EP0246131A1 - Electrical bistable commutating device - Google Patents

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EP0246131A1
EP0246131A1 EP19870400965 EP87400965A EP0246131A1 EP 0246131 A1 EP0246131 A1 EP 0246131A1 EP 19870400965 EP19870400965 EP 19870400965 EP 87400965 A EP87400965 A EP 87400965A EP 0246131 A1 EP0246131 A1 EP 0246131A1
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EP
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arm
fixed
contact
movable contact
characterized
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EP19870400965
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EP0246131B1 (en
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Francis Deckert
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Hager Electro Sas
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Hager Electro Sas
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    • HELECTRICITY
    • H01BASIC ELECTRIC ELEMENTS
    • H01HELECTRIC SWITCHES; RELAYS; SELECTORS; EMERGENCY PROTECTIVE DEVICES
    • H01H51/00Electromagnetic relays
    • H01H51/02Non-polarised relays
    • H01H51/04Non-polarised relays with single armature; with single set of ganged armatures
    • H01H51/06Armature is movable between two limit positions of rest and is moved in one direction due to energisation of an electromagnet and after the electromagnet is de-energised is returned by energy stored during the movement in the first direction, e.g. by using a spring, by using a permanent magnet, by gravity
    • H01H51/08Contacts alternately opened and closed by successive cycles of energisation and de-energisation of the electromagnet, e.g. by use of a ratchet
    • H01H51/082Contacts alternately opened and closed by successive cycles of energisation and de-energisation of the electromagnet, e.g. by use of a ratchet using rotating ratchet mechanism
    • H01H51/086Contacts alternately opened and closed by successive cycles of energisation and de-energisation of the electromagnet, e.g. by use of a ratchet using rotating ratchet mechanism with radial ratchet elements
    • H01H51/088Contacts alternately opened and closed by successive cycles of energisation and de-energisation of the electromagnet, e.g. by use of a ratchet using rotating ratchet mechanism with radial ratchet elements moved alternately in opposite directions
    • HELECTRICITY
    • H01BASIC ELECTRIC ELEMENTS
    • H01HELECTRIC SWITCHES; RELAYS; SELECTORS; EMERGENCY PROTECTIVE DEVICES
    • H01H1/00Contacts
    • H01H1/58Electric connections to or between contacts; Terminals
    • H01H1/5833Electric connections to or between contacts; Terminals comprising an articulating, sliding or rolling contact between movable contact and terminal

Abstract

The bistable mechanism comprises a sliding part (32) guided by a posterior pin (33) so as to be able to slide and rotate about the said pin (33). The part carries an anterior pin (43) which can be laterally offset when it contacts the end of the arm (17) of the moving contact (16) in order to cause rotation, and an intermediate pin (38) which cooperates with pads (45, 46) which bring the part into reverse rotation when it continues to advance in order to cause the triggering of the arm (17) of the moving contact. <IMAGE>

Description

    Appareil bistable de commutation électrique. Bistable Electrical switchgear.
  • La présente invention a trait à un appareil bistable de commutation électrique. The present invention relates to a bistable electrical switching apparatus.
  • Les appareils électriques possédant un mécanisme de commutation bistable présentent des avantages bien connus. Electrical appliances with a bistable switching mechanism have well known advantages. Ces appareils possèdent, généralement, deux contacts fixes et un contact mobile susceptible de s'appliquer alternativement contre les contacts fixes grâce à un mécanisme d'actionnement bistable mû par un organe moteur électromagnétique comportant généralement un bobinage et un noyau plongeur d'actionnement du mécanisme. These devices have generally two fixed contacts and a movable contact capable of being alternately applied against the fixed contacts through a bistable actuating mechanism moved by an electromagnetic drive member generally comprising a winding and an actuating plunger mechanism . Le caractère bistable du mécanisme permet à la position de contact souhaitée d'être maintenue grâce à l'action des moyens élastiques du mécanisme bistable, même en l'absence d'excitation électrique de la bobine, cette excitation n'étant nécessaire que pour assurer le passage de l'une des deux positions de contact à l'autre. The bistable nature of the mechanism allows the desired contact position being maintained through the action of the elastic means of the bistable mechanism, even in the absence of electrical excitation of the coil, the excitation being necessary only to ensure the passage of one of the two contact positions to the other.
  • L'inconvénient des mécanismes bistables connus est d'être relativement compliqués et coûteux, en raison du degré élevé de fiabilité recherché pour un très grand nombre de fonctionnements. The disadvantage of known mechanisms is bistable to be relatively complicated and expensive because of the high degree of reliability for a great number of operations. Il en résulte également un grand encombrement qui s'oppose à la tendance actuelle de miniaturisation, alors qu'en outre on cherche de plus en plus à insérer des composants ou circuits électroniques à l'intérieur des bottiers de ce genre d'appareils. This also results in a large space that opposes the current trend of miniaturization, while in addition we seek increasingly to insert components or electronic circuits inside the boot makers of such devices.
  • Un autre inconvénient des mécanismes connus provient des efforts importants qui sont demandés aux moyens moteurs pour assurer le passage d'une position à l'autre afin de vaincre les moyens élastiques qui assurent la pression élevée de contact nécessaire. Another drawback of the known mechanisms comes from the major efforts which are requested to the motor means to ensure the passage from one position to another to overcome the resilient means which ensure high contact pressure necessary. Il faut donc donner à la bobine électromagnétique des dimensions importantes afin d'appliquer l'effort nécessaire. must therefore be given to the electromagnetic coil important dimensions in order to apply the necessary effort.
  • La présente invention se propose de remédier à ces inconvénients et de fournir un appareil bistable de commutation électrique dans lequel le mécanisme bistable comporte un nombre de pièces très réduit et assure une grande pression de contact tout en n'exigeant que peu d'effort lors du passage d'une position de contact à l'autre, ce qui permet de sous-dimensionner les moyens moteurs électromagnétiques. The present invention proposes to overcome these disadvantages and provide a bistable device electrical switch in which the bistable mechanism comprises a very small number of parts and ensures high contact pressure while requiring little effort when transition from one contact position to the other, thereby undersize electromagnetic drive means.
  • Un autre objectif de l'invention est de réaliser un tel dispositif qui présente une grande fiabilité de fonctionnement. Another object of the invention is to provide such a device which has high reliability of operation.
