FR2552926A1 - IMPROVEMENTS ON SWITCHES WITH TILTING CONTACT HOLDER - Google Patents
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Abstract
Description
Perfectionnements apportés aux interrupteurs à porte-contact basculantImprovements to switches with tilting contact carrier
L'invention est relative aux interrupteurs munis d'au moins un contact mobile qui est monté sur un porte-contact susceptible de basculer entre une position de travail, o il met une zone active du contact mobile en contact avec une zone active d'un contact fixe sous 10 une pression déterminée par l'action d'un ressort de compression, et une position de repos, o il maintient The invention relates to switches provided with at least one movable contact which is mounted on a contact carrier capable of switching between a working position, where it places an active area of the movable contact in contact with an active area of a fixed contact under 10 a pressure determined by the action of a compression spring, and a rest position, where it maintains
ces deux zones actives écartées l'une de l'autre L'invention concerne plus particulièrement, mais non exclusivement, les interrupteurs & coupure automatique et plus 15 particulièrement encore les interrupteurs différentiels. these two active zones separated from one another The invention relates more particularly, but not exclusively, to switches and automatic cut-off and more particularly still to differential switches.
Par "zone active" du contact fixe ou mobile, on entend une zone en saillie, ménagée soit directement par déformation sur le contact considéré, soit plus géné20 ralement sur un élément tel qu'un rivet, rapporté sur By "active area" of the fixed or mobile contact, is meant a projecting area, formed either directly by deformation on the contact considered, or more generally on an element such as a rivet, attached to
ce contact.this contact.
L'invention a pour but de simplifier la construction de ces interrupteurs, notamment en faisant The invention aims to simplify the construction of these switches, in particular by making
remplir une fonction supplémentaire au susdit ressort. perform an additional function to the above mentioned spring.
Pour atteindre ce but, l'interrupteur conforme à l'invention est essentiellement caractérisé en ce que le ressort de compression agit sur le contact mobile en un point de celui-ci (appelé ci-après "point d'action") qui est situé sur la même face que la zone active de ce contact mobile, de façon & pousser ce dernier contre 5 le porte-contact en deux points (appelés ci-après "points de réaction") qui sont écartés l'un de l'autre et situés sur l'autre face du contact mobile, l'un de ces points de réaction étant plus éloigné et l'autre moins éloigné de la zone active du contact mobile que le point d'action. 10 Par "point" soit d'action, soit de réaction, on veut mettre l'accent sur le caractère local de l'aire par laquelle le ressort agit sur le contact mobile ainsi que de l'aire par laquelle le porte-contact réagit sur celui-ci sans vouloir bien entendu se limiter à l'accep15 tion purement géométrique du terme "point" C'est ainsi To achieve this object, the switch according to the invention is essentially characterized in that the compression spring acts on the movable contact at a point thereof (hereinafter called "action point") which is located on the same face as the active area of this movable contact, so as to push the latter against the contact carrier at two points (hereinafter called "reaction points") which are separated from one another and located on the other side of the mobile contact, one of these reaction points being more distant and the other less distant from the active area of the mobile contact than the action point. 10 By "point" either of action or of reaction, we want to emphasize the local character of the area by which the spring acts on the movable contact as well as the area by which the contact carrier reacts on it without of course wanting to limit itself to the purely geometric acceptance of the term "point" This is how
que, sous ce terme, on entend englober par exemple une génératrice perpendiculaire & l'axe de basculement du porte-contact ou une surface engendrée par une telle génératrice, le long d'une courbe directrice de faible 20 longueur. that, by this term, is meant to include for example a generator perpendicular to the axis of tilting of the contact carrier or a surface generated by such a generator, along a short guiding curve.
Dans l'interrupteur défini ci-dessus et ainsi qu'il sera expliqué plus en détail ci-après, le susdit ressort non seulement exerce de façon connue la pression d'application des zones actives des contacts l'une contre 25 l'autre en position de travail, mais encore tend à séparer ces zones actives l'une de l'autre au cours du passage de la position de travail à la position de repos et à les maintenir écartées l'une de l'autre à la position In the switch defined above and as will be explained in more detail below, the above-mentioned spring not only exerts in a known manner the pressure for applying the active areas of the contacts against each other in working position, but still tends to separate these active zones from one another during the transition from the working position to the rest position and to keep them separated from one another in the position
de repos.rest.
