CH643682A5 - Commutateur a contact glissant. - Google Patents

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Description

L'invention concerne les commutateurs comportant des contacts fixes et mobiles. L'invention concerne plus particulièrement un commutateur de ce type dans lequel le contact mobile est conçu pour relier des contacts fixes opposés et pour glisser entre différentes positions. Le commutateur peut comporter deux contacts ou plus, afin de permettre l'établissement de différents circuits pour le passage du courant. Par ailleurs, une position du commutateur peut correspondre à l'ouverture des contacts.
Il est souhaitable de disposer de commutateurs très petits, mais pouvant être cependant parcourus par des courants importants. Cependant, il est reconnu que de tels commutateurs peuvent être relativement coûteux si une grande fiabilité leur est demandée. Un problème particulièrement important est l'amorçage d'arcs qui apparaît évidemment d'autant plus que les courants sont élevés. L'amorçage d'arcs peut encrasser les contacts et provoquer ainsi un défaut de fonctionnement du commutateur. Un autre problème grave est l'accumulation de chaleur au passage de courants importants.
Les brevets des Etats-Unis d'Amérique Nos 1892542, 2432647, 2782279 et 4170725 décrivent des commutateurs caractérisés par une embase portant des contacts fixes et par un contact de liaison mobile entre différentes positions de commutation. Dans le commutateur décrit dans le brevet N° 1892542 précité, le contact de liaison glisse sous l'effet du mouvement d'un organe de commande monté de manière à pouvoir pivoter et soumis à la force d'un ressort. Un pivot, situé entre deux contacts extérieurs, provoque un pivotement du contact de liaison pendant son mouvement de glissement. Les commutateurs décrits dans les brevets N°s 2432647 et 2782279 précités comportent des contacts sensiblement d'une seule pièce, mobiles entre les différentes positions de commutation. Le brevet N° 4170725 concerne un commutateur voisin du commutateur selon l'invention, sauf en ce qui concerne la structure du contact glissant. Le contact glissant du commutateur selon l'invention est un contact électrique qui, sous une charge de courant égale, travaille à des températures sensiblement inférieures et présente, en outre, des surfaces de frottement et une pression de contact supérieures. Le commutateur selon l'invention convient donc aux applications de commutation de courant plus intenses que ceux pouvant passer dans le commutateur décrit dans le brevet N° 4170725 précité, ce dernier commutateur étant néanmoins conçu pour des courants relativement importants.
Le commutateur selon l'invention est défini dans la revendication
1.
L'invention sera décrite plus en détail en regard des dessins annexés à titre d'exemple et sur lesquels:
la fig. 1 est une élévation d'une première forme de réalisation du commutateur selon l'invention dont une paroi latérale est retirée;
la fig. 2 est une coupe longitudinale à échelle agrandie du commutateur de la fig. 1, suivant la ligne 2-2 de la fig. 3;
la fig. 3 est une coupe transversale suivant la ligne 3-3 de la fig. 2, montrant le contact glissant maintenu en position de fermeture sur deux contacts;
la fig. 4 est une coupe suivant la ligne 4-4 de la fig. 2;
la fig. 5 est une coupe partielle suivant la ligne 5-5 de la fig. 2; la fig. 6 est une élévation d'un contact extérieur fixe utilisé dans le commutateur représenté sur la fig. 3;
la fig. 7 est une élévation d'un contact intermédiaire fixe utilisé dans le commutateur représenté sur la fig. 3;
la fig. 8 est une coupe longitudinale partielle, analogue à celle de la fig. 2, montrant le commutateur dans la position qu'il occupe lors d'un amorçage d'arcs au moment de l'ouverture ou de la fermeture du commutateur;
la fig. 9 est une coupe partielle, analogue à celle de la fig. 8, d'une
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autre forme de réalisation du commutateur dont le contact glissant est maintenu en position de fermeture sur deux contacts;
la fig. 10 est une coupe partielle, analogue à celle de la fig. 9, montrant la forme de réalisation de la fig. 9 et, plus particulièrement, le contact glissant dans la position qu'il occupe au moment de l'amorçage d'arcs lors de l'ouverture ou de la fermeture du commutateur;
la fig. 11 est une élévation d'un contact extérieur fixe utilisé dans le commutateur représenté sur la fig. 9;
la fig. 12 est une coupe partielle, analogue à celle de la fig. 8,
d'une autre forme de réalisation du commutateur dont le contact glissant est maintenu en position de fermeture sur deux contacts;
la fig. 13 est une coupe partielle, analogue à celle de la fig. 12, montrant la forme de réalisation de la fig. 12 et, plus particulièrement, le contact glissant dans la position qu'il occupe au moment de l'amorçage d'arcs lors de l'ouverture ou de la fermeture du commutateur;
la fig. 14 est une élévation d'un contact extérieur fixe de la forme de réalisation montrée sur la fig. 12;
la fig. 15 est une coupe longitudinale partielle d'une autre forme de réalisation du commutateur dont le contact glissant est maintenu en position de fermeture sur deux contacts, et la fig. 16 est une coupe transversale partielle du commutateur de la fig. 15.
