FR2815463A1 - Relay switch with damping mechanism includes spring damping movement of contacts on opening to prevent contact chatter - Google Patents

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Abstract

The switch comprises a fixed and mobile contact (1,2) and a mobile shaft (5) extending through the actuating mechanism (9). A cup-shaped washer (13) and a damping system serve to reduce the speed of movement of the actuating shaft (5) during the opening of the contacts in order to reduce the shock caused by this action. The switch comprises a fixed contact (1) and a mobile contact (2) which is displaceable w.r.t. the fixed contact. A mobile shaft (5) extends vertically through the actuating mechanism (9) in order to open and close the switch contacts. The actuating mechanism includes a fixed contact opening coil (11) and a fixed contact closing coil (12). A mobile contact operating coil (10) is attached to the shaft (5) and is displaced between the two fixed coils. A cup-shaped washer (13) and a damping system serve to reduce the speed of movement of the actuating shaft (5) during the opening of the contacts in order to reduce the shock caused by this action. The cup-shaped washer serves as a non-linear spring in controlling the movement of the actuating shaft.

Description

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L'invention concerne un dispositif de commutation qui utilise une répulsion électromagnétique pour produire une force d'entraînement pour déplacer une paire de contacts pour les amener réciproquement en contact ou les écarter, pour fermer ou ouvrir un circuit électrique.  The invention relates to a switching device which uses an electromagnetic repulsion to produce a driving force to move a pair of contacts to bring them into contact or move them apart, to close or open an electrical circuit.

Les figures 7a et 7b, annexées à la présente demande, sont des vues en élévation schématiques et en coupe d'un dispositif de commutation qui est connu des inventeurs et est du type utilisant une force de répulsion électromagnétique. Comme cela est représenté sur ces figures, le dispositif de commutation inclut une partie formant interrupteur 3, qui peut ouvrir et fermer un circuit électrique, un arbre mobile 5 qui transmet une force d'entraînement à la partie formant interrupteur 3, un mécanisme d'actionnement 9 qui est entraîné par une source d'alimentation électrique non représentée et applique une force d'entraînement à l'arbre mobile 5 pour ouvrir et fermer la partie formant interrupteur 3.  Figures 7a and 7b, annexed to the present application, are schematic elevation views in section of a switching device which is known to the inventors and is of the type using an electromagnetic repulsion force. As shown in these figures, the switching device includes a switch part 3, which can open and close an electrical circuit, a movable shaft 5 which transmits a driving force to the switch part 3, a switching mechanism. actuation 9 which is driven by a power source not shown and applies a driving force to the movable shaft 5 to open and close the switch part 3.

La partie formant interrupteur 3 comporte un contact fixe 1, qui est fixé sur une plaque de support 16, et un contact mobile 2 qui est disposé en vis-à-vis du contact fixe 1. Pour obtenir de bonnes propriétés d'extinction d'arc pour la partie formant interrupteur 3, les contacts 1 et 2 sont logés dans une chambre à vide 4. Une première borne 14 est connectée au contact fixe 1 et une seconde borne 15 est connectée au contact mobile 2. La partie formant interrupteur 3 peut être connectée à un circuit électrique extérieur par l'intermédiaire de ces bornes 14 et 15.  The part forming the switch 3 comprises a fixed contact 1, which is fixed to a support plate 16, and a movable contact 2 which is arranged opposite the fixed contact 1. To obtain good extinguishing properties of arc for the switch part 3, the contacts 1 and 2 are housed in a vacuum chamber 4. A first terminal 14 is connected to the fixed contact 1 and a second terminal 15 is connected to the movable contact 2. The switch part 3 can be connected to an external electrical circuit via these terminals 14 and 15.

L'arbre mobile 5 comprend une partie sous tension 6 qui est connectée au contact mobile 2, et une partie non sous tension 7, qui est connectée au mécanisme d'actionnement 9. La partie sous tension 6 et la partie non sous tension 7 sont connectées entre elles par une tige électriquement isolante 8, qui empêche un courant de  The movable shaft 5 comprises a live part 6 which is connected to the movable contact 2, and a non-live part 7, which is connected to the actuation mechanism 9. The live part 6 and the non-live part 7 are connected together by an electrically insulating rod 8, which prevents a current from

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circuler depuis la partie formant interrupteur 3 en direction du mécanisme d'actionnement 9.  circulate from the switch part 3 in the direction of the actuation mechanism 9.

Le mécanisme d'actionnement 9 inclut une bobine fixe 11 d'ouverture des contacts, qui est fixée à une plaque de support fixe 14, une bobine fixe 12 de fermeture des contacts qui est fixée à une autre plaque de support fixe 18, une bobine mobile 10 qui est fixée à l'arbre mobile 5 et qui est disposée entre la bobine fixe 11 d'ouverture des contacts et la bobine fixe 12 d'ouverture des contacts, un ressort de sollicitation bidirectionnelle en forme de coupelle 13, qui est fixé à une plaque de support 19 et à la partie non sous tension 7 de l'arbre mobile 5, et un dispositif d'amortissement 20 servant à réduire la vitesse pour atténuer des chocs pendant une opération d'ouverture des contacts.  The actuating mechanism 9 includes a fixed coil 11 for opening the contacts, which is fixed to a fixed support plate 14, a fixed coil 12 for closing the contacts which is fixed to another fixed support plate 18, a coil movable 10 which is fixed to the movable shaft 5 and which is disposed between the fixed coil 11 for opening the contacts and the fixed coil 12 for opening the contacts, a bidirectional biasing spring in the form of a cup 13, which is fixed to a support plate 19 and to the non-energized part 7 of the movable shaft 5, and a damping device 20 serving to reduce the speed to attenuate shocks during a contact opening operation.

