FR2506508A1

FR2506508A1 - Multi-terminal modular rotary switch assembly - has radial slider mechanisms moving under action of common-axis cams to make contact with fixed pads

Info

Publication number: FR2506508A1
Application number: FR8110020A
Authority: FR
Inventors: Andre Borne; Andre Marmonier; Ariel Ruiz
Original assignee: Cegelec SA
Current assignee: Cegelec SA
Priority date: 1981-05-20
Filing date: 1981-05-20
Publication date: 1982-11-26
Also published as: FR2506508B1

Abstract

The multiple-way switch can be constructed of several modular mechanism units which are disposed about a common axis. Conventional screw terminals are connected to fixed contact pads which are positioned to face pairs of contactor buttons mounted on mobile arms. Fixed parallel ribs form rails along which carriages can slide radially in or out. Convex bosses bear against cam wheels mounted on the axis under the compressive force of spiral springs. The springs are fixed at one end to the rims of circular flanges around central holes in the contact pad arms and at the other to a pair of vertical guides at the end of the slide path. The slides, guides by cylindrical stubs which fit the holes in the pad arms, are forced outwards along the guide tracks and return, making contact between the fixed and mobile pads, when a cam depression is reached.

Description

Elément modulaire de contact et commutateur à commande rotative comportant un tel élément
La présente invention concerne les éléments modulaires de contact et les commutateurs à commande rotative comportant de tels éléments. Un tel élément modulaire comporte une plaquette, éventuellement garnie de pastilles de contact, prévue pour faire le pont entre deux contacts fixes, éventuellement, aussi garnis de pastilles. La plaquette est montée avec un ressort sur un support. L'ensemble forme un élément modulaire de contact qui peut être placé dans un appareil électrique quelconque prévu pour établir ou couper un contact.Un organe mobile, par exemple rotatif, porte une came qui au cours d'un mouvement déplace le support, appelé aussi coulisseau à l'intérieur de l'appareil électrique, la plaquette étant entrainée par le support contre la force du ressort qui prend appui en un point approprié du commutateur.Modular contact element and rotary control switch comprising such an element
The present invention relates to modular contact elements and rotary control switches comprising such elements. Such a modular element comprises a plate, possibly filled with contact pads, intended to make the bridge between two fixed contacts, possibly also filled with pads. The plate is mounted with a spring on a support. The assembly forms a modular contact element which can be placed in any electrical device intended to establish or cut a contact. A mobile member, for example rotary, carries a cam which during a movement displaces the support, also called slide inside the electrical appliance, the plate being driven by the support against the force of the spring which bears at an appropriate point on the switch.

Un inconvénient des éléments modulaires utilisés jusqu'à maintenant réside dans la difficulté d'assemblage des éléments constitutifs, ainsi que dans la difficulté de manipulation et de mise en place de l'élément modulaire sur le commutateur. A drawback of the modular elements used up to now lies in the difficulty of assembling the constituent elements, as well as in the difficulty of handling and positioning of the modular element on the switch.

La présente invention a pour objet un tel élément modulaire f qui soit facile à assembler, qui puisse être manipulé à l'état assemblé sans que les pièces co.nstitutives se séparent spontanément et qu'une pièce risque d'etre perdue, et enfin qui soit facile à mettre en place sur le commutateur.The subject of the present invention is such a modular element f which is easy to assemble, which can be manipulated in the assembled state without the co.nstitutive parts separating spontaneously and that a part risks being lost, and finally which is easy to install on the switch.

Selon une caractéristique de la présente invention, le support a la forme générale d'un cadre de préférence rectangulaire, à l'intérieur duquel sont logés le ressort et la plaquette, le ressort prenant appui sur un coté du cadre et maintenant la plaquette appuyée sur le côté opposé, le ressort et la plaquette faisant saillie tous les deux hors de l'épaisseur du cadre sur les deux faces. According to a characteristic of the present invention, the support has the general shape of a preferably rectangular frame, inside which the spring and the plate are housed, the spring bearing on one side of the frame and keeping the plate pressed on the opposite side, the spring and the plate both protruding outside the thickness of the frame on both sides.

Avec une telle disposition, l'ensemble support-ressortplaquette forme un élément stable, manipulable facilement, sans risquer de voir le ressort sauter. Le ressort ayant une dimension transversale superieure à celle du cadre, peut etre mis en appui sur des surfaces de butée du commutateur situées de part et d'autre du cadre à une de ses extrémités et celuici, peut alors être déplacé élastiquement, contre la force du ressort, le cadre entrainant la plaquette dans son déplace'ent. With such an arrangement, the support-spring-plate assembly forms a stable element, easy to handle, without risking seeing the spring jump. The spring having a transverse dimension greater than that of the frame, can be supported on abutment surfaces of the switch located on either side of the frame at one of its ends and this, can then be moved elastically, against force of the spring, the frame driving the wafer in its displacement.