Le commutateur selon l'invention comprend des contacts opposés montés sur une embase. Un contact de liaison est placé au-dessus de l'embase, et un organe de commande permet de déplacer ce contact de liaison entre des première et seconde positions pour faire fonctionner le commutateur. Les fig. 1 à 8 représentent une première forme de réalisation de l'invention, à savoir un commutateur 10 qui comprend un boîtier moulé comportant une embase 12, des parois extrêmes 14 et des parois latérales 16. Deux pattes 18 sont réalisées d'une seule pièce avec l'embase et sont conçues pour être comprimées vers l'intérieur afin que le commutateur puisse être introduit à force dans une ouverture ménagée dans un panneau, une bride 20 limitant le mouvement vers l'intérieur et les pattes élastiques exerçant une pression vers l'extérieur pour maintenir le commutateur en position.
Un organe moulé 22 de commande comporte des tourillons 24 qui se logent dans des trous 26 ménagés dans les parois latérales 16. L'organe de commande présente un alésage central 28 qui reçoit un piston 30. De plus, un ressort 32 est logé dans un alésage 34 formé dans le piston. Ce ressort repousse normalement le piston vers l'extérieur par rapport à l'organe de commande.
Le piston comporte un nez 36 reçu dans un logement 38 formé dans un contact glissant ou curseur 40. Le contact glissant 40 comporte deux pattes 44 qui s'étendent vers l'extérieur. Des languettes 46 sont formées sur les côtés opposés de chaque patte, ces languettes étant découpées et relevées afin de former un angle aigu avec le plan des pattes 44. Comme mieux montré sur la fig. 2, la longueur du contact 40 permet à ce dernier de relier aisément les extrémités supérieures de deux contacts fixes montés sur l'embase 12. Ces contacts fixes comprennent un contact extérieur 48, un contact intermédiaire 50 et un autre contact extérieur 52.
La fig. 7 représente la structure du contact intermédiaire 50. Ce contact comprend en particulier un tronçon supérieur qui présente une partie découpée 54 et des surfaces surélevées 56 d'appui contre lesquelles portent des parties latérales 58 du contact 40 de liaison. La partie découpée permet un mouvement libre du logement 38 au cours d'une opération de commutation.
Les contacts extérieurs et sensiblement plats 48 et 52 représentés sur la fig. 6 comprennent un tronçon supérieur comportant une partie centrale découpée 60. Deux parties surélevées et décalées 62 sont situées sur les côtés opposés de cette partie découpée. Les contacts montrés sur les fig. 6 et 7 sont constitués avantageusement d'organes analogues à des lames, de sorte que les configurations décrites peuvent être obtenues aisément au moyen d'un simple équipement d'emboutissage.
Lors de la fabrication, l'organe 22 de commande est utilisé pour déterminer les positions de commutation. La fig. 2 montre le commutateur dans une première position et, si l'on appuie sur l'extrémité de l'organe de commande faisant saillie vers le haut, on déplace à force le contact 40 de liaison de la gauche vers la droite afin de placer le commutateur dans la position opposée. Dans la forme de réalisation décrite, les trois contacts fixes peuvent être connectés à un circuit de manière que le commutateur ferme un circuit dans une position au dans l'autre. Il est évident que l'un des contacts 48 et 52 peut être ouvert afin que le commutateur soit utilisé comme un simple interrupteur.
Le contact 40 de liaison porte sur les contacts fixes par plusieurs parties qui conduisent le courant. Ainsi, au cours d'une opération de commutation, les premières parties du contact à porter contre la surface définie par la partie décalée 62 d'un contact fixe sont les languettes 46. Lorsque le contact de liaison achève son mouvement, les languettes 46 frottent sur la partie décalée 62, ce qui réduit le risque d'encrassement des surfaces en contact.
