EP0147293B1 - Electrical switching device - Google Patents
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- EP0147293B1 EP0147293B1 EP84402585A EP84402585A EP0147293B1 EP 0147293 B1 EP0147293 B1 EP 0147293B1 EP 84402585 A EP84402585 A EP 84402585A EP 84402585 A EP84402585 A EP 84402585A EP 0147293 B1 EP0147293 B1 EP 0147293B1
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- H01H85/20—Bases for supporting the fuse; Separate parts thereof
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Definitions
- the present invention relates to an electrical switching device comprising at least two stationary contact elements constituted by elongated conductive parts, folded to have the general shape of a U and implanted in a printed circuit board so as to be each in electrical contact with a conductive track of the plate, and a movable contact element disposed on translation means displacing, on command, the contact element perpendicular to its length.
- the prior documents FR-A-2 461 980, DE-A-2 657 546 and DE-A-2 403 108 describe electrical switching elements comprising stationary contact elements which are elongated conductive parts, folded to have the shape general of a U and located in a printed circuit board, so as to be each in electrical contact with a conductive track carried by the board.
- the movable contact element moves perpendicular to the plane of the stationary contact elements.
- the switching device is characterized in that the movable contact element is moved in the plane of the stationary contact elements and in that the translation means comprise a cursor arranged on a slide and carrying the movable contact, stop means being provided to define precise stop positions of the cursor.
- the stop means comprise a rack integral with the slide cooperating with a ball pushed by a spring and carried by the slider.
- the slide can be a molded part attached to the printed circuit board and comprising at least one imprint ending in perforations, arranged so as to receive one of the stationary contact elements which will pass through the slide to be implanted in said plate.
- each stationary contact element is a section of wire, strip or profile, made at least in part of a conductive metal such as copper or a copper alloy.
- Each stationary contact element can be placed on the printed circuit board by an automatic implantation machine for components and soldered like these, for example by wave soldering.
- each stationary contact element is coated, at least where the movable contact element comes to rest, with a precious metal such as silver or an alloy of this metal.
- At least two stationary contact elements are arranged side by side and in that the movable contact element is an elastic contact blade which is subdivided into two strips by a partial longitudinal slot, the respective dimensions being such that each strip is supported independently of the other on one of the stationary contact elements.
- Figure 1 shows a stationary contact element 1 designed in accordance with the present invention.
- This stationary contact element 1 is a section of copper wire bent to have the general shape of a U and comprising two legs 2 and 3 which pass through a printed circuit board 4, by perforations 5 and 6 made in this plate 2 , and the ends 7 and 8 of which are folded inwards and taken up in drops of solder 9, 10 secured to welding platforms 11, 12.
- the stationary contact element is thus mechanically fixed to the plate 4. It is electrically connected to a printed circuit track comprising, for example, the platform 11.
- the plate 4 is seen in section to the right of the element 1 and we also see in the figure a support element 13 also seen in section at this location.
- the surface opposite to the plate 4 of this support element 13 is in fact an open angle formed by slightly inclined ramps 14 and 15.
- the contact element takes on such a shape, the utility of which will be seen later.
- Such a stationary contact element can be easily produced using an automatic component implantation machine provided with the appropriate settings and supplied with wire of appropriate diameter.
- the machine cuts a section, folds it into a U, presses it against the support element 13 and folds the ends 7 and 8. It is no more and no less than a strap, component that the machine is intended to set up like the other components, and which will later be welded with these in a wave welding machine.
- Figures 2, 3 and 4 offer, as an example ple, several modes of construction of a switching device according to the invention.
- FIG. 2 In the example of Figure 2, two stationary contact elements 16 and 17 similar to that of Figure 1 are arranged side by side.
- a movable contact element 18, in the form of an elastic blade of conductive metal can be moved in both directions according to arrow 19, that is to say transversely and come to bear on the stationary contact elements 16 , and 17.
- this blade is provided with a slot 20 formed from its end on the side of the stationary contact elements and running over their entire length, in order to subdivide it into two strips which are supported respectively on the elements of stationary contact 16 and 17, independently of each other, to a certain extent at least.