L'arbre mobile 5 traverse librement la plaque de support 17 et la plaque de support 18 de sorte que la bobine mobile 10 peut se déplacer en va-et-vient entre la bobine fixe 11 d'ouverture des contacts et la bobine fixe 12 de fermeture des contacts.  The movable shaft 5 passes freely through the support plate 17 and the support plate 18 so that the movable coil 10 can move back and forth between the fixed coil 11 for opening the contacts and the fixed coil 12 of contact closure.

Le ressort de sollicitation 13 est un ressort non linéaire, qui applique une force de sollicitation qui change de direction en fonction de la position de l'arbre mobile 5. En effet, lorsque l'arbre mobile 5 est dans la position soulevée représentée sur la figure 7a, le ressort de sollicitation 13 applique une force de sollicitation ascendante en l'arbre mobile 5 de manière à maintenir les contacts de la partie formant interrupteur 3 dans un état fermé, et lorsque l'arbre mobile 5 est dans la position abaissée représentée sur la figure 7b, le ressort de sollicitation 13 exerce une force de sollicitation descendante sur l'arbre mobile 5 pour maintenir à l'état ouvert les contacts de la partie formant interrupteur 3.  The biasing spring 13 is a non-linear spring, which applies a biasing force which changes direction depending on the position of the movable shaft 5. In fact, when the movable shaft 5 is in the raised position shown in the FIG. 7a, the biasing spring 13 applies an upward biasing force to the movable shaft 5 so as to maintain the contacts of the switch part 3 in a closed state, and when the movable shaft 5 is in the lowered position shown in FIG. 7b, the biasing spring 13 exerts a downward biasing force on the movable shaft 5 to maintain the contacts of the switch part 3 in the open state.

Le dispositif d'amortissement 20, qui réduit la vitesse, est disposé en vis-à-vis de l'extrémité inférieure  The damping device 20, which reduces the speed, is arranged opposite the lower end

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de l'arbre mobile 5, en étant aligné avec l'axe de ce dernier de manière à venir en contact avec l'extrémité inférieure de l'arbre mobile 5 lorsque ce dernier descend lors de l'opération d'ouverture des contacts. Le dispositif d'amortissement 20, qui réduit la vitesse, est un dispositif hydraulique incluant un cylindre et un piston.  of the movable shaft 5, being aligned with the axis of the latter so as to come into contact with the lower end of the movable shaft 5 when the latter descends during the contact opening operation. The damping device 20, which reduces the speed, is a hydraulic device including a cylinder and a piston.

La résistance produite par le dispositif d'amortissement 20, qui réduit la vitesse, augmente proportionnellement à la vitesse de déplacement du piston. The resistance produced by the damping device 20, which reduces the speed, increases in proportion to the speed of movement of the piston.

Ci-après on va expliquer l'opération d'ouverture des contacts. Lorsque le dispositif de commutation est dans l'état représenté sur la figure 7a, dans lequel les contacts sont fermés, si un courant impulsionnel délivré par la source d'alimentation non représentée est appliqué à la bobine fixe 11 d'ouverture des contacts et à la bobine mobile 10, ces bobines 11 et 10 produisent des champs magnétiques qui produisent des forces de répulsion électromagnétique qui écartent les bobines 11 et 10 l'une de l'autre. La bobine mobile 10 est repoussée vers le bas sur la figure par les forces électromagnétiques de répulsion, et l'arbre mobile 5 qui est fixé à la bobine mobile 10 et au contact mobile 2, qui est fixé à l'arbre mobile 5, s'abaisse également en amenant le contact mobile 2 à s'écarter du contact fixe 1, et l'ouverture de contact de la partie formant interrupteur 3 se produit. Lorsque l'extrémité inférieure de l'arbre mobile 5, qui descend, vient en contact avec le dispositif d'amortissement 20, qui réduit la vitesse, sa vitesse est réduite par résistance du dispositif d'amortissement 20, et des chocs sont absorbés. En outre, lorsque l'arbre mobile 5 descend au-delà d'un point prescrit, la direction, dans laquelle le ressort de sollicitation 13 applique une force de sollicitation passe de la direction de fermeture des contacts (vers le haut sur la figure) dans la direction d'ouverture des contacts (vers le bas sur la figure) de sorte que, une fois que les con-  Below we will explain the operation of opening the contacts. When the switching device is in the state shown in FIG. 7a, in which the contacts are closed, if a pulse current delivered by the power source not shown is applied to the fixed coil 11 for opening the contacts and the moving coil 10, these coils 11 and 10 produce magnetic fields which produce electromagnetic repulsion forces which separate the coils 11 and 10 from each other. The moving coil 10 is pushed down in the figure by the electromagnetic repulsive forces, and the moving shaft 5 which is fixed to the moving coil 10 and to the moving contact 2, which is fixed to the moving shaft 5, s 'also lowers by causing the movable contact 2 to move away from the fixed contact 1, and the contact opening of the switch part 3 occurs. When the lower end of the movable shaft 5, which descends, comes into contact with the damping device 20, which reduces the speed, its speed is reduced by resistance of the damping device 20, and shocks are absorbed. In addition, when the movable shaft 5 descends beyond a prescribed point, the direction in which the biasing spring 13 applies a biasing force changes from the direction of closing of the contacts (upwards in the figure) in the opening direction of the contacts (down in the figure) so that, once the con-

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tacts 1 et 2 de la partie formant interrupteur 3 sont séparés l'un de l'autre, le ressort de sollicitation 13 maintient la partie formant interrupteur 3 dans un état dans lequel les contacts sont ouverts, comme représentés sur la figure 7b.  tacts 1 and 2 of the switch part 3 are separated from each other, the biasing spring 13 maintains the switch part 3 in a state in which the contacts are open, as shown in FIG. 7b.