  • Un autre objectif encore de l'invention est de réaliser un tel dispositif dans lequel les mouvements relatifs des contacts s'effectuent avec une grande précision. Yet another object of the invention is to provide such a device wherein the relative movements of the contacts are made with high accuracy.
  • L'invention a pour objet un appareil bistable de commutation électrique comprenant, dans un boîtier approprié,.au moins un premier contact fixe et au moins un second contact fixe, un contact mobile destiné à être appliqué alternativement contre l'un ou l'autre des contacts fixes, un moyen élastique pour maintenir le contact mobile appliqué contre le contact fixe vers lequel il a été dirigé, un mécanisme pour amener le contact mobile d'une position de contact à l'autre, et un moyen d'entraînement tel que, par exemple un organe électromagnétique tel qu'une bobine, pour actionner le mécanisme, caractérisé en ce que le mécanisme comporte une pièce d'actionnement de contact mobile rappelée par un moyen de rappel élastique, laquelle pièce est entraînée, de préférence, directement par le moyen d'entraînement tel que, par exemple un organe ou bobinage électromagnétique, ladite pièce allongée d'actionnement étant susceptible d'assumer à la fois un mouvement d The invention relates to a bistable electrical switching device comprising, in a suitable housing, .to least one first fixed contact and at least one second fixed contact, a movable contact intended to be applied alternately against one or the other fixed contacts, a resilient means for maintaining the movable contact applied against the fixed contact towards which it was directed, a mechanism for causing the movable contact of a contact position to the other, and a drive means such as , for example an electromagnetic member such as a coil, for actuating the mechanism, characterized in that the mechanism comprises a part movable operating contact biased by an elastic return means, which part is driven, preferably by the drive means such as, for example an organ or electromagnetic coil, said elongate member actuator being capable of assuming both a movement e translation et de rotation mais en ayant tendance, en l'absence d'une sollicitation latérale par rapport à son mouvement de translation, à se déplacer uniquement en translation, en ce que le contact mobile est monté de façon pivotante autour d'un axe et présente un bras incliné dans un sens ou dans un autre suivant celui des contacts fixes contre lequel il se trouve appliqué, par rapport à la trajectoire de déplacement en translation de ladite pièce allongée d'actionnement, en ce que ladite pièce allongée d'actionnement est munie d'un relief qui, lorsqu'il vient au contact dudit bras du contact mobile, dévie ladite pièce d'actionnement en rotation sous l'effet de rampe provoqué par la présence dudit bras restant initialement dans sa position inclinée, et en ce qu'il est prévu deux rampes fixes par rapport au boîtier et symétriques de part et d'autre de la trajectoire de translation de ladite pièce d'actionnement pour coopérer avec un relief de cette dernière e translation and rotation but tending, in the absence of a lateral bias relative to its translational movement, to move only in translation, in that the mobile contact is pivotally mounted about an axis and has an arm inclined in one direction or another according to one of the fixed contacts against which it is applied, with respect to the translatory movement path of said elongate member actuating, in that said elongate member actuating is provided with a relief which, when it comes into contact with said movable contact arm deflects said actuating member in rotation under the ramp effect caused by the presence of said arm initially remaining in its inclined position, and in that there are provided two fixed ramps relative to the housing and symmetrical on either side of the translatory path of the said actuating means to cooperate with a relief of the latter de manière à provoquer sa rotation en sens contraire de celle provoquée par ledit bras de contact mobile et, finalement, entraîner le basculement dudit bras de contact mobile lorsque le relief de la pièce d'actionnement associée audit bras a dépassé l'axe de pivotement dudit bras. so as to cause its rotation in the opposite direction to that caused by said movable contact arm and ultimately cause the tilting of said movable contact arm when the relief of the actuating member associated with said arm has passed the pivoting axis of said arms.
  • Le cas échéant, le moyen de rappel élastique de la pièce d'actionnement peut être le même que le moyen élastique maintenant le bras de contact dans sa position inclinée pour appliquer le contact mobile contre le contact fixe mais on peut, de préférence, afin d'éviter un réglage très délicat d'un tel moyen élastique unique, utiliser des moyens élastiques séparés, l'un pour le contact mobile, l'autre pour provoquer le rappel en position initiale de la pièce allongée d'actionnement du contact mobile. Where appropriate, the elastic return of the actuating piece means may be the same as the resilient means holding the contact arm in its inclined position for applying the movable contact against the fixed contact but may be, preferably, in order to avoid a very delicate adjustment of such a single resilient means, use separate spring means, one for the movable contact, the other for causing the return to the initial position of the elongate part of the moving contact actuation.
  • Ladite pièce d'actionnement du contact mobile peut être avantageusement guidée dans son déplacement grâce à une glissière allongée coopérant avec un téton de guidage, le moyen de rappel élastique de la pièce d'actionnement étant axialement aligné avec ladite glissière et l'effort du moyen d'entraînement tel que, par exemple, organe électro- magnétique moteur s'exerçant également en alignement de façon à provoqùer un déplacement en translation de la pièce d'actionnement tant que celle-ci n'est pas déviée en rotation par la présence du bras de contact mobile. Said part for actuating the movable contact may be advantageously guided in its movement through an elongated slide cooperating with a guide pin, the elastic return means of the actuating member being axially aligned with said slide and the force of the means drive such as, for example, electromagnetic motor member also engaged in alignment so as to cause a translational movement of the actuating member so that the latter is not deflected in rotation by the presence of movable contact arm. Le téton peut être porté par la pièce d'actionnement et, dans ce cas, la glissière est prévue soit dans une pièce métallique rapportée dans le boîtier, soit directement dans une paroi du boîtier. The stud may be carried by the actuating member and, in this case, the slide is provided either in a metal insert in the housing, either directly in a wall of the housing.