L'invention a également pour objet des dispositions particu lierez du commutateur pour coopérer avec l'élément modulaire. The invention also relates to particular provisions of the switch to cooperate with the modular element.

D'autres caractéristiques de l'invention apparaitront au cours de la description qui va suivre, en regard des dessins ci-joints, donnée à titre d'exemple non limitatif, et qui fera bien comprendre commuent l'invention peut être réalisée. Other characteristics of the invention will appear during the description which follows, with reference to the attached drawings, given by way of nonlimiting example, and which will make it clear how the invention can be implemented.

La figure 1 est une vue éclatée montrant les différentes pièces de l'élément modulaire selon l'invention, et une partie de la structure fixe d'un commutateur. Figure 1 is an exploded view showing the different parts of the modular element according to the invention, and part of the fixed structure of a switch.

Les figures 2 et 3 sont une vue de dessus selon Il-Il et une coupe latérale partielle d'un commutateur doté d' éléments modulaires selon l'invention et composé par empilages de galettes. Figures 2 and 3 are a top view according to Il-Il and a partial side section of a switch provided with modular elements according to the invention and composed by stacks of pancakes.

Les figures 4 et 5 sont des vues en coupe et de dessus de 1 'élément modulaire de la figure 1, dans la structure fixe d' un com"utateur. Figures 4 and 5 are sectional views from above of the modular element of Figure 1, in the fixed structure of a com "utateur.

L'élément modulaire selon 1' invention comporte un support ou coulisseau 1 en forme de cadre. Le ooulisseau comporte à l'extérieur un bossage 2 de forme cylindrique, servant de surface de poussée pour une came 3, représentée figure 2 qui est portée par l'axe d'un commutateur rotatif. The modular element according to the invention comprises a support or slide 1 in the form of a frame. The ououlisseau has on the outside a boss 2 of cylindrical shape, serving as a thrust surface for a cam 3, shown in FIG. 2 which is carried by the axis of a rotary switch.

Le coulisseau 1 comporte intérieurement au cadre un bossage 4 autour duquel uneiextrémité d'un ressort à boudin 6 vient se positionner, ainsi susun bossage cylindrique 5 placé à l'opposé dans le cadre et sur eqiiel une plaquette 7 mobile et porteuse de contacts 14 et 15 v ent également se positionner. The slider 1 has internally in the frame a boss 4 around which an end of a coil spring 6 is positioned, thus a cylindrical boss 5 placed opposite in the frame and on eqiiel a movable plate 7 carrying contacts 14 and 15 can also be positioned.

La plaquette 7 q est de forme allongée, comporte un trou central permettant sa mise en place et son centrage sur le bossage cylindrique 5. Ce trou est obtenu ici par poinçonnage de façon à former une protubérance circulaire 9 apte à coulisser sur le bossage cyltndrique 5 et à former un support autour duquel la seconde extrémité du ressort à boudin 6 vient se placer. The plate 7 q is of elongated shape, has a central hole allowing its positioning and its centering on the cylindrical boss 5. This hole is obtained here by punching so as to form a circular protuberance 9 capable of sliding on the cylindrical boss 5 and to form a support around which the second end of the coil spring 6 is placed.

Ainsi le ressort 6 est positionné sur le bossage 5 et sur la protubérance 9 lorsque le coulisseau n'est pas monté sur sa galette support 10 et il possède une longueur et une compression suffisante pour se maintenir et pour maintenir la plaquette dans le cadre du coulisseau 1. Thus the spring 6 is positioned on the boss 5 and on the protuberance 9 when the slider is not mounted on its support wafer 10 and it has a length and a compression sufficient to be maintained and to hold the plate in the frame of the slider. 1.

Ceci permet de manipuler isolément un élément modulaire ainsi composé d'un coulisseau 1, d'un ressort 6 et d'une plaquette 7 sans risque de perdre le ressort ou la plaquette. This allows a modular element thus composed of a slide 1, a spring 6 and a plate 7 to be handled in isolation without the risk of losing the spring or the plate.