- the stationary contact elements 21 and 22 are arranged in the extension of one another and the movable contact element 23, also movable transversely, comes to rest on them by its two ends.
- FIG. 4 illustrates another embodiment of the invention in which two pairs of stationary contact elements side by side (24, 25; 26, 27) are arranged in the extension of one another.
- the movable contact element is a cylindrical element internally comprising a fusible wire and the two ends 29 and 30 of which each rest on a pair of stationary contact elements.
- a fuse circuit breaker is thus produced.
- means not shown must maintain with sufficient pressure the fuse against its supports.
- FIG 5 provides an illustration of an embodiment of the switching device of the invention in which we will find the stationary contact element of Figure 1, the movable contact element of Figures 2 and 3 and even the variant of Figure 4.
- a molded part 31 serving as a slide and comprising a rack.
- This part comprises centering pins, not shown, on its face facing the plate 4, and which correspond to holes in this plate, with a view to placing them in precise mutual position.
- Other pieces can also be used to seal the two pieces together.
- This part 31 comprises, along its lower edge (in FIG. 5), a series of locations of stationary contact elements, only one of them being shown at 1.
- a series of locations of stationary contact elements By examining the neighboring location 32, we sees that it comprises an opening 33 through the part 31. Between this opening 33 and the lower edge 34, a hollow imprint forms the ramps 14 and 15 of FIG. 1, at the bottom of a shallow groove, so that the stationary contact element 1 is projecting relative to the main surface of the part 31.
- a cursor 35 comprising an operating button 36 carries an elastic blade 23. It moves transversely, sliding on guide surfaces by means of guide wings 37, 38, 39, 40, 41, 42.
- the elastic blade 23 serving as a movable contact element comes to bear on only one of the stationary contact elements at a time. Its width and the spacing of these elements have been chosen for this purpose. However, when changing position; the blade 23 is wide enough to be still supported by a stationary contact element when it reaches the next, in most cases. When this is not the case, the plate comprises, between the more distant stationary contact elements, a boss 43, 44 which lifts the blade 23 by its stop 45 and then lets it fall back at the level of the contact by its flank 46.
- the different stop positions that the slider 35 can take are defined by a rack 51 having recesses 52 and projections 53.
- An elastic member, such as a ball pushed by a spring is provided in the body of the slider 35 for s '' press against the rack 51.
- Each of the stationary contact elements such as that which appears in 1 being welded, through the part 31 to the plate 4 being in electrical conductivity with a conductive track 54, the displacement of the cursor driving the blade 23 selectively brings the electrical circuit associated with one of the lower contact elements such as 1 and that which is associated with one of the upper contact elements such as that which can be installed at 49.
- Figure 6 is a partial section along the axis of the cursor 35. It can be recognized therein the plate 4, the part 31, a stationary contact element 1 and a stationary contact element 56 perpendicular to the previous one.
- the blade 23, simply slid between the wings 41 and 42 (fig. 5) can be retained longitudinally by any means.
Landscapes
- Slide Switches (AREA)
- Contacts (AREA)
- Fuses (AREA)
- Connections Effected By Soldering, Adhesion, Or Permanent Deformation (AREA)
- Push-Button Switches (AREA)
Description
La présente invention a pour objet un dispositif de commutation électrique comprenant au moins deux éléments de contact stationnaires constitués par des pièces conductrices allongées, repliées pour avoir la forme générale d'un U et implantées dans une plaque à circuits imprimés de manière à être chacune en contact électrique avec une piste conductrice de la plaque, et un élément de contact mobile disposé sur des moyens de translation déplaçant, sur commande, l'élément de contact perpendiculairement à sa longueur.The present invention relates to an electrical switching device comprising at least two stationary contact elements constituted by elongated conductive parts, folded to have the general shape of a U and implanted in a printed circuit board so as to be each in electrical contact with a conductive track of the plate, and a movable contact element disposed on translation means displacing, on command, the contact element perpendicular to its length.