Ci-après on va expliquer l'opération de fermeture des contacts. Lorsque le dispositif de commutation est dans l'état dans lequel les contacts sont ouverts, représenté sur la figure 7b, si un courant impulsionnel délivré par la source d'alimentation est appliqué à la bobine fixe 12 de fermeture des contacts et à la bobine mobile 10, des champs magnétiques sont produits par ces bobines 12 et 10 et les champs magnétiques produisent des forces électromagnétiques répulsives qui écartent les bobines 12 et 10 l'une de l'autre. La bobine mobile 10 est repoussée vers le haut sur la figure par les forces de répulsion électromagnétiques, le bras mobile 5 et le contact mobile 2 se déplacent vers le haut avec la bobine mobile 10 et le contact mobile 5 vient en contact avec le contact fixe 1 pour réaliser la fermeture des contacts de la partie formant interrupteur 3.  Below we will explain the operation of closing the contacts. When the switching device is in the state in which the contacts are open, represented in FIG. 7b, if a pulse current delivered by the power source is applied to the fixed coil 12 for closing the contacts and to the moving coil 10, magnetic fields are produced by these coils 12 and 10 and the magnetic fields produce repulsive electromagnetic forces which separate the coils 12 and 10 from each other. The moving coil 10 is pushed upwards in the figure by the electromagnetic repulsive forces, the moving arm 5 and the moving contact 2 move upward with the moving coil 10 and the moving contact 5 comes into contact with the fixed contact 1 to close the contacts of the switch part 3.

Lorsque l'arbre mobile 5 remonte au-delà d'un point prescrit, la direction, dans laquelle le ressort de sollicitation 13 applique une force de sollicitation, passe de la direction d'ouverture des contacts (vers le bas sur la figure) à la direction de fermeture des contacts (vers le haut sur la figure) de sorte que, lorsque les contacts 1 et 2 de la partie formant interrupteur 3 se touchent, le ressort de sollicitation 13 maintient la partie formant interrupteur 3 dans l'état représenté sur la figure 7a, dans lequel les contacts sont fermés. When the movable shaft 5 rises beyond a prescribed point, the direction, in which the biasing spring 13 applies a biasing force, changes from the direction of opening of the contacts (downwards in the figure) to the closing direction of the contacts (upwards in the figure) so that, when the contacts 1 and 2 of the switch part 3 touch, the biasing spring 13 maintains the switch part 3 in the state shown on Figure 7a, in which the contacts are closed.

Bien que le dispositif d'amortissement 20, qui réduit la vitesse, du dispositif de commutation des figures 7a et 7b soit à même d'amortir des chocs pendant l'opération d'ouverture des contacts, il ne fournit aucune action d'amortissement pendant l'opération de fermeture des  Although the damping device 20, which reduces the speed, of the switching device of FIGS. 7a and 7b is able to absorb shocks during the operation of opening the contacts, it does not provide any damping action during the closing operation of

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contacts. Il en résulte que des chocs, qui apparaissent sous l'effet de l'opération de fermeture des contacts, peuvent affecter de façon nuisible les contacts 1 et 2 de la partie formant interrupteur 3. Par exemple l'impact entre les contacts peut conduire à un broutage des contacts, et si le broutage se poursuit pendant un long intervalle de temps, ceci peut entraîner un soudage réciproque des contacts. En outre le dispositif de commutation doit posséder une structure robuste de grande taille pour résister aux chocs apparaissant pendant l'opération de fermeture des contacts.  contact. As a result, shocks, which appear under the effect of the contact closure operation, can adversely affect the contacts 1 and 2 of the switch portion 3. For example, the impact between the contacts can lead to chattering of the contacts, and if the chattering continues for a long period of time, this can lead to reciprocal welding of the contacts. In addition, the switching device must have a robust structure of large size to withstand the shocks occurring during the contact closure operation.

En outre, étant donné que le dispositif des figures 7a et 7b ne comporte qu'un seul dispositif d'amortissement 20 réduisant la vitesse, le dispositif d'amortissement 20 peut avoir des dimensions importantes pour résister aux chocs qui lui sont appliqués, étant donné que le dispositif d'amortissement 20 est disposé sur l'axe de l'arbre mobile 5, les dimensions importantes du dispositif d'amortissement 20 augmentent directement les dimensions axiales hors tout du dispositif de commutation.  In addition, since the device of FIGS. 7a and 7b comprises only one damping device 20 reducing the speed, the damping device 20 can have large dimensions to withstand the shocks which are applied to it, given that the damping device 20 is arranged on the axis of the movable shaft 5, the large dimensions of the damping device 20 directly increase the overall axial dimensions of the switching device.

Un but de la présente invention est de fournir un dispositif de commutation qui permette d'empêcher un soudage réciproque des contacts sous l'effet d'un broutage pendant l'opération de fermeture des contacts.  An object of the present invention is to provide a switching device which makes it possible to prevent reciprocal welding of the contacts under the effect of chattering during the operation of closing the contacts.