Le commutateur à commande rotative sur lequel doit se placer l'élément modulaire est présenté sur les figures 2 et 3, il comporte classiquement une pluralité de galettes 10, 10', 10" identiques et superposées qui partagent un même axe de commande rotatif 8. Chaque galette 10 comporte un ou plusieurs éléments modulaires, tels les deux éléments modulaires comportant respectivement les coulisseaux 1A et 1B et la sélection de cames de forme appropriée pour les différentes galettes permet d'obtenir diverses combinaisons de contact selon les besoins. The rotary control switch on which the modular element is to be placed is shown in FIGS. 2 and 3, it conventionally comprises a plurality of identical and superimposed wafers 10, 10 ′, 10 ″ which share the same rotary control axis 8. Each wafer 10 comprises one or more modular elements, such as the two modular elements respectively comprising the sliders 1A and 1B and the selection of cams of appropriate shape for the different wafers makes it possible to obtain various combinations of contact as required.

Ainsi la came 3 de la figure 2 permet la commande séparée des contacts mobiles 14A, ISA d'une part 11in, 15B d'autre part pour deux positions de rotation de l'axe de commande 8. Thus the cam 3 of FIG. 2 allows the separate control of the movable contacts 14A, ISA on the one hand 11in, 15B on the other hand for two positions of rotation of the control axis 8.

De manière connue les contacts mobiles 14 et 15 coopèrent avec des contacts fixes 16 et 17 reliés à de classiques bornes de connexions 18 et 19 pour des conducteurs et les galettes 10 sont empilées les unes sur les autres et fixées par des tiges les traversant via les évidements~20. In known manner, the movable contacts 14 and 15 cooperate with fixed contacts 16 and 17 connected to conventional connection terminals 18 and 19 for conductors and the wafers 10 are stacked on one another and fixed by rods passing through them via the recesses ~ 20.

Chaque élément modulaire vient se placer dans un logement aménagé dans la galette qui le comporte et classiquement fermé par la galette supérieure ainsi que-le montre la figure 3 pour les galettes 10, 10', 10", de manière que les contacts 14, 15 des plaquettes 7 fassent face aux contacts fixes 16, 17 qui leur correspondent et que les coulisseaux 1 soient orientés avec leurs bossages 2 orientés vers l'axe de commande 8. Each modular element is placed in a housing arranged in the wafer which comprises it and conventionally closed by the upper wafer as shown in FIG. 3 for the wafers 10, 10 ′, 10 ", so that the contacts 14, 15 plates 7 face the fixed contacts 16, 17 which correspond to them and that the sliders 1 are oriented with their bosses 2 oriented towards the control axis 8.

En ce but les coulisseaux 1 sont logés entre une glissière inférieure et une glissière supérieure parallèles et orientées vers l'axe de commande 8, telles 23 et 23'. For this purpose the slides 1 are housed between a lower slide and an upper slide which are parallel and oriented towards the control axis 8, such as 23 and 23 '.

En ce but chaque coulisseau comporte quatre ailettes latérales 24, 24' 25, 25' (figure 1) qui prennent appui sur les faces inférieures ou supérieures des glissières de manière à positionner et guider le coulisseau entre les galettes. De plus les zones longitudinales du coulisseau au moins au dessus des ailettes supérieures 24, 25 et au dessous des ailettes inférieures 24', 25' viennent s'insérer entre les deux rails de la glissière correspondante tels 231 et 232 pour la glissière 23 de la figure 1, de manière à positionner et guider le coulisseau 1 dans ses mouvements centripètes et centrifuges. For this purpose, each slide comprises four lateral fins 24, 24 '25, 25' (Figure 1) which bear on the lower or upper faces of the slides so as to position and guide the slide between the wafers. In addition, the longitudinal zones of the slide at least above the upper fins 24, 25 and below the lower fins 24 ', 25' are inserted between the two rails of the corresponding slide such as 231 and 232 for the slide 23 of the Figure 1, so as to position and guide the slider 1 in its centripetal and centrifugal movements.