L'invention va être maintenant décrite plus en détail à l'aide du dessin annexé qui en illustre un The invention will now be described in more detail using the attached drawing which illustrates one of them.
mode de réalisation préféré.preferred embodiment.
La figure 1 de ce dessin représente, en élévation Figure 1 of this drawing represents, in elevation
schématique, les éléments essentiels de ce mode de réali- schematic, the essential elements of this mode of realization
sation, en position de travail.sation, in working position.
La figure 2 représente les mêmes éléments que Figure 2 shows the same elements as
la figure 1, en position de repos.Figure 1, in the rest position.
La figure 3 représente les mêmes éléments que la figure 1, en position momentanée de nettoyage de contacts. Figure 3 shows the same elements as Figure 1, in the momentary position of contact cleaning.
La figure 4 représente une vue de bout du portecontact avec coupes partielles passant par l'axe du portecontact et par son point de réaction. Figure 4 shows an end view of the contact holder with partial sections passing through the axis of the contact holder and its reaction point.
L'interrupteur représenté aux figures i et 2 comprend un boîtier isolant dont on n'a représenté qu'un élément de paroi 1 A l'intérieur de ce bottier, un contact mobile 2, en forme de lame, est monté sur un portecontact 3, en matière isolante, susceptible de 15 basculer, autour d'un axe X, entre une position de travail (figure 1) et une position de repos (figure 2) Dans la position de travail (figure 1), le porte-contact 3 met une zone active 4 du contact mobile 2 en contact avec une zone active 5 d'un contact fixe 6, sous une 20 pression déterminée par l'action d'un ressort de compression hélicoïdal 7 Dans la position de repos (figure 2), le porte-contact 3 maintient les deux zones actives 4, 5 écartées l'une de l'autre Selon le mode de réalisation représenté, les zones actives, 4 et 5 sont consti25 tuées par des surfaces appartenant respectivement à un rivet 8, rapporté sur le contact mobile 2, et à un rivet The switch shown in Figures i and 2 comprises an insulating housing of which only one wall element has been shown 1 Inside this case, a movable contact 2, in the form of a blade, is mounted on a contact holder 3 , made of insulating material, capable of tilting, around an axis X, between a working position (FIG. 1) and a rest position (FIG. 2) In the working position (FIG. 1), the contact carrier 3 puts an active area 4 of the movable contact 2 in contact with an active area 5 of a fixed contact 6, under a pressure determined by the action of a helical compression spring 7 In the rest position (FIG. 2), the contact carrier 3 keeps the two active zones 4, 5 spaced from one another. According to the embodiment shown, the active zones, 4 and 5 are formed by surfaces belonging respectively to a rivet 8, attached to movable contact 2, and to a rivet
9, rapporté sur le contact fixe 6.9, attached to the fixed contact 6.
Le contact fixe 6 est assujetti au boîtier par des moyens non représentés Le porte-contact 3 est monté 30 sur le boîtier, par exemple à l'aide de tourillons 10 engages dans des trous correspondants du boîtier, de façon à pouvoir osciller autour de l'axe X. Conformément à l'invention, le ressort de compression 7 agit sur le contact mobile 2 en un point 35 P de celui-ci qui est situé sur la même face 11 que la zone active 4 dece contact mobile 2 de façon à pousser ce dernier contre le porte-contact 3 en deux points Q et R qui sont écartés l'un de l'autre et situés sur l'autre face 12 du contact mobile 2 On désigne par "point 5 d'action" le point P et par "points de réaction" les points Q et R Le point de réaction Q est plus éloigné de la zone active 4 et le point de réaction R moins éloigné de cette zone active 4 que le point d'action P En d'autres termes, si l'on néglige l'épaisseur du 10 contact mobile 2, on peut dire que le point d'action est situé entre les points Q et R. De préférence, le point P est constitué par une déformation du contact mobile 2 en forme de rouleau ou saillie hémicylindrique 15 tandis que les points de 15 réaction Q et R sont matérialisés respectivement par The fixed contact 6 is secured to the housing by means not shown. The contact carrier 3 is mounted on the housing, for example by means of pins 10 engaged in corresponding holes in the housing, so as to be able to oscillate around the axis X. In accordance with the invention, the compression spring 7 acts on the movable contact 2 at a point 35 P thereof which is located on the same face 11 as the active area 4 of this movable contact 2 so as to push the latter against the contact carrier 3 at two points Q and R which are spaced from one another and situated on the other face 12 of the movable contact 2 The point P is designated by "action point 5" and by "reaction points" the points Q and R The reaction point Q is more distant from the active area 4 and the reaction point R less distant from this active area 4 than the action point P In other words , if we neglect the thickness of the movable contact 2, we can say that the point of action is located between points Q and R. De preferen ce, point P is constituted by a deformation of the movable contact 2 in the form of a roll or semi-cylindrical projection 15 while the reaction points Q and R are materialized respectively by
des saillies hémicylindriques 13 et 14 venues de moulage avec le portecontact 3 Comme montré sur les figures, le point d'action P est situé à peu près à mi-distance des points Q et R, si l'on néglige l'épaisseur du contact 20 mobile 2. semi-cylindrical projections 13 and 14 molded with the contact holder 3 As shown in the figures, the action point P is located approximately halfway between points Q and R, if we neglect the thickness of the contact 20 mobile 2.