Un autre but de la présente invention est de fournir un dispositif de commutation qui puisse empêcher un endommagement du dispositif en raison de chocs apparaissant pendant l'opération d'ouverture ou de fermeture des contacts.  Another object of the present invention is to provide a switching device which can prevent damage to the device due to shocks occurring during the opening or closing operation of the contacts.

Un autre but de la présente invention est de fournir un dispositif de commutation qui soit compact et très fiable.  Another object of the present invention is to provide a switching device which is compact and very reliable.

Conformément à une forme de la présente invention, il est prévu un dispositif de commutation qui comporte une partie formant interrupteur possédant un contact  In accordance with one form of the present invention there is provided a switching device which includes a switch portion having a contact

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fixe et un contact mobile, qui est déplaçable par rapport au contact fixe entre une position ouverte et une position fermée, de manière à ouvrir et fermer la partie formant interrupteur, un arbre mobile qui s'étend à partir du le contact mobile, un mécanisme d'actionnement raccordé selon une liaison motrice à l'arbre mobile et déplaçant l'arbre mobile de manière à fermer et ouvrir la partie formant interrupteur, et un mécanisme de réduction de vitesse qui réduit une vitesse de l'arbre mobile de manière à réduire le choc entre le contact fixe et le contact mobile pendant l'opération de fermeture des contacts de la partie formant interrupteur.  fixed and a movable contact, which is movable relative to the fixed contact between an open position and a closed position, so as to open and close the switch part, a movable shaft which extends from the movable contact, a mechanism actuator connected in a driving connection to the movable shaft and moving the movable shaft so as to close and open the switch part, and a speed reduction mechanism which reduces a speed of the movable shaft so as to reduce the shock between the fixed contact and the movable contact during the closing operation of the contacts of the part forming the switch.

Le mécanisme de réduction de vitesse peut comporter différentes configurations. Dans une forme de réalisation préférée, le mécanisme de réduction de vitesse inclut une pluralité de dispositifs d'amortissement disposés autour de l'arbre mobile et un élément de contact fixé à l'arbre mobile à l'opposé des dispositifs d'amortissement. Les dispositifs d'amortissement sont de préférence positionnés de telle sorte que la somme des moments appliqués à l'arbre mobile sous l'effet du choc entre les amortisseurs et l'élément de contact est nulle.  The speed reduction mechanism can have different configurations. In a preferred embodiment, the speed reduction mechanism includes a plurality of damping devices disposed around the movable shaft and a contact member attached to the movable shaft opposite the damping devices. The damping devices are preferably positioned so that the sum of the moments applied to the movable shaft under the effect of the shock between the dampers and the contact element is zero.

Dans une autre forme de réalisation préférée, le mécanisme de réduction de vitesse est disposé sur l'arbre mobile.  In another preferred embodiment, the speed reduction mechanism is disposed on the movable shaft.

Dans une autre forme de réalisation de la présente invention, le dispositif de commutation comprend un mécanisme de réduction de vitesse, qui réduit la vitesse de l'arbre mobile afin d'atténuer un choc entre un contact fixe et un contact mobile pendant l'opération d'ouverture des contacts.  In another embodiment of the present invention, the switching device comprises a speed reduction mechanism, which reduces the speed of the movable shaft in order to attenuate an impact between a fixed contact and a movable contact during the operation opening of contacts.

Dans une forme de réalisation préférée, le mécanisme de réduction de vitesse servant à atténuer les chocs pendant l'opération d'ouverture des contacts comprend une pluralité de dispositifs d'amortissement disposés autour de  In a preferred embodiment, the speed reduction mechanism for attenuating shock during the contact opening operation comprises a plurality of damping devices arranged around

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l'arbre mobile et un élément de contact fixé à l'arbre mobile en vis-à-vis des dispositifs d'amortissement, les dispositifs d'amortissement étant de préférence positionnés de telle sorte que la somme des moments appliqués à l'arbre mobile sous l'effet d'un choc entre les dispositifs d'amortissement et l'élément de contact est nulle.  the movable shaft and a contact element fixed to the movable shaft facing the damping devices, the damping devices being preferably positioned so that the sum of the moments applied to the movable shaft under the effect of a shock between the damping devices and the contact element is zero.

Lorsque le dispositif de commutation est dans un état dans lequel les contacts sont fermés, la distance entre les dispositifs d'amortissement et l'élément de contact lorsque le dispositif de commutation est dans un état dans lequel les contacts sont fermés, est de préférence supérieure à la distance minimale entre le contact fixe et le contact mobile nécessaire pour interrompre le courant circulant entre le contact fixe et le contact mobile.  When the switching device is in a state in which the contacts are closed, the distance between the damping devices and the contact element when the switching device is in a state in which the contacts are closed is preferably greater at the minimum distance between the fixed contact and the movable contact necessary to interrupt the current flowing between the fixed contact and the movable contact.

Dans une autre forme de la présente invention, le dispositif de commutation inclut un mécanisme de réduction de vitesse qui peut réduire la vitesse d'un arbre mobile pour atténuer le choc produit pendant l'opération d'ouverture ou de fermeture des contacts.  In another form of the present invention, the switching device includes a speed reduction mechanism which can reduce the speed of a movable shaft to attenuate the shock produced during the opening or closing operation of the contacts.