De même chaque coulisseau 1 comporte deux ailettes en hauteur 21 et 22 (figures 1 et 5) de part et d'autre du coulisseau à son extrémité qui porte le bossage 4, ces ailettes en hauteur viennent se placer dans un logement 13 ménagé dans la paroi de la galette 10 lorsque le coulisseau est entièrement entré dans la galette. Ces ailettes ont un profil bombé vers l'extrémité portant le bossage 2 de manière à permettre d'une part une insertion aisée du coulisseau entre des nervures 11 et 12 de la galette qui sont placées en extrémité des rails 231 et 232 perpendiculairement à eux, ainsi que les figures 1 et 3 le montrent, et d'autre part le passage d'un outil de maintien des coulisseaux en position rétractée lors du montage, selon une technique connue. Likewise, each slider 1 has two fins in height 21 and 22 (FIGS. 1 and 5) on either side of the slider at its end which carries the boss 4, these fins in height are placed in a housing 13 formed in the wall of the wafer 10 when the slide has fully entered the wafer. These fins have a profile curved towards the end carrying the boss 2 so as to allow on the one hand an easy insertion of the slide between ribs 11 and 12 of the wafer which are placed at the end of the rails 231 and 232 perpendicularly to them, as Figures 1 and 3 show, and on the other hand the passage of a slide holding tool in the retracted position during assembly, according to a known technique.

Comme on peut le voir sur la figure 5 l'épaisseur du coulisseau 1 qui est légèrement inférieure à la distance séparant les nervures 1 1 et 12 est aussi inférieure au diamètre intérieur du ressort à boudin 6 de manière que celui ci déborde du coulisseau et puisse prendre appui sur les faces des nervures 11 et 12 orientées vers l'axe de manoeuvre de la came 3. As can be seen in Figure 5 the thickness of the slider 1 which is slightly less than the distance between the ribs 1 1 and 12 is also less than the inside diameter of the coil spring 6 so that it overflows the slider and can bear on the faces of the ribs 11 and 12 oriented towards the operating axis of the cam 3.

Les nervures 11 et 12 sont biseautées à leurs extrémités libres 11a, 12a (figure 1) afin de pouvoir s'engager sous la dernière spire du ressort à boudin 6 lorsque l'élément modulaire est mis en place. En conséquence le montage de l'élément modulaire dans le commutateur s'effectue en enfonçant le coulisseau 1, muni d'une plaquette et d'un ressort, sur les nervures 11 et 12 dans le sens de la flèche ce que facilite le bombé des ailettes 21 et 22 qui viennent s'appliquer sur les parois extérieures des nervures 11 et 12. The ribs 11 and 12 are bevelled at their free ends 11a, 12a (Figure 1) in order to be able to engage under the last turn of the coil spring 6 when the modular element is put in place. Consequently, the modular element is mounted in the switch by pushing the slide 1, provided with a plate and a spring, on the ribs 11 and 12 in the direction of the arrow, which facilitates the convexity of the fins 21 and 22 which are applied to the outer walls of the ribs 11 and 12.

La poussée ici verticale du coulisseau contre les parties biseautées 77a et 12a repousse le ressort à boudin 6 vers l'intérieur du cadre du coulisseau et en fin d'introduction le ressort
s'applique sur les nervures 11 et 12 et non plus sur les parties du cadre qui entourent le bossage 4 (figure 2).The here vertical thrust of the slide against the bevelled parts 77a and 12a pushes the coil spring 6 towards the inside of the frame of the slide and at the end of introduction the spring
is applied to the ribs 11 and 12 and no longer on the parts of the frame which surround the boss 4 (Figure 2).

Lorsque la partie protubérante de la came 3 repousse le coulisseau 1 de la figure 5 (ou 1A de la figure 2), les pastilles de contact mobiles 14 et 15 sont écartées des pastilles des contacts fixes 16 et 17, le ressort à boudin 6 est comprimé entre la plaquette 7 et les nervures 11 et 12 par la paroi du coulisseau 1 qui porte le bossage 5. When the protruding part of the cam 3 pushes the slider 1 of FIG. 5 (or 1A of FIG. 2), the movable contact pads 14 and 15 are separated from the pads of the fixed contacts 16 and 17, the coil spring 6 is compressed between the plate 7 and the ribs 11 and 12 by the wall of the slide 1 which carries the boss 5.

Lorsque la partie creuse de la came 3 fait face à un coulisseau, tel 1B sur la figure 2 le ressort à boudin 6B repousse ce coulisseau vers l'axe de commande 8 Jusqu'à ce que Les ailettes en hauteur 21B, 223 viennent en butée contre les faces extérieures des nervures 11B, 12B. Avant la fin du mouvement du coulisseau 1 les pastilles des contacts mobiles 143 et 15B viennent en appui sur les pastilles des contacts fixes 16B et 17B et laplaquette 73 qui portent css contacts mobiles n'est plus en appui contre la paroi du coulisseau qui porte le bossage 5. C'est donc le ressort à boudin 6 qui assure alors la pression de contact. When the hollow part of the cam 3 faces a slide, such as 1B in FIG. 2, the coil spring 6B pushes this slide towards the control axis 8 Until the fins in height 21B, 223 come into abutment against the outer faces of the ribs 11B, 12B. Before the end of the movement of the slide 1 the pads of the movable contacts 143 and 15B come to bear on the pads of the fixed contacts 16B and 17B and the plate 73 which carry these movable contacts is no longer bearing against the wall of the slide which carries the boss 5. It is therefore the coil spring 6 which then ensures the contact pressure.