Le ressort de compression 7 prend appui, par The compression spring 7 is supported, by
une extrémité, sur l'élément de paroi 1 et agit par son autre extrémité sur le rouleau 15 A cet effet, cette autre extrémité peut être constituée par une spire 16 25 plus ou moins fermée sur elle-même en anneau. one end, on the wall element 1 and acts by its other end on the roller 15 For this purpose, this other end can be constituted by a turn 16 25 more or less closed on itself in a ring.
Le porte-contact 3 est actionné par des moyens (non montrés) qui l'attaquent par un trou 17 ménagé à l'une de ses extrémités, l'ensemble étant tel que le porte-contact 3 soit toujours arrêté alternativement 30 aux deux positions de fin de course représentées Dans la position de fin de course représentée à la figure 1 (position de travail), o les deux zones actives 4 et 5 sont au contact l'une de l'autre et o le contact mobile 2 touche le porte-contact 3 au point de réaction 35 R le moins éloigné de sa zone active 4, l'ensemble est -5 tel qu'il existe (tout au moins en l'absence d'usure notable des rivets 8 et 9) une course d'usure a entre la face 12 du contact mobile 2 et le porte-contact 3 au niveau de l'autre point de réaction P c'est-à-dire The contact carrier 3 is actuated by means (not shown) which attack it through a hole 17 formed at one of its ends, the assembly being such that the contact carrier 3 is always stopped alternately 30 at the two positions limit switches shown In the limit switch position shown in Figure 1 (working position), o the two active zones 4 and 5 are in contact with each other and o the movable contact 2 touches the door -contact 3 at the reaction point 35 R the least distant from its active area 4, the assembly is -5 as there is (at least in the absence of significant wear of the rivets 8 and 9) a stroke d wear a between the face 12 of the movable contact 2 and the contact carrier 3 at the other reaction point P i.e.
au niveau de la saillie 13.at the level of the projection 13.
De préférence, la lame constituant le contact mobile 2 est contre-coudée, comme représenté sur les figures, entre deux parties rectilignes à peu près parallèles entre elles, a savoir une première partie o sont situés les points d'action P et de réaction Q R et une 10 deuxième partie o est située la zone active 4, grâce à la présence d'une partie intermédiaire inclinée 18, de façon à accroître l'espace disponible pour le logement Preferably, the blade constituting the movable contact 2 is bent, as shown in the figures, between two rectilinear parts roughly parallel to each other, namely a first part where the action points P and the QR reaction are located. and a second part o is located the active zone 4, thanks to the presence of an inclined intermediate part 18, so as to increase the space available for housing
du ressort 7.of spring 7.
Enfin, la distance b entre le point de réaction 15 R le moins éloigné de la zone active 4 du contact mobile 2 et le point P est de préférence de l'ordre de la moitié de la distance c entre ce même point de réaction R et la susdite zone active 4, ces distances étant mesurées Finally, the distance b between the reaction point 15 R the least distant from the active area 4 of the movable contact 2 and the point P is preferably of the order of half the distance c between this same reaction point R and the above active area 4, these distances being measured
selon la direction longitudinale du contact mobile 2. in the longitudinal direction of the movable contact 2.