Un mécanisme de réduction de vitesse dans un dispositif de commutation selon la présente invention peut posséder une pluralité de configurations. Dans des formes de réalisation préférées, le mécanisme de réduction de vitesse utilise une pression hydraulique.  A speed reduction mechanism in a switching device according to the present invention may have a plurality of configurations. In preferred embodiments, the speed reduction mechanism uses hydraulic pressure.

Le mécanisme de fonctionnement n'est pas limité à un type. Dans des formes de réalisation préférées, le mécanisme d'actionnement est entraîné par une impulsion électromagnétique.  The operating mechanism is not limited to one type. In preferred embodiments, the actuation mechanism is driven by an electromagnetic pulse.

Dans des formes de réalisation préférées, la partie formant interrupteur, l'arbre mobile et le mécanisme d'actionnement sont disposés sur une droite.  In preferred embodiments, the switch portion, the movable shaft and the actuation mechanism are arranged on a straight line.

D'autres caractéristiques et avantages de la présente invention ressortiront de la description donnée ci-après prise en référence aux dessins annexés, donnés uniquement à titre d'exemple, sur lesquels :  Other characteristics and advantages of the present invention will emerge from the description given below taken with reference to the appended drawings, given solely by way of example, in which:

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- les figures la et Ib sont des vues en élévation schématiques arrachées et en coupe d'une première forme de réalisation d'un dispositif de commutation selon la présente invention respectivement dans un état dans lequel les contacts sont fermés et dans un état dans lequel les

Figure img00080001

contacts sont ouverts, et la figure lc est une vue en plan d'une plaque de support 18 de la figure la ; - les figures 2a et 2b sont des vues en élévation schématiques arrachées d'une seconde forme de réalisation d'un dispositif de commutation selon la présente invention respectivement dans l'état dans lequel les contacts sont fermés et dans l'état dans lequel les contacts sont ouverts ; - les figures 3a et 3b sont des vues en élévation schématiques arrachées d'une troisième forme de réalisation d'un dispositif de commutation selon la présente invention respectivement dans l'état dans lequel les contacts sont fermés et dans l'état dans lequel les contacts sont ouverts ; - les figures 4a et 4b sont des vues en élévation schématiques arrachées d'une quatrième forme de réalisation d'un dispositif de commutation selon la présente invention respectivement dans l'état dans lequel les contacts sont fermés et dans l'état dans lequel les contacts sont ouverts ; - la figure 5 est une vue en élévation en coupe transversale schématique du dispositif d'amortissement réduisant la vitesse d'ouverture et de fermeture des contacts de la forme de réalisation des figures 4a et 4b ; - la figure 6, dont il a déjà été fait mention, est un graphique représentant la caractéristique de charge du ressort de rappel dans le dispositif d'amortissement réduisant la vitesse d'ouverture et de fermeture des contacts, représenté sur la figure 5 ; et - les figures 7a et 7b, dont il a déjà été fait - Figures la and Ib are cutaway schematic elevation views in section of a first embodiment of a switching device according to the present invention respectively in a state in which the contacts are closed and in a state in which the
Figure img00080001

contacts are open, and Figure 1c is a plan view of a support plate 18 of Figure 1a; - Figures 2a and 2b are schematic elevational views broken away of a second embodiment of a switching device according to the present invention respectively in the state in which the contacts are closed and in the state in which the contacts are open ; - Figures 3a and 3b are diagrammatic elevation views broken away of a third embodiment of a switching device according to the present invention respectively in the state in which the contacts are closed and in the state in which the contacts are open ; - Figures 4a and 4b are diagrammatic elevation views broken away of a fourth embodiment of a switching device according to the present invention respectively in the state in which the contacts are closed and in the state in which the contacts are open ; - Figure 5 is a schematic cross-sectional elevation view of the damping device reducing the opening and closing speed of the contacts of the embodiment of Figures 4a and 4b; - Figure 6, which has already been mentioned, is a graph showing the load characteristic of the return spring in the damping device reducing the speed of opening and closing of the contacts, shown in Figure 5; and - Figures 7a and 7b, which have already been done

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mention, sont des vues en élévation schématiques arrachées d'un dispositif de commutation connu des inventeurs, respectivement dans un état dans lequel les contacts sont fermés et dans un état dans lequel les contacts sont ouverts.  mention, are schematic elevational views cut away from a switching device known to the inventors, respectively in a state in which the contacts are closed and in a state in which the contacts are open.

Les figures la et lb sont des vues en élévation schématique arrachées d'une première forme de réalisation d'un dispositif de commutation selon la présente invention.  FIGS. 1a and 1b are diagrammatic elevation views broken away from a first embodiment of a switching device according to the present invention.

Comme le dispositif de commutation des figures 7a et 7b, cette forme de réalisation inclut une partie formant interrupteur 3, qui peut ouvrir et fermer un circuit électrique, un arbre 5 mobile qui transmet une force d'entraînement à la partie formant interrupteur 3, et un mécanisme 9 d'actionnement qui est entraîné par une source d'alimentation électrique non représentée et applique une force d'entraînement à l'arbre mobile 5 pour ouvrir et fermer la partie formant interrupteur 3. Like the switching device in FIGS. 7a and 7b, this embodiment includes a switch part 3, which can open and close an electrical circuit, a movable shaft 5 which transmits a driving force to the switch part 3, and an actuating mechanism 9 which is driven by a power source (not shown) and applies a driving force to the movable shaft 5 to open and close the switch part 3.

