuis la partie 10a, et une troisième partie de contact i 9c s'étendant perpendiculairement depuis la seconde partie 19b et parallèlement à la base 14. La partie de contact 19c est élastique.
Le contact principal 10 est solidaire d'une pièce basculante 22 en forme de U qui comprend une base plate pivotant autour d'un pivot 24 sur une partie verticale 26 d'une console fixe 25. La console 25 comprend en outre une base (non visible à la fig. 1 mais désignée par la référence 28 à la fig. 2) fixée rigidement à la paroi 18.
Le contact 10 et la pièce basculante 22 constituent de préférence un seul organe, le contact 10 s'étendant vers le haut depuis le bord supérieur de la pièce 22 et formant un angle avec celle-ci, puis le long d'une ligne perpendiculaire au plan de la surface de la pièce basculante, et se terminant par une lame de contact 10a. La surface de la lame de contact 10a forme un angle avec la verticale quand elle est dans sa position normale et orientée comme le montre la fig. 1. Cet angle est bien visible à la fig. 3 par rapport à la pièce verticale 16. La pièce basculante 22 comporte des parties extrêmes 22a repliées à angle droit vers l'extérieur pour augmenter son inertie.
La pièce de contact verticale 16 du contact 12 est disposée à proximité de la pièce basculante 22 à angle droit avec elle, et la lame de contact 10a vient en contact avec la pièce 16 dans sa position fermée normale.
Un bras élastique flexible 30 s'étend vers le haut depuis une base 32 fixée rigidement à la paroi 18 et forme un angle avec cette base 32 et la paroi 18 égal au complément de celui formé par la lame de contact 1 0a et la pièce verticale 16 du contact 12. Un conducteur électrique 36 est soudé à la base 32. La base 32 comprend en outre une pièce 32a s'étendant vers l'extérieur dans le même plan qu'elle, puis une pièce 32b dans un plan perpendiculaire, et un contact de shunt 32c, le plan de ce contact 32c étant parallèle au plan de la base 32.
Le bras 30 pousse la lame de contact 1 0a en engagement avec la pièce verticale 16 du contact 12, et le contact de shunt 32c de la base 32 est en contact avec le contact de shunt 19c de la pièce 19. Les contacts 19c et 32c sont perpendiculaires l'un à l'autre et pratiquement dans le même plan, le contact 19c reposant sur le contact 32c.
Il est évident que les éléments 10, 12, 19. 30 et 32 sont en matière conductrice de l'électricité et la paroi 18 en matière non conductrice, de sorte qu'il existe deux trajets électriques entre les conducteurs 20 et 36. Un trajet primaire comprend la base 14 et la partie verticale 16 du contact 12, la lame de contact 10a, le bras 30 et la base 32. Un trajet de shunt comprend la base 14, la pièee 19 et la base 32 par les parties 32a et 32b de cette dernière et les contacts 19c et 32c. Par conséquent, si le trajet primaire par les contacts 10 et 12 est rompu par accident, par exemple sous l'effet d'une secousse ou d'une vibration, le trajet de shunt permet le passage du courant et ainsi le circuit électrique non représenté qui est connecté entre les conducteurs 20 et 36 n'est pas ouvert.
La commande pour les contacts d'interrupteur 10 et 12, représentée à gauche à la fig. 1, comprend un ensemble de commande 37 qui comporte un poussoir 41 s'étendant à travers la paroi 18 dans un logement cylindrique creux 44. Un collier 39 disposé entre la paroi 18 et une pièce de commande 40 entoure le poussoir 41 auquel il est fixé. Un ressort 42 est disposé entre la surface d'une base 40a de la pièce de commande 40 et une surface supérieure du logement 44. Le ressort 42 est fixé à l'une de ses extrémités à la pièce 40 et à l'autre extrémité à une pièce 46 disposée dans la surface supérieure du logement 44, et il pousse le poussoir 41, le collier 39 et la pièce de commande 40 vers le bas dans la position de repos représentée à la fig. 1, tout en sollicitant la pièce 40 à tourner autour du poussoir 41 dans le sens lévogyre en regardant la fig. 1 par-dessus.
La pièce de commande 40 est faite d'une matière conductrice et comprend une partie verticale 40b s'étendant perpendiculairement vers le haut depuis la base 40a, une lame de commande 40c et un levier de shunt 40d s'étendant vers l'extérieur de la partie verticale 40b.