Le coulisseau 1 a été représenté figure 1 avec le bossage 2 à la partie supérieure. Cette disposition permet en retournant le coulisseau de placer le bossage 2 à la partie inférieure et de positionner deux éléments modulaires, au même niveau du commutateur, les éléments étant actionnables indépendamment par deux cames différentes telles 3 et 3' figure 3 qui sont adjacentes sur l'axe porte-cames. Tout moyen convenable peut être adopté, sur le coulisseau et sur la partie fixe du commutateur pour assurer le positionnement relatif correct des deux coulisseaux, l'un dans la position représentée, l'autre inversée. The slide 1 has been shown in Figure 1 with the boss 2 at the top. This arrangement allows by turning the slider to place the boss 2 at the bottom and to position two modular elements, at the same level of the switch, the elements being independently actuable by two different cams such as 3 and 3 'Figure 3 which are adjacent on the '' cam holder axis. Any suitable means can be adopted, on the slide and on the fixed part of the switch to ensure the correct relative positioning of the two slides, one in the position shown, the other reversed.

Par exemple, en créant une dissymétrie en un point du cadre avec une dissymétrie correspondante sur la partie fixe du commutateur. Bien entendu, il est possible de prévoir un seul élément par étage de commutateur, et le bossage 2 peut alors avoir toute position et toute hauteur, par exemple au milieu pour éviter tout risque d'inversion. For example, by creating an asymmetry in a point of the frame with a corresponding asymmetry on the fixed part of the switch. Of course, it is possible to provide a single element per switch stage, and the boss 2 can then have any position and any height, for example in the middle to avoid any risk of inversion.

Claims

1 / Modular element for rotary switch, of the type comprising a support (forming a slide, on which a contact plate (7) and a spring (6) can be mounted, characterized in that the support (1) has the general shape d '' a frame, inside which the spring and the plate are housed, the spring bearing on an area of the inner surface of the frame and keeping the plate in contact with precompression against an opposite opposite zone, the spring and the plate both protruding outside the frame thickness, on both sides.

2 / modular element according to claim 1, characterized in that the support (1) has a rectangular shape, the spring (6) being compressed, with the plate C7) n between two opposite sides.

3 / modular element according to claim 2j characterized in that bosses (4, 5) are provided on the internal face of two opposite sides of the frame, so that a boss (4) is engaged on one side in the spring to hold it in position, and that on the other side, another boss (5) engages through a hole in the plate (7) and in the spring (6), to hold the plate and the spring in position.

4 / Switch comprising at least one modular element according to one of the preceding claims characterized in that the slide (1) is provided with raised parts such as fins in height (2 la, 22a), projecting laterally on both sides out of the plane of the frame in the vicinity of the support of the spring on the side opposite to the plate, so as to retain the slide with respect to fixed ribs (11, 12) on the switch, the distance between the ribs being less than the width of the slide to the right of the fins and less than the diameter of the spring in order to be able to receive it in abutment, but the distance between the ribs being sufficient to allow the rest of the slide to slide between them, contact strip not included.

5 / switch according to claim 4, characterized in that the fins (21a, 22a) are curved, the thickness being thinned to facilitate the introduction of the ribs between the fins in height and the spring.

6 / Switch according to one of claims 4 or 5, characterized in that the ribs (11, 12) integral with the fixed part of the switch are bevelled, the thickness of the edge (1 la) provided to be engaged between the fins and the spring being reduced, to facilitate the introduction of the ribs between the fins and the spring.

7 / switch according to one of claims 4 or 6, characterized in that the frame has guide fins (25) in the vicinity of the contact plate, in order to ensure the positioning of the support between the slides (23, 23) .

8 / switch according to one of claims 4 to 7, characterized in that the frame 1 and the wafers 10 of the switch each have an asymmetry, to determine the direction of placement of the frame between the adjacent wafers, the frame comprising externally to the right of the plate, a boss (2) forming a thrust surface for a cam, the boss being offset over the height of the frame so that it can be attacked by one or the other of two cams depending on the direction in which the slide is placed .