  • De même, les deux rampes fixes inclinées de part et d'autre de la trajectoire de translation de la pièce d'actionnement pourraient être pratiquées directement dans le boîtier. Similarly, two fixed ramps slanted from both sides of the translation path of the actuating member may be performed directly in the housing. On préfère cependant les réaliser dans une pièce rapportée, par exemple sous forme d'une fenêtre à bords inclinés convergents pratiquée dans ladite pièce, cette dernière pouvant alors simultanément servir de portée de pivotement pour le contact mobile et également, si on le souhaite, de point d'ancrage des moyens élastiques de la pièce d'actionnement et du contact mobile, cette pièce fixe pouvant, en outre, être reliée à la borne de contact mobile pour assurer la liaison électrique entre le contact mobile et ladite borne. However, is preferred to perform them in an insert, such as a window converging inclined edges formed in said piece, the latter can then simultaneously serve as pivot bearing for the movable contact and also, if desired, anchor elastic means of the actuating piece and the movable contact, the stationary part may furthermore be connected to the movable contact terminal for electrical connection between the movable contact and said terminal.
  • On peut ainsi réaliser un appareil bistable qui, au niveau du mécanisme, ne comporte que trois pièces, à savoir la pièce d'actionnement, la pièce fixe précitée, ainsi que l'organe élastique de rappel de la pièce d'actionnement, les autres pièces mobiles, à savoir le contact mobile avec son ressort et le moyen d'entraînement, par exemple l'organe électro-magnétique, étant de toute façon nécessaires. a bistable device can be realized in that, in the mechanism, has only three parts, namely the actuating part, the fixed part above, as well as the resilient member for returning the actuating member, the other moving parts, i.e. the movable contact with the spring and the drive means, for example electro-magnetic member, being anyway necessary.
  • Le bras du contact mobile, destiné à servir de rampe pour dévier le relief correspondant de la pièce d'actionnement, se prolonge de préférence au-delà du point de pivotement du contact mobile pour amorcer le mouvement de déviation en rotation de la pièce d'actionnement avant que celle-ci ne parvienne au niveau du point de pivotement du contact mobile. The arm of the movable contact, to serve as a ramp for deflecting the corresponding relief of the actuating member, preferably extends beyond the pivot point of the movable contact to initiate the deflection movement in rotation of the workpiece to actuator before it reaches the level of the pivot point of the movable contact.
  • L'angle d'inclinaison du bras de contact mobile par rapport à la direction de déplacement en translation de la pièce d'actionnement est de préférence de l'ordre de 10 * à 30° ou même 45 * et, de même, l'angle d'inclinaison en sens contraire des rampes ramenant l'organe d'actionnement vers sa position centrale est de l'ordre de 10 à 30 * , ces valeurs permettant d'obtenir à la fois la précision et les composantes d'effort nécessaires. The inclination angle of the movable contact arm with respect to the direction of translational movement of the actuating part is preferably of the order of 10 ° to 30 ° or even 45 °, and similarly, the angle of inclination in the opposite direction ramps bringing the actuating member into its central position is of the order of 10 to 30 °, these values allowing to achieve both accuracy and the necessary force components.
  • De façon avantageuse, les rampes précitées peuvent se poursuivre, dans le sens de retour en position de la pièce d'actionnement, par des rampes en sens opposé forçant l'organe d'actionnement à reprendre sa position centrale initiale même dans le cas où, pour une raison quelconque, il aurait tendance à rester un peu décalé en rotation dans la position de repos. Advantageously, the aforesaid ramps can continue in the direction of return to position of the actuating part, by opposite ramps forcing the actuating member to return to its initial center position even in the case where, for some reason, it would tend to stay a little shifted in rotation in the rest position.
  • D'autres avantages et caractéristiques de l'invention apparaîtront à la lecture de la description suivante, faite à titre d'exemple non limitatif et se référant au dessin annexé dans lequel : Other advantages and features of the invention appear on reading the following description, given by way of nonlimiting example and with reference to the accompanying drawings wherein:
    • la figure 1 représente une vue en coupe longitudinale d'un télérupteur selon l'invention, 1 shows a longitudinal sectional view of a contactor according to the invention,
    • la figure 2 représente une vue de bout de ce télérupteur, 2 shows an end view of the contactor,
    • les figures 3 à 6 représentent des vues de dessus, en coupe, du télérupteur au niveau du mécanisme et des contacts dans les différentes positions correspondant au fonctionnement. Figures 3 to 6 are top views, in section, of the impulse relay at the mechanism and contacts in the different positions corresponding to the operation.
  • En se référant tout d'abord aux figures 1 et 2, on voit un télérupteur comportant un boîtier en matière plastique isolante 1 muni, à sa partie inférieure, de moyens rapides de fixation usuels 2 sur un rail et présentant deux bornes de contacts fixes 3, 4 et, à l'opposé, une borne 5 pour le contact mobile. With reference initially to Figures 1 and 2 show a remote control switch comprising a housing of insulating plastics material 1 provided at its lower part, means of conventional rapid attachment 2 on a rail and having two fixed contact terminals 3 4 and, in contrast, a terminal 5 to the movable contact. On voit également, à un niveau intermédiaire, des bornes 6, 7 pour le circuit de commande. Also shown, at an intermediate level, the terminals 6, 7 for the control circuit. Dans la partie supérieure du boîtier est logé un circuit électronique 8 permettant une gestion électronique de la commutation, par exemple du type limitant la durée d'excitation de la bobine électro-magnétique et permettant le sous-dimensionnement de cette bobine. In the upper part of the housing is mounted an electronic circuit 8 for electronic management of switching, for example of limiting the duration of excitation of the electromagnetic coil and enabling the under-sizing of this coil.
  • Cette bobine électro-magnétique 9, de construction usuelle mais sous-dimensionnée par rapport aux dimensions qu'elle devrait présenter si elle était parcourue constamment par le courant d'excitation, est montée sur un support de bobine usuel 10 et isolée de la partie inférieure du boîtier par un cache isolant usuel 11. La bobine 9, dont l'axe s'étend parallèlement au fond du boîtier 1, est susceptible d'attirer, vers la gauche dans le sens de la flèche, un noyau plongeur 12 se terminant par une extrémité d'entraînement 13. This electro-magnetic coil 9, of conventional construction but undersized relative to the dimensions it would have if it were constantly traversed by the excitation current, is mounted to a conventional bobbin holder 10 and insulated from the lower part of the housing by a common insulating cover 11. the coil 9, whose axis extends parallel to the bottom of the housing 1, is likely to attract, to the left in the direction of the arrow, a plunger 12 terminating in a driving end 13.