Les documents antérieurs FR-A-2 461 980, DE-A-2 657 546 et DE-A-2 403 108 décrivent des éléments de commutation électriques comprenant des éléments de contact stationnaires qui sont des pièces conductrices allongées, repliées pour avoir la forme générale d'un U et implantées dans une plaque à circuits imprimés, de manière à être chacune en contact électrique avec une piste conductrice portée par la plaque. Dans ces différents documents, l'élément de contact mobile se déplace perpendiculairement au plan des éléments de contact stationnaires.The prior documents FR-A-2 461 980, DE-A-2 657 546 and DE-A-2 403 108 describe electrical switching elements comprising stationary contact elements which are elongated conductive parts, folded to have the shape general of a U and located in a printed circuit board, so as to be each in electrical contact with a conductive track carried by the board. In these various documents, the movable contact element moves perpendicular to the plane of the stationary contact elements.
Le dispositif de commutation selon l'invention est caractérisé en ce que l'élément de contact mobile est déplacé dans le plan des éléments de contact stationnaires et en ce que les moyens de translation comprennent un curseur agencé sur une glissière et portant l'élément de contact mobile, des moyens d'arrêt étant prévus pour définir des positions d'arrêt précises du curseur.The switching device according to the invention is characterized in that the movable contact element is moved in the plane of the stationary contact elements and in that the translation means comprise a cursor arranged on a slide and carrying the movable contact, stop means being provided to define precise stop positions of the cursor.
Un tel type de commutateur multiple à mouvement linéaire trouve tout particulièrement son application dans le domaine des appareils de mesure.Such a type of linear motion multiple switch finds particular application in the field of measuring devices.
Selon une autre caractéristique de l'invention les moyens d'arrêt comprennent une crémaillère solidaire de la glissière coopérant avec une bille poussée par un ressort et portée par le curseur.According to another characteristic of the invention, the stop means comprise a rack integral with the slide cooperating with a ball pushed by a spring and carried by the slider.
La glissière peut être une pièce moulée rapportée sur la plaque à circuits imprimés et comportant au moins une empreinte se terminant par des perforations, arrangée de manière à recevoir un des éléments de contact stationnaires qui traversera la glissière pour être implanté dans ladite plaque.The slide can be a molded part attached to the printed circuit board and comprising at least one imprint ending in perforations, arranged so as to receive one of the stationary contact elements which will pass through the slide to be implanted in said plate.
Dans une forme de réalisation, chaque élément de contact stationnaire est une section de fil, bande ou profilé, fait au moins pour partie d'un métal conducteur tel que le cuivre ou un alliage de cuivre.In one embodiment, each stationary contact element is a section of wire, strip or profile, made at least in part of a conductive metal such as copper or a copper alloy.
Chaque élément de contact stationnaire peut être mis en place sur la plaque à circuits imprimés par une machine d'implantation automatique de composants et soudé comme ces derniers, par exemple par soudage à la vague.Each stationary contact element can be placed on the printed circuit board by an automatic implantation machine for components and soldered like these, for example by wave soldering.
Afin d'améliorer les performances du dispositif, chaque élément de contact stationnaire est revêtu, au moins à l'endroit où vient s'appuyer l'élément de contact mobile, d'un métal précieux tel que l'argent ou d'un alliage de ce métal.In order to improve the performance of the device, each stationary contact element is coated, at least where the movable contact element comes to rest, with a precious metal such as silver or an alloy of this metal.
Selon un mode de réalisation au moins deux éléments de contact stationnaires sont disposés côte à côte et en ce que l'élément de contact mobile est une lame élastique de contact qui est subdivisée en deux lamelles par une fente longitudinale partielle, les dimensions respectives étant telles que chaque lamelle s'appuie indépendamment de l'autre sur l'un des éléments de contact stationnaires.According to one embodiment at least two stationary contact elements are arranged side by side and in that the movable contact element is an elastic contact blade which is subdivided into two strips by a partial longitudinal slot, the respective dimensions being such that each strip is supported independently of the other on one of the stationary contact elements.