Par ailleurs, le porte-contact 3 présente, de part et d'autre des extrémités latérales du bossage formant la zone de réaction R, deux petits bossages 19 orientés vers le bas et pénétrant à assez faible jeu dans deux encoches latérales 20 pratiquées dans la 25 première partie rectiligne du contact 2, à faible distance de la partie inclinée 18 On assure de la sorte une liaison solidarisant sensiblement le porte-contact 3 et le contact 2 dans la direction longitudinale du contact Furthermore, the contact carrier 3 has, on either side of the lateral ends of the boss forming the reaction zone R, two small bosses 19 oriented downwards and penetrating with relatively little play in two lateral notches 20 formed in the 25 first rectilinear part of the contact 2, at a short distance from the inclined part 18 A connection is thus ensured substantially securing the contact carrier 3 and the contact 2 in the longitudinal direction of the contact
mobile 2.mobile 2.
On obtient ainsi un interrupteur dont le fonctionnement est le suivant Dans la position de travail représentée à la figure 1, le ressort 7, en agissant au point d'action P, tend à faire tourner le contact -6 mobile 2 autour du point de réaction R dans le sens des aiguilles d'une montre, c'est-à-dire à appliquer la zone active 4 du contact mobile 2 contre la zone active 5 du contact fixe 6 avec une force qui, en raison du rapport 5 existant entre les distances b et c, est de l'ordre de la moitié de la force exercée par le ressort 7 sur le contact mobile 2 au point d'action P Au niveau du point A switch is thus obtained, the operation of which is as follows In the working position shown in FIG. 1, the spring 7, by acting at the point of action P, tends to rotate the moving contact -6 2 around the reaction point R clockwise, i.e. applying the active area 4 of the movable contact 2 against the active area 5 of the fixed contact 6 with a force which, due to the ratio 5 existing between the distances b and c, is of the order of half the force exerted by the spring 7 on the movable contact 2 at the point of action P At the point
de réaction Q il existe la course d'usure a. reaction Q there is the wear stroke a.
Lorsque, partant de la position de travail de 10 la figure 1, on fait basculer le porte-contact 3 dans le sens inverse des aiguilles d'une montre autour de l'axe X, ceci fait se soulever la saillie 14 jusqu'à ce que, sous l'action du ressort 7, le contact mobile 2 vienne toucher le porte-contact 3 non seulement au 15 point de réaction R, mais également au point de réaction Q, les zones actives 4 et 5 étant restées jusqu'ici appuyées l'une sur l'autre par le ressort 7 A partir de cette position intermédiaire o le contact mobile 2 est venu toucher le point de réaction Q le ressort 20 7 cesse d'exercer sur le contact mobile 2 un couple tendant à le faire basculer autour du point de réaction R, dans le sens des aiguilles d'une montre En effet, en exerçant sa poussée entre les points de réaction Q et R sur le contact mobile 2, il solidarise celui-ci 25 avec le porte-contact 3 qui entraîne donc le contact mobile 2 jusqu'à la position de repos représentée à la When, starting from the working position of FIG. 1, the contact carrier 3 is tilted counterclockwise around the X axis, this causes the projection 14 to rise up until that, under the action of the spring 7, the movable contact 2 comes to touch the contact carrier 3 not only at the reaction point R, but also at the reaction point Q, the active zones 4 and 5 having so far been pressed one on the other by the spring 7 From this intermediate position o the movable contact 2 has come to touch the reaction point Q the spring 20 7 ceases to exert on the movable contact 2 a torque tending to cause it to tilt around the reaction point R, clockwise Indeed, by exerting its thrust between the reaction points Q and R on the movable contact 2, it secures the latter 25 with the contact carrier 3 which therefore causes the movable contact 2 to the rest position shown in the
figure 2.figure 2.