  • Les deux contacts fixes 14,. The two fixed contacts 14 ,. 15, électriquement solidaires de leurs bornes respectives 3, 4, sont disposés de part et d'autre du plan médian de symétrie du dispositif, comme on le voit sur la figure 3, en étant inclinés par rapport à ce plan. 15, electrically secured to their respective terminals 3, 4 are arranged on either side of the median plane of symmetry of the device, as seen in Figure 3, being inclined relative to this plane. Le contact mobile 16, qui présente deux faces opposées destinées à coopérer, l'une avec le contact fixe 14, l'autre avec le contact fixe 15, est porté par un bras 17 en forme d'étrier, comme on le voit sur la figure 1, ce bras 17 étant monté pivotant autour d'un axe vertical, c'est-à-dire perpendiculaire au fond inférieur du boîtier 1, pour permettre le débattement du contact mobile 16 entre ses deux positions extrêmes de contact avec les contacts fixes 14 et 15 respectivement. The movable contact 16, which has two opposite faces adapted to cooperate, one with the fixed contact 14, the other with the fixed contact 15 is carried by an arm 17 of yoke-shaped, as seen in 1, this arm 17 being pivotally mounted about a vertical axis, that is to say perpendicular to the lower base of casing 1, to allow movement of the movable contact 16 between its two extreme positions of contact with the fixed contacts 14 and 15 respectively.
  • Le mécanisme comporte une pièce métallique fixe 18, allongée et s'étendant parallèlement au fond. The mechanism includes a fixed metal part 18, elongated and extending parallel to the bottom. Cette pièce 18 s'étend, à l'arrière, pour former un prolongement 19, pénétrant dans la borne 5 pour assurer la liaison électrique avec celle-ci après serrage. This part 18 extends, at the back, to form an extension 19 projecting into the pin 5 to ensure electrical connection therewith after tightening. Cette pièce 18 présente une patte 20 rabattue vers le bas et munie d'une encoche 21. Elle présente, vers sa partie antérieure orientée vers les bornes 3, 4, une patte 22 rabattue vers le haut, munie également d'une encoche 23 disposée dans le plan médian du boîtier et au même niveau qu'un trou 24 pratiqué dans le bras 17 du contact mobile. This part 18 has a tab 20 folded downwardly and provided with a notch 21. It has, towards its front part oriented towards the terminals 3, 4, a tab 22 folded upwards, also provided with a notch 23 disposed in the median plane of the housing and at the same level as a hole 24 formed in the arm 17 of the movable contact. Enfin l'extrémité antérieure 25 de la pièce 18 est rabattue à angle droit vers le haut, formant une plaque frontale munie d'une échancrure centrale 26 alignée avec l'encoche 23 et le trou 24, la partie centrale du bord supérieur 25 de l'échancrure 26 étant coudée en arrière en 27, comme on le voit sur la figure 3, pour former un redan dans lequel vient s'appliquer une partie d'extrémité biseautée 28 de la branche supérieure de l'étrier 17. A la partie inférieure, l'extrémité 25 présente une forme similaire coopérant avec une extrémité correspondante 29 de la branche inférieure de l'étrier 17, ce dernier étant ainsi monté à demeure de façon pivotante autour de l'axe vertical disposé dans le plan médian du boîtier et s'étendant entre les extrémités biseautées 29 et 28. Finally the front end 25 of the part 18 is folded at right angles upwardly, forming a face plate provided with a central indentation 26 aligned with the notch 23 and the hole 24, the central portion of the upper edge 25 of the notch 26 is bent backwards at 27, as seen in Figure 3, to form a recess wherein is applied a bevelled end portion 28 of the upper arm of yoke 17. at the bottom , the end 25 has a similar shape cooperating with a corresponding end 29 of the lower yoke arm 17, the latter thus being fixedly mounted pivotably about the vertical axis disposed in the median plane of the housing and s extending between the bevelled ends 29 and 28.
  • On conçoit donc que le contact mobile 16 porté par l'étrier 17 peut pivoter entre les deux positions de contact avec les contacts fixes 14, 15 autour de l'axe vertical ainsi matérialisé. It is therefore understandable that the movable contact 16 carried by the yoke 17 is pivotable between the two contact positions with the fixed contacts 14, 15 about the vertical axis thus materialized. Un ressort de maintien 30, fixé d'une part dans l'encoche 23 et d'autre part dans le trou 24, a tendance à maintenir le contact mobile 16 dans sa position appliquée contre l'un des contacts fixes avec la composante de force résultant de l'effort de traction du ressort et de l'angle entre l'axe du ressort et la direction du bras 17. On voit encore que le bras 17 présente, sur sa branche inférieure, un prolongement biseauté 31 qui se trouve donc disposé vers l'arrière au-delà de l'axe vertical de pivotement du bras ou étrier 17. A retaining spring 30, fixed at one end in the notch 23 and on the other hand into the hole 24, tends to keep the movable contact 16 in its position applied against one of the fixed contacts with the force component resulting from the tensile force of the spring and the angle between the spring axis and the direction of the arm 17. it also be seen that the arm 17 has on its lower part, a bevelled extension 31 which is therefore disposed rearwardly beyond the vertical pivot axis of the arm or bracket 17.
  • Une pièce d'actionnement métallique ou en matière plastique 32 est montée, de façon coulissante, sous la pièce métallique fixe 18. Cette pièce présente, à son extrémité postérieure, un téton de guidage et de pivotement 33 et une patte supérieure 34 munie d'une échancrure transversale à travers laquelle passe la tige de l'extrémité 13 de l'équipage ou noyau mobile 12, la tige ayant un diamètre inférieur à la largeur de l'échancrure pour permettre un certain jeu, et le bord de l'extrémité 13 orienté vers la patte 34 présentant une forme arrondie de rotule, la liaison entre l'équipage ou noyau 12 et la patte 34 permettant donc un certain jeu aussi bien selon la direction de translation horizontale dans le plan médian du boitier qu'en pivotement dans un plan horizontal notamment. A piece of metal or plastic actuator 32 is mounted slidably under the fixed metal piece 18. This piece has at its rear end a guide pin and pivot 33 and an upper tab 34 provided with a transverse notch through which passes the shank of the end 13 of the crew or movable core 12, the rod having a diameter less than the width of the notch to allow a certain clearance, and the edge of the end 13 facing the leg 34 with a rounded ball-shaped, the connection between the crew or core 12 and the tab 34 thus allowing some clearance both in the horizontal translational direction in the median plane of the housing that pivoting in a horizontal plane in particular.