Les différents objets et caractéristiques de l'invention seron maintenant détaillés dans la description qui va suivre, donnée à titre d'exemple non limitatif, en se référant aux figures annexées qui représentent:
- - la figure 1, la forme générale d'un élément de contact stationnaire conçu selon la présente invention;
- - la figure 2, un agencement de dispositif de commutation à deux éléments de contact stationnaires côte à côte;
- - la figure 3, un agencement de dispositif de commutation à deux éléments de contact stationnaires dans le prolongement l'un de l'autre;
- - la figure 4, une variante dans laquelle l'élément de contact mobile est un fusible cylindrique;
- - la figure 5, une vue en plan d'un dispositif de commutation conçu selon l'invention;
- - la figure 6, une vue en coupe du curseur du dispositif de commutation de la figure 5 et des pièces avoisinantes.
- - Figure 1, the general shape of a stationary contact element designed according to the present invention;
- - Figure 2, an arrangement of switching device with two stationary contact elements side by side;
- - Figure 3, an arrangement of switching device with two stationary contact elements in the extension of one another;
- - Figure 4, a variant in which the movable contact element is a cylindrical fuse;
- - Figure 5, a plan view of a switching device designed according to the invention;
- - Figure 6, a sectional view of the cursor of the switching device of Figure 5 and neighboring parts.
La figure 1 représente un élément de contact stationnaire 1 conçu conformément à la présente invention.Figure 1 shows a stationary contact element 1 designed in accordance with the present invention.
Cet élément de contact stationnaire 1 est une section de fil de cuivre pliée pour avoir la forme générale d'un U et comprenant deux jambages 2 et 3 qui traversent une plaque à circuits imprimés 4, par des perforations 5 et 6 pratiquées dans cette plaque 2, et dont les extrémités 7 et 8 sont rabattues vers l'intérieur et prises dans des gouttes de soudure 9, 10 solidaires de plate-formes de soudage 11,12.This stationary contact element 1 is a section of copper wire bent to have the general shape of a U and comprising two legs 2 and 3 which pass through a printed circuit board 4, by
L'élément de contact stationnaire est ainsi fixé mécaniquement à la plaque 4. Il est électriquement raccordé à une piste de circuit imprimé comprenant, par exemple, la plate-forme 11.The stationary contact element is thus mechanically fixed to the plate 4. It is electrically connected to a printed circuit track comprising, for example, the platform 11.
La plaque 4 est vue en coupe au droit de l'élément 1 et l'on voit aussi sur la figure un élément d'appui 13 également vu en coupe à cet endroit. La surface opposée à la plaque 4 de cet élément d'appui 13 est en fait un angle ouvert formé des rampes faiblement inclinées 14 et 15. L'élément de contact épouse une telle forme dont on verra l'utilité ultérieurement.The plate 4 is seen in section to the right of the element 1 and we also see in the figure a
En pratique, un tel élément de contact stationnaire peut être aisément réalisé à l'aide d'une machine d'implantation automatique de composants dotée des réglages adéquats et alimentée en fil de diamètre approprié. La machine en coupe une section, la plie en U, l'appuie contre l'élément d'appui 13 et rabat les extrémitée 7 et 8. Il s'agit ni plus ni moins d'un strap, composant que la machine est prévue pour mettre en place comme les autres composants, et qui sera ultérieurement soudé avec ceux-ci dans une machine de soudage à la vague.In practice, such a stationary contact element can be easily produced using an automatic component implantation machine provided with the appropriate settings and supplied with wire of appropriate diameter. The machine cuts a section, folds it into a U, presses it against the
Les figures 2, 3 et 4 proposent, à titre d'exemple, plusieurs modes de construction d'un dispositif de commutation conforme à l'invention.Figures 2, 3 and 4 offer, as an example ple, several modes of construction of a switching device according to the invention.