La surface de cette dernière est parallèle à la surface de la pièce basculante 22, et la lame de commande 40c s'étend perpendiculairement vers l'extérieur depuis la partie verticale 40b mais est formée de façon à faire un angle avec la verticale pratiquement égal à l'angle formé par la pièce verticale 16 du contact 12 et la lame de contact 10a (fig. 3). Le levier de shunt 40d s'étend vers l'extérieur depuis la partie verticale 40b pratiquement dans le même plan que cette dernière.
Quand le mécanisme est assemblé, la lame de commande 40c est en contact avec la surface de la pièce verticale 16 du contact 12 au-dessous de la lame de contact l0a (fig. 3), tandis que le levier de shunt 40d est disposé au-dessous du contact de shunt 19c.
Quand le poussoir 41 est actionné, la pièce de commande 40 se déplace vers le haut contre l'action du ressort 42, produisant un mouvement semblable de la lame de commande 40c et du levier de shunt 40d. La nature et l'effet des mouvements de ces pièces vont être considérés individuellement.
Le mouvement de la lame de commande 40c est représenté à la fig. 3 et peut être divisé selon trois trajectoires A, B et C. Pendant le mouvement de la lame 40c le long de la trajectoire A, qui s'étend entre la position de repos normale de cette lame et sa position extrême, les contacts d'interrupteur 10 et 12 sont ouverts. Ainsi, quand le mouvement s'effectue le long de la trajectoire A, la lame de commande 40c rencontre la lame de contact lOn et pousse celle-ci à distance de la surface de la pièce verticale 16 du contact 12, contre la force du bras 30. A ce moment, bien que les contacts 10 et 12 soient ouverts, le courant passe encore entre les contacts 10 et 12 par la lame 40c. Ce courant se poursuit tant que la lame 40c est disposée entre les contacts.
Quand la lame 40c poursuit son mouvement le long de la trajectoire A, la lame de contact 1 0a chevauche la surface inclinée de la lame 40c jusqu'à ce que cette dernière passe entièrement en dehors des contacts 10 et 12.
A ce moment, la lame de contact 1 0a saute à nouveau en contact avec le contact 12. Ainsi, pendant un bref instant, I'écoulement du courant cesse entre les contacts 10 et 12, ce temps étant celui nécessaire pour que les contacts 10 et 12 soient ouverts.
La période de temps requise pour que le contact 10 se ferme sur le contact 12 est augmentée par un ensemble de retard comprenant la pièce basculante 22 connectée au contact 10. La pièce 22 pivote sous l'effet de came exercé par la lame de commande 40c sur la lame de contact 1 0a et doit ainsi pivoter en sens inverse dans sa position normale représentée pour que le contact 10 engage à nouveau le contact 12. L'inertie de la pièce basculante 22 entrave le mouvement de fermeture du contact 10 et augmente ainsi le temps d'ouverture de l'interrupteur comparativement à un interrupteur ne comportant pas de tels moyens de retard. Les parties extrêmes 22a de la pièce 22 servent à augmenter son inertie tout en assurant son équilibre. Le temps d'ouverture assuré par la construction décrite est de l'ordre de deux millisecondes.
Revenons au fonctionnement de la lame de commande 40c. Après le déplacement entre les contacts
10 et 12 et au-delà de ceux-ci, le mouvement se poursuit jusqu'à la position extrême dictée par le mouvement du poussoir 41. Quand ce dernier est relâché, le ressort 42 pousse la pièce de commande 40 dans le sens opposé, c'est-à-dire vers le bas, et la lame de commande 40c commence son mouvement de retour vers sa position normale. Le mouvement s'effectue le long de la trajectoire B (fig. 3), la lame 1 0a rencontre à nouveau la lame de contact 40c; par suite de la position inclinée des deux lames, la lame 40c chevauche la surface externe de la lame 1 0a et saute ensuite en contact avec la pièce 16, comme indiqué par la trajectoire C.
Pendant ce mouvement de retour, la pièce 40 et son bras 40c pivotent évi demment autour du poussoir 41 et relativement à ce dernier, d'abord contre la force du ressort 42 et ensuite dans la direction de cette force. Ainsi, pendant toute la trajectoire de retour de la lame 40c le long des trajectoires
B et C, les contacts 10 et 12 restent fermés.