  • Le téton 33, de forme cylindrique circulaire, peut se déplacer dans une glissière formée par un trou oblong 35 pratiqué dans le fond du boîtier 1 qui assure ainsi le guidage du téton 33, et donc de la pièce d'actionnement 32, en translation dans le plan médian du boîtier mais autorise une rotation dans le plan horizontal autour de l'axe vertical formé par le téton 33. The stud 33 with circular cylindrical shape, can move in a guide formed by a slot 35 made in the bottom of the housing 1 thus guides the pin 33, and thus the actuating member 32, in translation in the median plane of the casing, but allows a rotation in the horizontal plane about the vertical axis formed by the pin 33.
  • La pièce 32 possède, par ailleurs, une fenêtre rectangulaire 36 pour autoriser le passage de la patte 20 sans que cette patte 20 puisse gêner les mouvements de translation et de rotation de la pièce 32. The part 32 has, moreover, a rectangular window 36 to allow the passage of the tab 20 without the tab 20 may interfere with the translational and rotational movements of the workpiece 32.
  • Plus en avant, la pièce 32 présente, avant une fenêtre 37, un téton cylindrique cental 38, orienté cette fois-ci vers le haut. Further forward, the workpiece 32 has, prior to a window 37, a cental cylindrical stud 38, this time directed upwards.
  • A l'extrémité antérieure de la fenêtre 37 et sous celle-ci, la pièce 32 présente un oeillet 39 servant de point d'ancrage au ressort de rappel 40 de la pièce d'actionnement dont l'autre extrémité vient se fixer dans l'encoche 21 de la patte 20. At the front end of the window 37 and below it, the piece 32 has a lug 39 serving as an anchor point for the return spring 40 of the actuating piece, the other end is fixed in the notch 21 of the tab 20.
  • L'extrémité antérieure 41 de la pièce d'actionnement 32 est biseautée vers l'avant avec une pointe arrondie coulissant sur un relief 42 du fond du boîtier. The front end 41 of the actuation part 32 is bevelled towards the front with a rounded sliding edge on a relief 42 of the bottom case. Cette extrémité 41 présente également un téton 43, de forme cylindrique, qui est orienté vers le haut et l'on voit que les trois tétons 33, 38 et 43 sont alignés dans le plan médian du boîtier qui contient la direction horizontale de coulissement de la pièce d'actionnement 32. This end 41 also has a stud 43, of cylindrical shape, which is oriented upwards and it is seen that the three studs 33, 38 and 43 are aligned in the median plane of the housing which contains the horizontal direction of sliding of the piece actuator 32.
  • Afin de coopérer avec la pièce d'actionnement 32, la pièce fixe conductrice 18, qui porte le contact mobile, présente une première ouverture centrale 44 au-dessus de la fenêtre 37, cette ouverture, dont la dimension est supérieure à celle de la fenêtre 37, présentant deux bords latéraux allongés 45 et 46-convergeant vers l'avant et formant des rampes inclinées à 15 par rapport au plan médian, ces rampes 45 et 46 se poursuivant vers l'arrière par deux rampes plus inclinées 47, 48 convergeant cette fois-ci vers l'arrière. For cooperating with the actuating member 32, the conductive fixture 18 which carries the moving contact, has a first central opening 44 above the window 37, the opening whose size is greater than that of the window 37, having two elongated side edges 45 and 46, converging towards the front and forming ramps inclined at 15 with respect to the median plane, the ramps 45 and 46 continuing to the rear by two inclined ramps 47, 48 converging this time backwards.
  • Par ailleurs, l'extrémité antérieure de la pièce 18 présente également une fenêtre centrale 49 permettant le passage du téton 43. Furthermore, the front end of the part 18 also has a central window 49 allowing the passage of the stud 43.
  • Le fonctionnement est alors le suivant : The operation is the following:
  • Dans la position initiale de repos représentée sur les figures 1 et 3, le noyau 12 est en position émergée hors de la bobine et la pièce d'actionnement 32 se trouve en position arrière centrée parallèle au plan médian, dans laquelle elle est maintenue par le ressort de rappel 40, d'une part, du fait que le téton 33 empêche tout déplacement latéral de l'extrémité postérieure et, d'autre part, du fait que le téton intermédiaire 38 est venu se centrer au fond de l'ouverture 44 entre les deux rampes 47, 48. Dans cette position, le téton antérieur 43 de la pièce d'actionnement est éloigné de l'extrémité dépassante biseautée 31 de la branche inférieure de l'étrier 17 portant le contact mobile 16 qui se trouve appliqué contre le contact fixe 14, le bras ou étrier 17 étant donc incliné par rapport au plan médian du boîtier, comme on le voit sur la figure 3. In the initial rest position shown in Figures 1 and 3, the core 12 is in position emerged out of the spool and the actuating member 32 lies behind centered position parallel to the median plane, in which it is maintained by the return spring 40, first, the fact that the pin 33 prevents any lateral movement of the rear end and, secondly, the fact that the intermediate pin 38 has come to focus at the bottom of the opening 44 between the two ramps 47, 48. in this position, the front pin 43 of the actuating member remote from the tapered projecting end 31 of the lower yoke arm 17 carrying the movable contact 16 which is applied against the fixed contact 14, the arm or bracket 17 is therefore inclined with respect to the median plane of the housing, as seen in Figure 3.
  • Si maintenant l'on excite la bobine 9, le noyau plongeur 12 pénètre rapidement dans la bobine dans le sens de la flèche et, ce faisant, son extrémité 13 entraine, par le biais de la patte 34, la pièce 32 d'actionnement vers l'avant. If we now energizes the coil 9, the plunger 12 penetrates rapidly into the coil in the direction of the arrow and, in doing so, causes the end 13, through the leg 34, the part 32 to actuating forward. Le mouvement de la pièce d'actionnement reste pour l'essentiel, un mouvement de translation en raison du guidage postérieur du téton 33 dans la glissière oblongue 35 et de l'action du ressort 40 qui tend à maintenir la pièce 32 en position centrée. The movement of the operating part remains essentially a translational movement due to the posterior guiding the pin 33 in the elongate slide 35 and the action of spring 40 which tends to hold the workpiece 32 in a centered position.