La partie formant interrupteur 3 possède un contact fixe 1 qui est fixé sur une plaque de support 16, un contact mobile 2, qui est disposé en vis-à-vis du contact fixe 1, une ampoule 4 dans laquelle un vide est établi et qui loge le contact fixe 1 et le contact mobile 2 de manière à améliorer les propriétés d'extinction d'arc, une première borne 14 qui est connectée électriquement au contact fixe 1 et une seconde borne 15 qui est connectée électriquement au contact mobile 2. Les première et seconde bornes 14 et 15 permettent de connecter électriquement la partie formant interrupteur 3 à un circuit électrique externe. L'arbre mobile 5 inclut une partie sous tension 6 qui est connectée au contact mobile 2, et une partie non sous tension 7 connectée au mécanisme d'actionnement 9. La partie sous tension 6 et la partie non sous tension 7 sont connectées l'une à l'autre au moyen d'une tige électriquement isolante 8 qui empêche un courant de circuler depuis la partie formant interrupteur 3 vers le  The switch portion 3 has a fixed contact 1 which is fixed on a support plate 16, a movable contact 2, which is arranged opposite the fixed contact 1, a bulb 4 in which a vacuum is established and which houses the fixed contact 1 and the movable contact 2 so as to improve the arc extinguishing properties, a first terminal 14 which is electrically connected to the fixed contact 1 and a second terminal 15 which is electrically connected to the mobile contact 2. The first and second terminals 14 and 15 make it possible to connect the switch part 3 electrically to an external electrical circuit. The movable shaft 5 includes a live part 6 which is connected to the movable contact 2, and a non-live part 7 connected to the actuation mechanism 9. The live part 6 and the non-live part 7 are connected to it. to each other by means of an electrically insulating rod 8 which prevents a current from flowing from the switch part 3 towards the

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mécanisme d'actionnement 9.  actuation mechanism 9.

Le mécanisme d'actionnement 9 possède un méca- nisme d'entraînement 21 qui produit une force d'entraînement sous l'effet d'une répulsion électromagnétique, un mécanisme de maintien 22 qui maintient un état ouvert des contacts ou un état fermé des contacts, et un mécanisme de réduction de vitesse 23 qui amortit des chocs accompagnant les opérations d'ouverture et de fermeture des contacts.  The actuating mechanism 9 has a driving mechanism 21 which produces a driving force under the effect of an electromagnetic repulsion, a holding mechanism 22 which maintains an open state of the contacts or a closed state of the contacts , and a speed reduction mechanism 23 which absorbs shocks accompanying the opening and closing operations of the contacts.

Le mécanisme d'entraînement 21 comprend une bobine mobile 10, qui est fixée à la partie non sous tension 7 de l'arbre mobile 5, une bobine 11 d'ouverture des contacts, qui est disposée à l'opposé de la surface supérieure de la bobine mobile 10 et est fixée à une plaque de support 17, et une bobine 12 de fermeture des contacts, qui est située en vis-à-vis de la surface inférieure de la bobine mobile et est fixée à une plaque de support 18. La partie non sous tension 7 de l'arbre mobile 5 traverse librement la plaque de support 17 et la plaque de support 18, de sorte que la bobine mobile 10 peut se déplacer en va-et-vient entre la bobine fixe 11 d'ouverture des contacts et la bobine fixe 12 de fermeture des contacts. Le mécanisme de maintien 22 inclut un ressort de sollicitation bidirectionnelle non linéaire 13, qui est fixé à la partie non sous tension 7 de l'arbre mobile 5 et une plaque de support 19 qui est fixée au ressort de sollicitation 13. Le ressort de sollicitation 13 possède des propriétés analogues à celles décrites en référence au ressort de sollicitation 13 des figures 7a et 7b.  The drive mechanism 21 comprises a moving coil 10, which is fixed to the non-tensioned part 7 of the moving shaft 5, a contact opening coil 11, which is arranged opposite the upper surface of the voice coil 10 and is fixed to a support plate 17, and a contact closure coil 12, which is located opposite the lower surface of the voice coil and is fixed to a support plate 18. The non-energized part 7 of the movable shaft 5 freely passes through the support plate 17 and the support plate 18, so that the movable coil 10 can move back and forth between the fixed opening coil 11 contacts and the fixed coil 12 for closing the contacts. The holding mechanism 22 includes a non-linear bi-directional biasing spring 13, which is fixed to the non-tensioned part 7 of the movable shaft 5 and a support plate 19 which is fixed to the biasing spring 13. The biasing spring 13 has properties similar to those described with reference to the biasing spring 13 of FIGS. 7a and 7b.

Le mécanisme de réduction de vitesse 23 comprend une pluralité de dispositifs d'amortissement 24a, qui réduisent la vitesse de fermeture des contacts et sont fixés sur la plaque de support 18 sur le côté (du côté inférieur sur la figure la) situé à l'opposé du côté sur lequel la bobine fixe 12 de fermeture des contacts est montée, une pluralité de dispositifs 24b d'amortissement  The speed reduction mechanism 23 comprises a plurality of damping devices 24a, which reduce the closing speed of the contacts and are fixed on the support plate 18 on the side (on the lower side in FIG. 1a) located at the opposite the side on which the fixed contact closure coil 12 is mounted, a plurality of damping devices 24b

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réduisant la vitesse d'ouverture des contacts, fixés au côté supérieur d'une plaque de support 26, et un élément de contact comprenant une plaque de contact 25 qui est fixée à la partie non sous tension 7 de l'arbre mobile 5 entre les dispositifs d'amortissement 24a, qui réduisent la vitesse de fermeture des contacts et les dispositifs d'amortissement 24b qui réduisent la vitesse d'ouverture des contacts.  reducing the speed of opening of the contacts, fixed to the upper side of a support plate 26, and a contact element comprising a contact plate 25 which is fixed to the non-energized part 7 of the movable shaft 5 between the damping devices 24a, which reduce the speed of closing of the contacts and damping devices 24b which reduce the speed of opening of the contacts.