En ce qui concerne le fonctionnement du levier de shunt 40d, quand le poussoir 41 est actionné, le levier 40d se déplace vers le haut pour engager le contact 19c de la pièce 19 et soulève ce contact 19c du contact de shunt 32c, interrompant ainsi le trajet de shunt formé à travers les contacts 19c et 32c. Quand le poussoir 41 est relâché, le ressort 42 produit le mouvement vers le bas de la lame 40d et le dégagement de celle-ci vis-à-vis du contact 19c. Le contact 19c revient engager le contact 32c et le trajet de shunt est rétabli. On peut remarquer que le trajet de shunt est rompu juste avant que le trajet primaire entre les contacts 10 et 12 soit rompu et fermé ensuite après que le trajet primaire est rétabli.
Les contacts 19c et 32c constituent ainsi un trajet de shunt auxiliaire pour le courant du circuit qui permet de maintenir le circuit fermé dans le cas où le trajet primaire serait accidentellement rompu mais qui est ouvert pendant l'ouverture désirée normale du trajet primaire.
La forme d'exécution représentée à la fig. 2 est pratiquement identique à celle de la fig. 1 sauf en ce qui concerne le détail du trajet de shunt, et par conséquent la description de la première forme d'exécution convient en grande partie pour la seconde. Les éléments de la fig. 2 qui correspondent à ceux de la fig. 1 sont désignés par les mêmes chiffres de référence accompagnés du signe prime . La succession générale des opérations est identique.
Le contact de shunt 32c' correspond au contact 32c de la fig. 1 quant à sa fonction et à son agencement général. Toutefois, dans la seconde forme d'exécution, le levier de commande 40c' fonctionne comme second contact de shunt en s'appuyant à nouveau contre le contact de shunt 32c' et la pièce verticale 16' du contact 12' quand il est dans sa position de repos normale. La seconde forme d'exécution ne comprend donc pas de pièces correspondant au levier de shunt 40d et au contact de shunt 19c de la fig. 1.
Quand le mécanisme de la fig. 2 est assemblé et dans la position de repos, le trajet de shunt est complété depuis le contact de shunt 32c' par le levier de commande 40c' jusqu'à la pièce 16' du contact 12', car le levier 40c' est sollicité par le ressort 42' vers le bas contre le contact de shunt 32c' et en rotation autour de l'axe de la pièce de commande 40' afin de venir en contact avec la pièce 16'. Quand le poussoir 41' est actionné, le levier 40c' se déplace vers le haut à distance du contact de shunt 32c', ce qui ouvre le trajet de shunt, et poursuit ensuite son mouvement vers le haut pour produire l'ouverture momentanée des contacts principaux comme dans le cas de la fig. 1 et comme le montre la fig. 3. Lors du relâchement du poussoir 41', le levier 40c' revient dans sa position de fermeture du trajet de shunt sous la force de translation et de pivotement du ressort 42'.
Electric switch
The present invention relates to an electrical switch, comprising a first and a second contact urged in a normally closed position, a control member reversibly movable between a first and a second position, a conductive part movable under the action of the member switch in order to switch between and separate the contacts, while maintaining an electrical connection between them when the control member moves from the first to the second position, the electrical connection between the contacts being broken for a short time given, starting when the conductive part disengages from the contacts and ending when these contacts close.
These switches, due to their relatively delicate construction, can accidentally open under the effect of shock or vibration.
The switch that is the subject of the invention overcomes this drawback and is characterized in that it comprises means which normally provide an electrical connection bypassing the first and second contacts, and in that the control member, by moving from the first to second position, is arranged to open the shunt connection before opening of the first and second contacts, the shunt connection being arranged to close when the first and second contacts are closed.
The appended drawing represents, by way of example, two embodiments of the object of the invention and illustrates the operation of these:
fig. 1 is an exploded front view, in perspective and partially in section, of the first embodiment,
fig. 2 is an exploded rear view, in perspective and partially in section, of the second embodiment, and
fig. 3 is a schematic view illustrating the operation.
The electric switch mechanism shown in fig. 1 comprises a first main contact 10 and a second main contact 12. It is assumed that the switch and its control are arranged practically on the underside of a remote control box and for this reason the elements are shown reversed with respect to what can be considered as their normal position.
The contact 12 comprises a base 14 rigidly fixed to a wall 18 of an enclosure for the mechanism which may be the remote control box, in plastic material, and a vertical contact piece 16 perpendicular to the base 14 and to the wall. 18. An electrical conductor 20 is fixed to the base 14, for example by soldering. The assembly further comprises a part 19 which comprises a first part 19a in contact with the base 14 and extending outwardly under this base, a second part 19b extending perpendicularly upwards from the part 10a, and a third contact part i 9c extending perpendicularly from the second part 19b and parallel to the base 14. The contact part 19c is elastic.