Dans l'exemple de la figure 2, deux éléments de contact stationnaires 16 et 17 semblables à celui de la figure 1 sont disposés côte à côte. Un élément de contact mobile 18, sous la forme d'une lame élastique en métal conducteur peut être déplacé dans les deux sens selon la flèche 19, c'est-à-dire transversalement et venir s'appuyer sur les éléments de contact stationnaires 16, et 17. Pour faciliter cela, cette lame est pourvue d'une fente 20 pratiquée depuis son extrémité du côté des éléments de contact stationnaires et courant sur toute leur longueur, afin de la subdiviser en deux lamelles qui s'appuient respectivement sur les éléments de contact stationnaires 16 et 17, indépendamment l'une de l'autre, dans une certaine mesure tout au moins.In the example of Figure 2, two
Dans l'exemple de la figure 3, les éléments de contact stationnaires 21 et 22 sont disposés dans le prolongement l'un de l'autre et l'élément de contact mobile 23, également mobile transversalement, vient s'appuyer sur eux par ses deux extrémités.In the example of FIG. 3, the
Dans ces deux cas, pour que la lame élastique s'appuie sur les éléments de contact stationnaires, une pression verticale de haut en bas est exercée sur elle par des moyens non représentés et, comme on peut le voir sur les dessins de façon quelque peu exagérée, la lame fléchit. Pour que cette lame vienne au mieux en contact avec les éléments de contacts stationnaires, ceux-ci épousent une rampe (15 sur la figure 1 ) et sont, à l'endroit du contact, sur une grande longueur, à peu près parallèles à la lame de contact mobile.In these two cases, so that the elastic blade rests on the stationary contact elements, a vertical pressure from top to bottom is exerted on it by means not shown and, as can be seen in the drawings somewhat exaggerated, the blade flexes. In order for this blade to come into best contact with the stationary contact elements, these conform to a ramp (15 in FIG. 1) and are, at the point of contact, over a long length, roughly parallel to the movable contact blade.
La figure 4 illustre un autre mode de réalisation de l'invention dans lequel deux paires d'éléments de contact stationnaires côte à côté (24, 25; 26, 27) sont disposées dans le prolongement l'une de l'autre. L'élément de contact mobile est un élément cylindrique comprenant intérieurement un fil fusible et dont les deux extrémités 29 et 30, reposent chacune sur une paire d'éléments de contact stationnaires. On réalise ainsi une coupe-circuit à fusible. Bien entendu des moyens non représenté doivent maintenir avec une pression suffisante le fusible contre ses appuis.FIG. 4 illustrates another embodiment of the invention in which two pairs of stationary contact elements side by side (24, 25; 26, 27) are arranged in the extension of one another. The movable contact element is a cylindrical element internally comprising a fusible wire and the two
La figure 5 fournit une illustration d'une forme de réalisation du dispositif de commutation de l'invention dans laquelle on va retrouver l'élément de contact stationnaire de la figure 1, l'élément de contact mobile des figures 2 et 3 et même la variante de la figure 4.Figure 5 provides an illustration of an embodiment of the switching device of the invention in which we will find the stationary contact element of Figure 1, the movable contact element of Figures 2 and 3 and even the variant of Figure 4.
En effet, sur une plaque de circuits imprimés 4 est disposée une pièce moulée 31 servant de glissière et comportant une crémaillère. Cette pièce comprend des pions de centrage non représentés, à sa face tournée vers la plaque 4, et qui correspondent à des perçages dans cette plaque, en vue d'une mise en position mutuelle précise. D'autres pions peuvent également servir à sceller les deux pièces l'une à l'autre.Indeed, on a printed circuit board 4 is disposed a molded
Cette pièce 31 comprend, le long de son bord inférieur (sur la figure 5), une série d'emplacements d'éléments de contacts stationnaires, un seul d'entre eux étant figuré en 1. En examinant l'emplacement voisin 32, on voit qu'il comprend une ouverture 33 à travers la pièce 31. Entre cette ouverture 33 et le bord inférieur 34, une empreinte en creux forme les rampes 14 et 15 de la figure 1, au fond d'une saignée peu profonde, de sorte que l'élément de contact stationnaire 1 soit en saillie par rapport à la surface principale de la pièce 31.This