Les dispositifs d'amortissement 24a, qui réduisent la vitesse de fermeture des contacts, sont positionnés à la même distance par rapport à l'axe de l'arbre mobile 5, et les dispositifs d'amortissement 24b, qui réduisent la vitesse d'ouverture des contacts, sont disposés à la même distance de l'axe de l'arbre mobile 5. Chacun des dispositifs d'amortissement 24a et 24b est d'un type connu en tant qu'amortisseur à huile qui utilise une pression hydraulique. Les positions des dispositifs d'amortissement 24a et 24b, qui réduisent la vitesse, sont choisies de telle sorte que lorsque l'un ou l'autre des dispositifs d'amortissement 24a ou des dispositifs d'amortissement 24b viennent en contact avec la plaque de contact 25, la somme des moments appliqués à la plaque de contact 25 et à l'arbre mobile 5 par les dispositifs d'amortissement est nulle. La distance 27 entre les dispositifs d'amortissement 24b, qui réduisent la vitesse d'ouverture des contacts, et la plaque 25 de contact, lorsque la partie formant interrupteur 3 est dans un état, dans lequel les contacts sont fermés, est sélectionnée de telle sorte que lorsque la plaque de contact 25 est en contact avec les dispositifs d'amortissement 24b, qui réduisent la vitesse d'ouverture des contacts, pendant une opération d'ouverture des contacts, la distance entre le contact fixe 1 et le contact mobile 2 de la partie formant interrupteur 3 est suffisamment étendue pour que la décharge entre les contacts 1 et 2 ne se produise pas, c'est-à-dire pour que le flux de courant entre les contacts 1 et 2 soit interrompu. The damping devices 24a, which reduce the closing speed of the contacts, are positioned at the same distance from the axis of the movable shaft 5, and the damping devices 24b, which reduce the opening speed contacts are arranged at the same distance from the axis of the movable shaft 5. Each of the damping devices 24a and 24b is of a type known as an oil damper which uses hydraulic pressure. The positions of the damping devices 24a and 24b, which reduce the speed, are chosen so that when either of the damping devices 24a or the damping devices 24b come into contact with the plate. contact 25, the sum of the moments applied to the contact plate 25 and to the movable shaft 5 by the damping devices is zero. The distance 27 between the damping devices 24b, which reduce the speed of opening of the contacts, and the contact plate 25, when the switch part 3 is in a state, in which the contacts are closed, is selected such that so that when the contact plate 25 is in contact with the damping devices 24b, which reduce the speed of opening of the contacts, during a contact opening operation, the distance between the fixed contact 1 and the movable contact 2 of the switch portion 3 is sufficiently large that the discharge between the contacts 1 and 2 does not occur, that is to say that the current flow between the contacts 1 and 2 is interrupted.

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Ci-après on va expliquer l'opération d'ouverture des contacts. Lorsque le dispositif de commutation est dans l'état dans lequel les contacts sont fermés, représenté sur la figure la, si un courant impulsionnel est appliqué à la bobine fixe 11 d'ouverture des contacts et à la bobine 10 mobile par une source d'alimentation en énergie non représentée, chaque bobine 11 et 10 produit un champ magnétique. Les bobines 10 et 11 sont contraintes à s'écarter l'une de l'autre par des forces de répulsion électromagnétiques produites par les champs magnétiques, et la bobine mobile 10 est repoussée rapidement vers le bas sur la figure, avec l'arbre mobile 5, par les forces de répulsion électromagnétiques. Le déplacement de l'arbre mobile 5 sépare le contact mobile 2 du contact fixe 1 pour ouvrir la partie formant interrupteur 3. La plaque de contact 25 et le ressort de sollicitation 13, qui sont fixés à l'arbre mobile 5, sont également repoussés vers le bas à cet instant, avec l'arbre mobile 5. Lorsque l'arbre mobile 5 descend au-delà d'un point prescrit, le ressort de sollicitation 13 est inversé et la direction, dans laquelle il applique une force de sollicitation, est changée jusqu'à être dirigée vers le bas sur la figure. Une fois que la plaque de contact 25 s'est déplacée vers le bas exactement sur la distance 27, elle vient en contact avec les dispositifs d'amortissement 24b, qui réduisent la vitesse d'ouverture des contacts, qui appliquent une résistance à la plaque de contact 25, qui correspond à sa vitesse de déplacement vers le bas, et qui peuvent atténuer le choc accompagnant l'opération d'ouverture des contacts. Ensuite l'arbre mobile 5 est complètement repoussé vers le bas de manière à achever l'opération d'ouverture des contacts, et le ressort de sollicitation 13 maintient les contacts dans l'état ouvert.  Below we will explain the operation of opening the contacts. When the switching device is in the state in which the contacts are closed, represented in FIG. 1a, if a pulse current is applied to the fixed coil 11 for opening the contacts and to the coil 10 movable by a source of power supply not shown, each coil 11 and 10 produces a magnetic field. The coils 10 and 11 are forced to move away from each other by electromagnetic repulsive forces produced by the magnetic fields, and the moving coil 10 is rapidly pushed down in the figure, with the moving shaft. 5, by the electromagnetic repulsion forces. The movement of the movable shaft 5 separates the movable contact 2 from the fixed contact 1 to open the switch portion 3. The contact plate 25 and the biasing spring 13, which are fixed to the movable shaft 5, are also pushed back downward at this instant, with the movable shaft 5. When the movable shaft 5 descends beyond a prescribed point, the biasing spring 13 is inverted and the direction, in which it applies a biasing force, is changed until it faces down in the figure. Once the contact plate 25 has moved down exactly over the distance 27, it comes into contact with the damping devices 24b, which reduce the speed of opening of the contacts, which apply resistance to the plate contact 25, which corresponds to its downward movement speed, and which can attenuate the shock accompanying the contact opening operation. Then the movable shaft 5 is completely pushed back down so as to complete the contact opening operation, and the biasing spring 13 maintains the contacts in the open state.