Le contact établi entre les languettes 46 et les parties décalées 62 est réalisé après l'établissement d'un contact entre la patte 44 et la partie centrale 60, lors de la fermeture du commutateur, ce qui limite le risque d'amorçage d'arcs à la partie centrale 60. Lors de l'ouverture du contact, les languettes 46 se dégagent des parties décalées 62 avant que la patte se dégage de la partie centrale 60, ce qui limite de nouveau le risque d'amorçage d'arcs à la partie centrale. La fig. 8 montre à la fois l'entrée en contact de la patte 44 avec le contact 52 lors de la fermeture du circuit entre les contacts 50 et 52, et la rupture de la liaison entre le contact mobile et le contact 52 lors de l'ouverture de cette connexion dans le cas de la forme de réalisation de la fig. 3, les languettes étant alors éloignées des parties décalées 62 d'une distance appréciable lorsque la patte 44 est en contact avec la partie centrale 60. Les pattes 44 sont situées dans un plan à peu près perpendiculaire au plan des contacts plats 48 et 52 lorsque le circuit est fermé par le commutateur montré sur la fig. 2.
Cependant, alors que le commutateur est fermé entre les deux contacts, les pattes sont soulevées des parties centrales 60, car les languettes se comportent comme des plans inclinés, et le circuit est ensuite maintenu par les contacts propres réalisés entre les surfaces multiples de frottement des languettes et des parties décalées du contact extérieur. Ces surfaces multiples améliorent la conductivité et atténuent réchauffement, car l'amorçage d'arcs est limité à la zone des pattes du contact glissant. Les mouvements du contact glissant 40 sont limités par des butées 43 réalisées d'une seule pièce avec la paroi 14 et limitant l'amplitude du mouvement de bascule de l'organe 22 de commande.
Les fig. 9 à 11 représentent une autre forme de réalisation du commutateur selon l'invention dans laquelle les languettes 46', outre qu'elles comportent des parties extérieures inclinées par rapport au plan des pattes 44', sont également formées de manière à comporter chacune un segment 47' faisant saillie "vers le bas. Cela permet aux contacts extérieurs fixes d'être réalisés comme montré sur la fig. 11 qui montre que la surface surélevée 56' d'appui des contacts extérieurs 48', 52' est une section droite, sans partie découpée, ce qui simplifie quelque peu la réalisation des contacts 48' et 52'.
Comme représenté sur la fig. 9, qui est une vue analogue à celle de la fig. 2, le segment 47' faisant saillie vers le bas est en contact avec la surface d'appui 56' du contact 48' lorsque le commutateur est en position de fermeture et que le contact 40' de liaison porte contre le contact intermédiaire 50'. La fig. 10 est une vue analogue à celle de la fig. 8 qui montre également que l'amorçage d'arcs est limité aussi, dans cette forme de réalisation, à la partie centrale 60' du contact 52' et à la patte 44'.
Les fig. 12 à 14 représentent une autre forme de réalisation du commutateur selon l'invention. Dans cette forme de réalisation, la configuration et la fonction des languettes et des pattes sont interchangées et modifiées par réalisation du contact 40" de liaison de manière que les languettes 46" soient orientées à peu près perpendiculairement aux contacts 48", 52" et que les pattes 44" soient décou5
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pées et relevées afin de former un angle aigu avec les languettes 46", à leurs extrémités. Les contacts extérieurs 48 " et 52" sont dans ce cas réalisés, comme montré sur la fig. 14, de manière que la surface intermédiaire surélevée 56" de contact et d'appui fasse saillie vers le haut dans la partie centrale du contact 52", au-dessus des surfaces extérieures 62" d'appui.
La surface surélevée 56" d'appui de la forme de réalisation des fig. 12 à 14 porte contre les pattes 44" qui se comportent comme des plans inclinés afin de soulever les languettes 46" pour les décoller des . surfaces d'appui 62". Ainsi, l'amorçage d'arcs est limité dans cette forme de réalisation aux languettes 46" et aux surfaces de contact et d'appui 56" qui, comme montré sur la fig. 13, sont en contact initial avant que les pattes 44" portent contre les surfaces 62", ce qui assure le maintien de ces surfaces de contact à l'état propre, comme mieux montré sur la fig. 13.
La fig. 15 représente une autre forme de réalisation de l'invention dans laquelle le contact 40"' de liaison est réalisé sous la forme d'un élément unique à surface continue dans lequel aucune languette ni aucune patte n'est découpée. Par contre, ce contact 40"' est incurvé, comme mieux montré sur la fig. 16, afin que le tronçon central 44"' soit bombé vers le bas et se trouve au-dessous des tronçons extérieurs 46"'. Ainsi, le tronçon central 44"' du contact 40"' se com-5 porte en fait de la même manière que les pattes de la forme de réalisation de la fig. 2, tandis que les tronçons extérieurs 46"' se comportent en fait de la même manière que les languettes découpées de la forme de réalisation de la fig. 2. Les contacts extérieurs 48"' et 52"' peuvent être réalisés de la même manière que les contacts 48 et 52 io représentés sur la fig. 6, dans le cas de la forme de réalisation des fig. 15 et 16. Dans les formes de réalisation montrées sur les fig. 8 à 13, les contacts intermédiaires 58" et 58"' peuvent être réalisés de la même manière que le contact 58 de la fig. 7.