  • La pièce d'actionnement 32 arrive donc rapidement à la position représentée sur la figure 4 dans laquelle le téton antérieur 43 vient au contact de l'extrémité antérieure 31, latéralement pivotée, du bras 17 du contact mobile 16 qui reste fermement maintenu dans sa position par l'action du ressort 30. Le bras 17, avec son prolongement 31, forme donc une rampe inclinée qui, en coopérant avec le téton 43, fait pivoter la pièce d'actionnement 32 autour du téton arrière 33 dans le sens horaire, vu sur la figure 4. La composante de rappel, exercée par le ressort 40, a pour seul effet d'augmenter la pression du contact mobile sur le contact fixe 14. Cependant, ce mouvement de rotation en sens horaire amène bientôt le téton intermédiaire 38 au contact de la rampe 45 présentée par le bord de l'ouverture 44. Cette phase se produit au moment où le téton antérieur 43, poursuivant sa course en avant et à droite, a dépassé le niveau de l'axe vertical de pivotement du b The actuating member 32 therefore arrives rapidly into the position shown in Figure 4 wherein the prior stud 43 comes into contact with the front end 31, laterally pivoted, the arm 17 of the movable contact 16 remains firmly held in its position by the action of the spring 30. the arm 17, with its extension 31, therefore forms an inclined ramp which, by cooperating with the pin 43, pivots the actuating member 32 about the rear pin 33 clockwise, seen in Figure 4. the callback component exerted by the spring 40, has the sole purpose of increasing the pressure of the movable contact on the fixed contact 14. However, this rotational movement in clockwise soon causes the stud 38 to the intermediate contacting the ramp 45 presented by the edge of the opening 44. This phase occurs when the anterior pin 43, continuing its travel forward and to the right, has exceeded the level of the vertical pivot axis of the b ras 17. ras 17.
  • La poursuite du mouvement en avant de la pièce d'actionnement 32 s'accompagne alors, malgré la résistance exercée par ressort 30, d'une rotation en sens anti-horaire de la pièce 32, cette rotation étant imposée par la rampe 45 qui converge vers l'avant. Continuing the forward movement of the actuating member 32 is then accompanied, in spite of the resistance exerted by spring 30, a rotation in a counterclockwise direction of the workpiece 32, this rotation being imposed by the ramp 45 which converges forward. Au moment où la pièce 32 atteint la position représentée sur la figure 5, le bras 17 se trouve donc contraint de basculer, contre la résistance opposée par son ressort 30, la poursuite de ce mouvement de basculement étant imposée par l'avance du téton 43 qui continue, sous l'influence de la rampe 45 coopérant avec le téton 38, à se rapprocher du plan médian dans un mouvement anti-horaire de la pièce d'actionnement 32 autour de son téton arrière 33. En outre, très rapidement, le ressort 30, en raison de la modification de position, va maintenant exercer son effort dans le sens tendant à appliquer le contact mobile 16 contre le contact fixe 15. When the piece 32 reaches the position shown in Figure 5, the arm 17 is thus forced to switch, against the resistance of its spring 30, the continuation of the pivoting movement being imposed by the advance of the pin 43 which continues under the influence of the ramp 45 engaging the stud 38, to move towards the mid-plane in a counterclockwise movement of the actuating member 32 about the rear pin 33. in addition, very quickly, the spring 30, due to the change in position, will now exert its force in the direction tending to apply the mobile contact 16 against the fixed contact 15.
  • Lorsqu'on arrive à l'extrémité de la course antérieure du noyau 12, et donc de la pièce d'actionnement 32, comme représenté sur la figure 6, le bras 17 a basculé et la nouvelle position stable du contact mobile a été obtenue. When arriving at the end of the previous stroke of the core 12, and thus the actuating member 32 as shown in Figure 6, the arm 17 has swung, and the new stable position of the movable contact has been obtained.
  • L'excitation électro-magnétique étant maintenant supprimée, le ressort de rappel 40, relativement faible, de la pièce 32 va tirer celle-ci en arrière vers sa position de départ, provoquant, en raison du contact entre le téton 43 et le bras 17, une nouvelle rotation, cette fois-ci en sens horaire, de la pièce 32. Lorsque celle-ci parvient, lors de son recul, au niveau de l'extrémité biseautée dépassante 31 du bras 17, elle est cependant incapable de provoquer un nouveau basculement du bras 17, la composante transversale que le ressort de rappel 40 exerce sur le téton 43 étant bien inférieure à la composante transversale du ressort de contact 30 qui applique fermement le contact mobile 16 contre le contact fixe 15. The electromagnetic excitation is now removed, the restoring spring 40, relatively low, the workpiece 32 will pull it back to its starting position, causing, due to contact between the stud 43 and the arm 17 a new rotation, this time clockwise, the piece 32. When it arrives at his back, at the tapered projecting end 31 of the arm 17, however, it is incapable of causing a new tilting of the arm 17, the transverse component of the return spring 40 exerted on the stud 43 being much less than the transverse component of the contact spring 30 which firmly apply the mobile contact 16 against the fixed contact 15.
  • Une fois que le mouvement de recul a été suffisant pour que le téton 43 dépasse l'extrémité biseautée 31, le ressort de rappel 40 a tendance, tout en poursuivant le recul, à faire tourner la pièce d'actionnement 32 en sens anti-horaire pour l'aligner avec la direction de translation parallèle au plan médian du boîtier, cette disposition étant, de toute façon, obtenue à la fin du recul lorsque la pièce d'actionnement 32 revient à sa position initiale représentée sur la figure 3 dans laquelle le téton central 38 est maintenu au fond de la zone de convergence des rampes postérieures 47, 48. Once the backward movement was sufficient to allow the pin 43 beyond the beveled end 31, the return spring 40 tends, while continuing to decline, rotating the operating part 32 in counterclockwise to align with the parallel translation direction to the median plane of the housing, this arrangement being, in any case, obtained at the end of the recoil when the actuating member 32 returns to its initial position shown in Figure 3 wherein the central stud 38 is kept at the bottom of the convergence zone of the posterior ramps 47, 48.