The main contact 10 is integral with a tilting part 22 in the form of a U which comprises a flat base pivoting about a pivot 24 on a vertical part 26 of a fixed console 25. The console 25 further comprises a base (not visible in Fig. 1 but designated by the reference 28 in Fig. 2) rigidly fixed to the wall 18.
The contact 10 and the tilting piece 22 preferably constitute a single member, the contact 10 extending upwards from the upper edge of the piece 22 and forming an angle therewith, then along a line perpendicular to the surface. plane of the surface of the tilting part, and ending in a contact blade 10a. The surface of the contact blade 10a forms an angle with the vertical when it is in its normal position and oriented as shown in FIG. 1. This angle is clearly visible in fig. 3 relative to the vertical part 16. The tilting part 22 comprises end parts 22a bent at right angles outwards to increase its inertia.
The vertical contact piece 16 of the contact 12 is disposed near the tilting piece 22 at right angles to it, and the contact blade 10a contacts the piece 16 in its normal closed position.
A flexible resilient arm 30 extends upwards from a base 32 rigidly fixed to the wall 18 and forms an angle with this base 32 and the wall 18 equal to the complement of that formed by the contact blade 1 0a and the vertical part 16 of the contact 12. An electrical conductor 36 is welded to the base 32. The base 32 further comprises a part 32a extending outwardly in the same plane as it, then a part 32b in a perpendicular plane, and a shunt contact 32c, the plane of this contact 32c being parallel to the plane of the base 32.
The arm 30 pushes the contact blade 10a into engagement with the vertical part 16 of the contact 12, and the shunt contact 32c of the base 32 is in contact with the shunt contact 19c of the part 19. The contacts 19c and 32c are perpendicular to each other and substantially in the same plane, the contact 19c resting on the contact 32c.
It is obvious that the elements 10, 12, 19. 30 and 32 are of electrically conductive material and the wall 18 of non-conductive material, so that there are two electrical paths between the conductors 20 and 36. One path Primary includes base 14 and vertical portion 16 of contact 12, contact blade 10a, arm 30, and base 32. A shunt path includes base 14, base 19, and base 32 through portions 32a and 32b of the latter and the contacts 19c and 32c. Consequently, if the primary path through the contacts 10 and 12 is broken by accident, for example by the effect of a jerk or a vibration, the shunt path allows the passage of current and thus the electrical circuit not shown. which is connected between conductors 20 and 36 is not open.
The control for switch contacts 10 and 12, shown on the left in fig. 1, comprises a control assembly 37 which comprises a pusher 41 extending through the wall 18 in a hollow cylindrical housing 44. A collar 39 disposed between the wall 18 and a control part 40 surrounds the pusher 41 to which it is attached. . A spring 42 is disposed between the surface of a base 40a of the control part 40 and an upper surface of the housing 44. The spring 42 is fixed at one end to the part 40 and at the other end to the part 40. a part 46 disposed in the upper surface of the housing 44, and it pushes the pusher 41, the collar 39 and the control part 40 downwards into the rest position shown in FIG. 1, while urging the part 40 to rotate around the pusher 41 in the levorotatory direction, looking at FIG. 1 over.
The control piece 40 is made of a conductive material and includes a vertical portion 40b extending perpendicularly upward from the base 40a, a control blade 40c, and a shunt lever 40d extending outwardly from the base. vertical part 40b.
The surface of the latter is parallel to the surface of the tilting part 22, and the control blade 40c extends perpendicularly outwards from the vertical part 40b but is formed so as to make an angle with the vertical substantially equal to the angle formed by the vertical part 16 of the contact 12 and the contact blade 10a (FIG. 3). The shunt lever 40d extends outwardly from the vertical part 40b substantially in the same plane as the latter.
When the mechanism is assembled, the operating blade 40c is in contact with the surface of the vertical part 16 of the contact 12 below the contact blade 10a (Fig. 3), while the shunt lever 40d is disposed at the bottom. - below shunt contact 19c.
When the pusher 41 is actuated, the actuator 40 moves upwardly against the action of the spring 42, producing a similar movement of the actuator blade 40c and the shunt lever 40d. The nature and effect of the movements of these parts will be considered individually.