Il est évidemment possible de modifier la conception de certaines 15 parties du commutateur. Par exemple, des organes de commande tels que ceux décrits dans les brevets précités, ainsi que d'autres organes de commande utilisés dans ce domaine, peuvent être utilisés avec le commutateur selon l'invention.
R
4 feuilles dessins

Claims (9)

  1. 643 682
    2
    REVENDICATIONS
    1. Commutateur comprenant plusieurs contacts plats (48, 50, 52) opposés, un contact glissant (40) de liaison, un organe (22) de commande destiné à faire glisser ledit contact (40) de liaison par rapport aux contacts plats (48, 50, 52) afin que le contact (40) de liaison soit déplacé par l'organe (22) de commande entre une première position, dans laquelle il ferme un circuit en portant sur deux desdits contacts plats (48, 50; 50, 52) et une seconde position dans laquelle ce contact de liaison a été écarté d'au moins l'un des contacts plats (48, 50, 52) contre lesquels il portait précédemment, au moins l'un desdits contacts plats et opposés présentant des première et seconde surfaces d'appui (60, 62), le commutateur étant caractérisé en ce que le contact glissant (40) présente une première surface de contact (44) pouvant être déplacée et appliquée contre ladite première surface d'appui (60), et une seconde surface de contact (46) pouvant être déplacée et appliquée contre ladite seconde surface d'appui (62), ces surfaces de contact étant disposées l'une par rapport à l'autre de manière que la première surface de contact (44) porte contre la première surface d'appui (60), avant que la seconde surface de contact (46) porte contre la seconde surface d'appui (62) lors de la fermeture du circuit entre lesdits deux contacts (48, 50; 50, 52) et également, après que la seconde surface de contact (46) a porté contre la seconde surface d'appui (62) lors de l'ouverture du circuit, ce qui limite la plupart des amorçages d'arcs entre la première surface de contact (44) et la première surface d'appui (60).
  2. 2. Commutateur selon la revendication 1, caractérisé en ce que les première et seconde surfaces de contact sont situées à des niveaux différents et en ce que les première et seconde surfaces d'appui sont également situées à des niveaux différents, de manière que l'application l'une contre l'autre de la seconde surface de contact et de la seconde surface d'appui ait pour effet de séparer la première surface de contact de la première surface d'appui lors de la fermeture du circuit entre lesdits deux contacts plats, alors que le contact de liaison glisse vers sa position de fermeture, et de manière également que les premières surfaces de contact et d'appui, qui sont séparées, soient appliquées l'une contre l'autre pendant l'ouverture dudit circuit alors que le contact de liaison glisse vers sa position d'ouverture.
  3. 3. Commutateur selon la revendication 2, caractérisé en ce que la seconde surface de contact se comporte comme un plan incliné d'élévation par rapport à la seconde surface d'appui, afin d'élever la première surface de contact de la première surface d'appui pendant la fermeture du circuit.
  4. 4. Commutateur selon la revendication 3, caractérisé en ce que la seconde surface de contact comprend deux languettes (46) qui sont inclinées dans une direction s'éloignant desdits contacts plats, et en ce que la première surface de contact comprend une patte (44) située entre lesdites languettes et orientée dans une direction à peu près perpendiculaire auxdits contacts plats lorsque le circuit est fermé.
  5. 5. Commutateur selon la revendication 4, caractérisé en ce que les languettes (46) sont découpées dans une surface comprenant ladite patte (44).
  6. 6. Commutateur selon la revendication 4, caractérisé en ce que les languettes (46"') et la patte (44"') sont réalisées dans une surface continue incurvée.
  7. 7. Commutateur selon la revendication 3, caractérisé en ce que la seconde surface de contact comprend une patte (44") qui est inclinée dans une direction s'éloignant desdits contacts plats, et en ce que la première surface de contact comprend deux languettes (46") situées de part et d'autre de ladite patte et orientées dans une direction à peu près perpendiculaire auxdits contacts plats lorsque le circuit est fermé.
  8. 8. Commutateur selon la revendication 7, caractérisé en ce que les pattes (44") sont découpées dans une surface comprenant lesdites languettes (46").
  9. 9. Commutateur selon la revendication 7, caractérisé en ce que les languettes (46"') et la patte (44"') sont réalisées dans une surface continue incurvée.
CH576881A 1980-10-20 1981-09-07 Commutateur a contact glissant. CH643682A5 (fr)

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