  • On comprend que l'on a ainsi réalisé un mécanisme extrêmement simple composé de deux pièces dont l'une, à savoir la pièce fixe porte-contact mobile 18, peut être obtenue par une opération classique d'estampage-pliage et dont l'autre, à savoir la pièce d'actionnement 32, peut facilement être moulée. it is understood that thus achieved an extremely simple mechanism composed of two parts one of which, namely the fixed piece movable contact holder 18, can be obtained by a conventional operation stamping-folding and the other , ie the operating part 32 can easily be molded. La fiabilité est très importante et le basculement est obtenu à coup sûr et ceci avec un minimum d'effort. Reliability is very important and the tilt is obtained for sure and this with a minimum of effort.
  • Bien entendu, l'invention pourrait faire l'objet de différentes variantes. Of course, the invention could be of different variants.
  • Ainsi, les pièces pourraient être modifiées afin qu'un même téton joue le rôle simultané des tétons 38 et 43. De même, la disposition relative des pièces et leurs formes peuvent être modifiées en fonction des contraites d'environnement. Thus, the parts could be changed so that even nipple plays the simultaneous role of the studs 38 and 43. Similarly, the provision of parts and their shapes can be modified according to environmental contraites.
  • Bien que l'invention ait été décrite à propos d'une forme de réalisation particulière, il est bien entendu qu'elle n'y est nullement limitée et qu'on peut lui apporter diverses modifications de formes et de matériau sans pour cela s'éloigner ni de son cadre ni de son esprit. While the invention has been described in connection with a particular embodiment, it is understood that it is in no way limited and we can bring him various modifications of shapes and materials without this s' away or its scope or its spirit.
  • Le moyen d'entraînement du dispositif peut aussi être différent. The drive means of the device may also be different. Ainsi, par exemple, au lieu d'entraîner la pièce d'actionnement par une bobine électromagnétique ou autre organe moteur électrique, on pourrait l'entraîner manuellement, par exemple à l'aide d'un moyen d'entraînement manuel, tel qu'un poussoir ou un levier. For example, instead of driving the actuating member by an electromagnetic coil or other electric motor element, it could cause manually, for example by means of a manual drive means, such that a tappet or a lever.
  • La fonction bistable, en cas d'entraînement non manuel, peut être, par exemple, commandée par un circuit électronique 8 adapté à un fonctionnement en minuterie, télérupteur, relais, relais temporisé ou autre. The bistable function, in case of non manual drive may be, for example, controlled by an electronic circuit 8 adapted to a timer operation, remote control switch, relay, time relay or the like.

Claims (12)

1. Appareil bistable de commutation électrique comprenant, dans un boîtier approprié (1), au moins un premier contact fixe (14) et au moins un second contact fixe (15), un contact mobile (16) destiné à être appliqué alternativement contre l'un ou l'autre des contacts fixes, un moyen élastique (30) pour maintenir le contact mobile (16) appliqué contre le contact fixe vers lequel il a été dirigé, un mécanisme pour amener le contact mobile (16) d'une position de contact à l'autre, et un moyen d'entraînement (9) pour actionner le mécanisme, caractérisé en ce que le mécanisme comporte une pièce d'actionnement de contact mobile (32) rappelée par un moyen de rappel élastique (40), laquelle pièce (32) est entraînée par le moyen d'entraînement (9), ladite pièce d'actionnement (32) étant susceptible d'assumer à la fois un mouvement de translation et de rotation mais en ayant tendance, en l'absence d'une sollicitation latérale par rapport à son mouvement de translat 1. bistable electrical switching apparatus comprising, in a suitable casing (1), at least a first fixed contact (14) and at least one second fixed contact (15), a movable contact (16) intended to be applied alternately against the one or other of the fixed contacts, resilient means (30) for holding the movable contact (16) applied against the fixed contact towards which it was directed, a mechanism for causing the movable contact (16) from a position contact each other, and a drive means (9) for actuating the mechanism, characterized in that the mechanism comprises a part movable operating contact (32) biased by a resilient biasing means (40), which piece (32) is driven by the drive means (9), said actuating part (32) being capable of assuming both a translatory and rotational movement but tending, in the absence of a lateral bias relative to its movement translat ion, à se déplacer uniquement en translation, en ce que le contact mobile (16) est monté de façon pivotante autour d'un axe (28-29) et présente un bras (17) incliné dans un sens ou dans un autre, suivant celui des contacts fixes (14, 15) contre lequel il se trouve appliqué, par rapport à la trajectoire de déplacement en translation de ladite pièce d'actionnement (32), en ce que ladite pièce d'actionnement (32) est munie d'un relief (43) qui, lorsqu'il vient au contact dudit bras (17) du contact mobile (16), dévie ladite pièce d'actionnement (32) sous l'effet de rampe provoqué par la présence dudit bras (17) restant initialement dans sa position inclinée, et en ce qu'il est prévu deux rampes (45, 46) fixes par rapport au boîtier (1) et symétriques de part et d'autre de la trajectoire de translation de ladite pièce d'actionnement (32) pour coopérer avec un relief de cette dernière (38) de manière à provoquer sa rotation en sens contraire de celle provoquée par le ion, to move only in translation, in that the movable contact (16) is pivotally mounted about an axis (28-29) and has an arm (17) inclined in one direction or another, according to the fixed contacts (14, 15) against which it is applied, with respect to the traversing path of said actuating member (32), in that said actuating means (32) is provided with a relief (43) which, when it comes into contact with said arm (17) of the movable contact (16) deflects said actuating piece (32) under the ramp effect caused by the presence of said arm (17) remaining initially in its inclined position, and in that two ramps (45, 46) fixed relative to the housing (1) and symmetrical on either side of the translation path of said actuating member (32 ) to cooperate with a relief of the latter (38) so as to cause its rotation in the opposite direction to that caused by the dit bras (17) de contact mobile, et finalement, entraîner le basculement dudit bras (17) lorsque le relief (43) de la pièce d'actionnement associée audit bras (17) a dépassé l'axe de pivotement (28, 29) dudit bras. said arm (17) movable contact and ultimately cause the tilting of said arm (17) when the terrain (43) of the actuating member associated with said arm (17) has exceeded the pivot axis (28, 29) said arm.