The movement of the control blade 40c is shown in FIG. 3 and can be divided into three paths A, B and C. During the movement of the blade 40c along the path A, which extends between the normal rest position of this blade and its extreme position, the contacts of switch 10 and 12 are open. Thus, when the movement takes place along the path A, the control blade 40c meets the contact blade 10 and pushes the latter away from the surface of the vertical part 16 of the contact 12, against the force of the arm. 30. At this time, although contacts 10 and 12 are open, current still flows between contacts 10 and 12 through blade 40c. This current continues as long as the blade 40c is placed between the contacts.
As the blade 40c continues to move along the path A, the contact blade 10a overlaps the inclined surface of the blade 40c until the latter passes entirely outside the contacts 10 and 12.
At this moment, the contact blade 1 0a jumps again in contact with the contact 12. Thus, for a brief moment, the flow of current ceases between the contacts 10 and 12, this time being that necessary for the contacts 10 and 12 are open.
The period of time required for the contact 10 to close on the contact 12 is increased by a delay assembly comprising the tilting part 22 connected to the contact 10. The part 22 pivots under the cam effect exerted by the control blade 40c. on the contact blade 1 0a and must thus rotate in the opposite direction to its normal position shown so that the contact 10 again engages the contact 12. The inertia of the tilting part 22 hinders the closing movement of the contact 10 and thus increases the opening time of the switch compared to a switch not comprising such delay means. The end parts 22a of the part 22 serve to increase its inertia while ensuring its balance. The opening time provided by the construction described is of the order of two milliseconds.
Let us return to the operation of the control blade 40c. After moving between contacts
10 and 12 and beyond these, the movement continues up to the extreme position dictated by the movement of the pusher 41. When the latter is released, the spring 42 pushes the control part 40 in the opposite direction, that is, down, and the control blade 40c begins its movement back to its normal position. The movement takes place along the path B (Fig. 3), the blade 1 0a again meets the contact blade 40c; as a result of the inclined position of the two blades, the blade 40c overlaps the outer surface of the blade 1 0a and then jumps into contact with the part 16, as indicated by the path C.
During this return movement, the part 40 and its arm 40c obviously pivot around the pusher 41 and relative to the latter, first against the force of the spring 42 and then in the direction of this force. Thus, during the entire return path of the blade 40c along the paths
B and C, contacts 10 and 12 remain closed.
Regarding the operation of the shunt lever 40d, when the pusher 41 is actuated, the lever 40d moves upward to engage the contact 19c of the part 19 and lifts this contact 19c from the shunt contact 32c, thus interrupting the contact. shunt path formed through contacts 19c and 32c. When the pusher 41 is released, the spring 42 produces the downward movement of the blade 40d and the disengagement thereof from the contact 19c. Contact 19c returns to engage contact 32c and the shunt path is reestablished. Note that the shunt path is broken just before the primary path between contacts 10 and 12 is broken and then closed after the primary path is reestablished.
Contacts 19c and 32c thus provide an auxiliary shunt path for the circuit current which keeps the circuit closed in the event that the primary path is accidentally broken but is open during the normal desired opening of the primary path.
The embodiment shown in FIG. 2 is practically identical to that of FIG. 1 except for the detail of the shunt path, and therefore the description of the first embodiment is largely suitable for the second. The elements of FIG. 2 which correspond to those of FIG. 1 are designated by the same reference numerals accompanied by the sign prime. The general sequence of operations is identical.
The shunt contact 32c 'corresponds to the contact 32c of FIG. 1 as to its function and general arrangement. However, in the second embodiment, the control lever 40c 'functions as a second shunt contact by pressing again against the shunt contact 32c' and the vertical piece 16 'of the contact 12' when in its position. normal resting position. The second embodiment therefore does not include parts corresponding to the shunt lever 40d and to the shunt contact 19c of FIG. 1.
When the mechanism of fig. 2 is assembled and in the rest position, the shunt path is completed from the shunt contact 32c 'by the control lever 40c' to the part 16 'of the contact 12', because the lever 40c 'is requested by the spring 42 'downwards against the shunt contact 32c' and in rotation about the axis of the control part 40 'in order to come into contact with the part 16'. When the pusher 41 'is actuated, the lever 40c' moves upward away from the shunt contact 32c ', which opens the shunt path, and then continues its upward movement to produce the momentary opening of the contacts. main as in the case of fig. 1 and as shown in fig. 3. When releasing the pusher 41 ', the lever 40c' returns to its closed position of the shunt path under the translational and pivoting force of the spring 42 '.