Un curseur 35 comportant un bouton de manoeuvre 36 porte une lame élastique 23. Il se déplace transversalement, en glissant sur des surfaces de guidage par l'intermédiaire d'ailes de guidage 37, 38, 39, 40, 41, 42.A
Dans le présent exemple, qui correspond à celui de la figure 3, la lame élastique 23 servant d'élément de contact mobile vient en appui sur un seul des éléments de contact stationnaire à la fois. Sa largeur et l'espacement de ces éléments ont été choisis à cet effet. Toutefois, lors d'un changement de position; la lame 23 est assez large pour être encore soutenue par un élément de contact stationnaire lorsqu'elle atteint le suivant, dans la plupart des cas. Lorsque ce n'est pas le cas, la plaque comprend, entre les éléments de contact stationnaires plus éloignés, un bossage 43, 44 qui soulève la lame 23 par son arrête 45 et la laisse ensuite retomber au niveau du contact par son flanc 46.In the present example, which corresponds to that of FIG. 3, the
L'autre extrémité de la lame 23, sous la partie principale du curseur 35 n'est pas visible. Elle est destinée à s'appuyer sur d'autres éléments de contact stationnaire, mais, à la différence de la figure 3, ceux-ci ne sont pas disposés dans le prolongement de ceux du bord inférieur, ce qui serait néanmoins possible, bien que trop onéreux, mais perpendiculairement à ceux-ci, c'est-à-dire parallèlement au déplacement du curseur. On trouve, eri effet, dans la pièce 31, d'autres ouvertures 47, 48, entre lesquelles est aménagée une saignée à fond plat 49, 50 étroite et peu profonde, pour recevoir un élément de contact stationnaire du genre de ceux de la figure 4. On remarquera que pour éviter une usure ponctuelle de la lame 23, les éléments situés dans les empreintes 49, 50 sont disposés selon plusieurs lignes.The other end of the
Les différentes positions d'arrêt que peut prendre le curseur 35 sont définies par une crémaillère 51 présentant des évidements 52 et des saillies 53. Un organe élastique, tel qu'une bille poussée par un ressort est prévu dans le corps du curseur 35 pour s'appuyer contre la crémaillère 51.The different stop positions that the
Chacun des éléments de contact stationnaires, tel que celui qui figure en 1 étant soudé, à travers la pièce 31 à la plaque 4 étant en conductibilité électrique avec une piste conductrice 54, le déplacement du curseur entraînant la lame 23 met sélectivement en contact électrique le circuit associé à l'un des éléments de contact inférieurs tels que 1 et celui qui est associé à l'un des éléments de contact supérieurs tels que celui qui peut être implanté en 49.Each of the stationary contact elements, such as that which appears in 1 being welded, through the
De plus, toujours en ce qui concerne la figure 5, on peut reconnaître à l'extrémité de droite un fusible 28 (voir figure 4) porté par des éléments de contact stationnaires implantés en 24, 25, 26, 27. Ce fusible est retenu en position et pressé contre les contacts par une patte élastique 55, venue de moulage.In addition, still with regard to FIG. 5, one can recognize at the right end a fuse 28 (see FIG. 4) carried by elements of stationary contacts located at 24, 25, 26, 27. This fuse is retained in position and pressed against the contacts by an elastic tab 55, coming from molding.
La figure 6 est une coupe partielle dans l'axe du curseur 35. On peut y reconnaître la plaque 4, la pièce 31, un élément de contact stationnaire 1 et un élément de contact stationnaire 56 perpendiculaire au précédent. La lame 23, simplement glissée entre les ailes 41 et 42 (fig. 5) peut être retenue longitudinalement par tout moyen.Figure 6 is a partial section along the axis of the
On y voit également la crémaillère 51 contre laquelle la bille 57 est poussée par le ressort 58 logé dans un évidement 59 fermé par un bouchon 60. Un cran 61 en saillie (voir aussi la figure 5) peut servir pour une indication visuelle de la position du curseur.We also see the
On remarquera comment les ailes 37, 38 et 41, 42 se conjuguent avec les formes 62, 63, 64 en saillie pour retenir et guider le curseur sur la pièce 31 qui lui sert de glissière et comment la crémaillère 51, perpendiculaire au plan de la plaque 4 contribue à la rigidité de l'ensemble.It will be noted how the
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