2. Appareil selon la revendication 1, caractérisé en ce qu'il comporte une pièce fixe (18) comportant une fenêtre (44) dont deux bords conver g eants forment les rampes (45, 46). 2. Apparatus according to claim 1, characterized in that it comprises a fixed part (18) having a window (44) including two edges conver g Eants form ramps (45, 46).
3. Appareil selon la revendication 2, caractérisé en ce que ladite pièce fixe est conductrice et porte le bras pivotant (17) du contact mobile (16). 3. Apparatus according to claim 2, characterized in that said fixed member is conductive and carries the pivoting arm (17) of the movable contact (16).
4. Appareil selon l'une quelconque des revendications 1 à 3, caractérise en ce que l'angle d'inclinaison des rampes (45, 46) par rapport à la direction de déplacement en translation de la pièce d'actionnement (32) est de l'ordre de 10° à 45°. 4. An apparatus according to any one of claims 1 to 3, characterized in that the ramps of the tilt angle (45, 46) relative to the direction of translational movement of the actuating member (32) is of the order of 10 ° to 45 °.
5. .5:. 5. .5 :. Appareil selon l'une quelconque des revendications 1 à 4, caractérisé en ce que le bras (17) du contact mobile (16) présente un prolongement (31) s'étendant au-delà de son axe de pivotement, ledit prolongement provoquent le début du mouvement de rotation de la pièce d'actionnement (32) lorsque le relief (43) de ladite pièce vient au contact dudit prolongement. Apparatus according to any one of claims 1 to 4, characterized in that the arm (17) of the movable contact (16) has an extension (31) extending beyond its pivot axis, the said extension cause the beginning the rotational movement of the actuating member (32) when the terrain (43) of said piece comes into contact with said extension.
6. Appareil selon l'une quelconque des revendications 1 à 5, caractérisé en ce que l'angle d'inclinaison du bras (17) de contact mobile par rapport à la direction de déplacement en translation de la pièce d'actionnement (32) est de l'ordre de 10° à 45°. 6. Apparatus according to any one of claims 1 to 5, characterized in that arm of the angle of inclination (17) in movable contact with respect to the direction of translational movement of the actuating piece (32) is of the order of 10 ° to 45 °.
7. Appareil selon l'une quelconque des revendications 2 à 6, caractérisé en ce que le bras (17) du contact mobile (16) présente une forme d'étrier présentant deux branches se terminant par des portées de pivotement (28, 29), ledit bras présentant un trou (24) d'accrochage du ressort de rappel (30) du bras, l'autre extrémité de ce ressort étant fixée à une patte (22) présentée par ladite pièce fixe (18). 7. An apparatus according to any one of claims 2 to 6, characterized in that the arm (17) of the movable contact (16) has a yoke-shaped with two legs ending in litters of pivoting (28, 29) , said arm having a hole (24) of the return spring attachment (30) of the arm, the other end of this spring being fixed to a lug (22) by said fixed part (18).
8. Appareil selon l'une quelconque des revendications 1 à 7 , caractérisé en ce que la pièce d'actionnement (32) présente à son extrémité opposée à celle qui porte le relief (43) coopérant avec le bras (17) du contact mobile, un téton (33) se déplaçant dans une glissière (35) fixe par rapport au boîtier et servant pour le guidage en translation et le pivotement en rotation de la pièce d'actionnement (32). 8. Apparatus according to any one of claims 1 to 7, characterized in that the actuating member (32) has at its end opposite to that which carries the relief (43) cooperating with the arm (17) of the movable contact , a pin (33) moving in a rail (35) fixed relative to the housing and serving for guiding in translation and pivotal rotation of the actuating member (32).
9. Appareil selon l'une quelccnque des revendications 1 à 8, caractérisé en ce que la pièce d'actionnement est entraînée par un noyau plongeur (12) muni d'une extrémité (13) coopérant avec une patte (34) de la pièce d'actionnement (32) avec un jeu en translation et en rotation. 9. Apparatus according to quelccnque of claims 1 to 8, characterized in that the actuating member is driven by a plunger (12) having one end (13) cooperating with a lug (34) of the workpiece actuating (32) with a clearance in translation and in rotation.
10. Appareil selon l'ensemble des revendications 2 et 8, caractérisé en ce que la pièce d'actionnement (32) comporte, sur l'une de ses faces, le téton postérieur (33) pour le guidage dans une glissière, et sur l'autre face, un téton intermédiaire (38) pénétrant dans la fenêtre (44) de la pièce fixe (18) dont les deux bords forment des rampes (45, 46), et un téton antérieur (43) formant le relief coopérant avec le bras (17) du contact, ladite pièce (32) présentant un passage (36) à travers lequel peut passer une patte (20) de la pièce fixe (18) pour l'accrochage d'une extrémité d'un ressort de rappel (40) de la pièce d'actionnement (32), ressort dont l'autre extrémité est fixée dans un oeillet (39) de ladite pièce. 10. Apparatus according to all of claims 2 and 8, characterized in that the actuating member (32) has on one of its faces the rear nipple (33) for guiding in a slide, and the other face an intermediate nipple (38) penetrating the window (44) of the fixed piece (18) whose both edges form ramps (45, 46) and a front nipple (43) forming the relief cooperating with the arm (17) of the contact, said part (32) having a passage (36) through which can pass a lug (20) of the fixed part (18) for attaching one end of a return spring (40) of the actuating part (32), spring whose other end is fixed in an eye (39) of said part.
11. Appareil selon la revendication 10, caractérisé en ce que la fenêtre (44) dont les bords présentent les deux rampes (45, 46) présente également deux bords postérieurs en forme de rampes (47, 48) pour recentrer le téton intermédiaire (38) de la pièce d'actionnement lors de son retour en position initiale. 11. Apparatus according to claim 10, characterized in that the window (44) whose edges present two ramps (45, 46) also comprises two rear edges in the form of ramps (47, 48) to refocus the intermediate stud (38 ) of the actuating member upon its return to the initial position.
12. Appareil selon l'une quelconque des revendications 1 à 11, caractérisé en ce que le moyen d'entrainement (9) est un bobinage électromagnétique. 12. Apparatus according to any one of claims 1 to 11, characterized in that the drive means (9) is an electromagnetic coil.
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