Lorsque, partant de la position de repos représentée à la figure 2, on fait basculer le porte-contact 30 3 dans le sens des aiguilles d'une montre, le portecontact 3 entraîne avec lui le contact mobile 2 jusqu'à la position intermédiaire susvisée o sa zone active 4 vient toucher la zone active 5 du contact fixe 6 On se trouve alors dans la position de la figure 3, sur 35 laquelle on voit que la partie active 4 du contact mobile -7 2 vient toucher la zone active 5 du contact fixe 6 dans une position légèrement inclinée et décalée vers la gauche, comme on le voit sur cette figure Puis, lors de la poursuite du mouvement du porte-contact 3, le 5 contact mobile 2, s'écarte du porte-contact 3 au niveau When, starting from the rest position shown in FIG. 2, the contact holder 30 3 is tilted clockwise, the contact holder 3 causes the mobile contact 2 with it to reach the above-mentioned intermediate position o its active area 4 comes to touch the active area 5 of the fixed contact 6 We are then in the position of FIG. 3, on which we see that the active part 4 of the movable contact -7 2 comes to touch the active area 5 of the fixed contact 6 in a slightly inclined position and shifted to the left, as seen in this figure Then, when the contact holder 3 continues to move, the 5 movable contact 2 moves away from the contact holder 3 at level
du point de réaction Q et le ressort 7 exerce sur le contact mobile 2 un couple croissant qui tend à le faire tourner dans le sens des aiguilles d'une montre autour du point de réaction R On se retrouve enfin dans la 10 situation décrite en référence à la figure 1. of the reaction point Q and the spring 7 exerts on the movable contact 2 an increasing torque which tends to make it rotate clockwise around the reaction point R Finally, we find ourselves in the situation described with reference in Figure 1.
On note que pendant cette partie finale du basculement, le point de réaction R continue de descendre, ce qui oblige le contact 2 à se rapprocher de l'horizontale, ce qui force la partie active 4 du contact mobile 15 2 à riper sur la zone active 5 du contact fixe jusqu'à la position finale de la figure 1, provoquant ainsi chaque It is noted that during this final part of the tilting, the reaction point R continues to descend, which forces the contact 2 to approach the horizontal, which forces the active part 4 of the movable contact 15 2 to slide on the area. activates 5 from the fixed contact to the final position of FIG. 1, thus causing each
fois un auto-nettoyage des zones de contact. times self-cleaning of contact areas.
L'usure des rivets 8 et 9 se traduit simplement The wear of rivets 8 and 9 simply translates
par une diminution de la course d'usure initiale a, sans 20 perturber le fonctionnement del'interrupteur. by a reduction in the initial wear stroke a, without disturbing the operation of the switch.
Comme on le voit, les rivets de contacts 8, 9 sont situés à l'intérieur d'une chambre de coupure 21 refermée de tous côtés à l'exception d'une ouverture 22 nécessaire pour le débattement de l'extrémité du 25 contact mobile 2 qui porte le rivet 8 Cette chambre 21 contient des armatures 23 capables de créer un champ magnétique de désionisation lors de la séparation des As can be seen, the contact rivets 8, 9 are situated inside a breaking chamber 21 closed on all sides except for an opening 22 necessary for the movement of the end of the movable contact 2 which carries the rivet 8 This chamber 21 contains reinforcements 23 capable of creating a magnetic field of deionization during the separation of the
rivets de contact 8, 9.contact rivets 8, 9.
Conformément à une invention de préférence asso30 cite à la combinaison des porte-contact 3, contact mobile 2 et ressort 7, le porte-contact présente, au niveau de l'ouverture 22, une lèvre 24 dont la surface extérieure orientée vers la chambre 21 est cylindrique circulaire centrée sur l'axe de pivotement X Cette lèvre 24 déter35 mine avec l'extrémité 25 de la paroi de la chambre 21 un passage très étroit 26 présent quelle que soit la position du porte-contact 3, ce qui accroît notablement l'isolation électrique de la chambre 21 et de son contenu According to an invention preferably associated with the combination of the contact carriers 3, movable contact 2 and spring 7, the contact carrier has, at the opening 22, a lip 24 whose outer surface faces the chamber 21 is circular cylindrical centered on the pivot axis X This lip 24 deter35 mines with the end 25 of the wall of the chamber 21 a very narrow passage 26 present whatever the position of the contact carrier 3, which significantly increases the electrical insulation of chamber 21 and its contents
par rapport au reste (non vu) de l'interrupteur. relative to the rest (not seen) of the switch.
Il est à noter, qu'outre l'isolation accrue, 5 l'ensemble, agencé conformément à l'invention, du portecontact 3, du contact mobile 2 et du ressort 7, apporte un accroissement important de la rapidité d'ouverture It should be noted that, in addition to the increased insulation, the assembly, arranged in accordance with the invention, of the contact carrier 3, the movable contact 2 and the spring 7, brings a significant increase in the speed of opening.
des contacts.contacts.
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