De cette manière, en déplaçant l'arbre mobile 5 précisément selon la distance 27 et en mettant en contact  In this way, by moving the movable shaft 5 precisely along the distance 27 and bringing into contact

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la plaque de contact 25 avec les dispositifs d'amortissement 24b, qui réduisent la vitesse d'ouverture des con- tacts, après qu'une opération d'ouverture des contacts a été effectuée de façon sûre, la fiabilité de l'opération d'ouverture des contacts peut être accrue.  the contact plate 25 with the damping devices 24b, which reduce the speed of opening of the contacts, after an operation of opening the contacts has been carried out safely, the reliability of the operation of contact opening can be increased.

Ci-après on va expliquer l'opération de fermeture des contacts. Lorsque le dispositif de commutation est dans l'état dans lequel les contacts sont ouverts, sur la figure lb, si un courant impulsionnel est envoyé à la bobine fixe 12 de fermeture des contacts et à la bobine mobile 10, les bobines 12 et 10 produisent des champs magnétiques. Sous l'action des champs magnétiques, les bobines 10 et 12 sont contrainte à s'écarter l'une de l'autre par des forces électromagnétiques répulsives, et la bobine mobile 10 est repoussée rapidement vers le haut sur la figure et de même l'arbre mobile 5, qui est fixé à la bobine mobile 10. La plaque de contact 25 et le ressort de sollicitation 13, qui sont fixés à l'arbre mobile 5, sont également repoussés vers le haut lorsque l'arbre mobile 5 remonte. Lorsque l'arbre mobile 5 remonte au-delà d'un point prescrit, le ressort de sollicitation 13 est inversé et la direction, dans laquelle il applique une force de sollicitation change pour être dirigée vers le haut sur la figure. Après une certaine course de déplacement ascendant, la plaque de contact 25 vient en contact avec les dispositifs d'amortissement 24a réduisant la vitesse de fermeture des contacts, qui appliquent à la plaque de contact 25 une résistance qui correspond à sa vitesse de montée, et ils amortissent le choc accompagnant l'opération de fermeture des contacts.  Below we will explain the operation of closing the contacts. When the switching device is in the state in which the contacts are open, in FIG. 1b, if a pulse current is sent to the fixed coil 12 for closing the contacts and to the moving coil 10, the coils 12 and 10 produce magnetic fields. Under the action of the magnetic fields, the coils 10 and 12 are forced to move apart from each other by repulsive electromagnetic forces, and the moving coil 10 is rapidly repelled upward in the figure and likewise l movable shaft 5, which is fixed to the movable coil 10. The contact plate 25 and the biasing spring 13, which are fixed to the movable shaft 5, are also pushed up when the movable shaft 5 goes up. When the movable shaft 5 rises beyond a prescribed point, the biasing spring 13 is reversed and the direction in which it applies a biasing force changes to be directed upwards in the figure. After a certain upward movement stroke, the contact plate 25 comes into contact with the damping devices 24a reducing the closing speed of the contacts, which apply a resistance to the contact plate 25 which corresponds to its rising speed, and they absorb the shock accompanying the contact closure operation.

L'arbre mobile 5 continue à être repoussé vers le haut mais à vitesse réduite et le contact mobile 2 vient alors en contact avec le contact fixe 1 pour achever l'opération de fermeture des contacts. Un état, dans lequel les contacts sont fermés, est maintenu par la force ascendante appliquée par le ressort de sollicitation 13. The movable shaft 5 continues to be pushed upward but at reduced speed and the movable contact 2 then comes into contact with the fixed contact 1 to complete the contact closure operation. A state in which the contacts are closed is maintained by the upward force applied by the biasing spring 13.

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Bien que les dispositifs d'amortissement 24a, qui réduisent la vitesse d'ouverture des contacts, et les dispositifs d'amortissement 24b, qui réduisent la vitesse de fermeture des contacts reçoivent globalement une force d'impact élevée lorsque la plaque de contact 25 les heurte pendant l'opération d'ouverture des contacts ou de fermeture des contacts, étant donné que la force d'impact est répartie entre une pluralité de dispositifs d'amortissement (quatre tels dispositifs d'amortissement sont prévus dans cette forme de réalisation), chacun des dispositifs d'amortissement 24a et 24b, qui réduisent la vitesse, peut avoir de faibles dimensions.  Although the damping devices 24a, which reduce the speed of opening of the contacts, and the damping devices 24b, which reduce the speed of closing of the contacts generally receive a high impact force when the contact plate 25 strikes during the contact opening or contact closing operation, since the impact force is distributed among a plurality of damping devices (four such damping devices are provided in this embodiment), each of the damping devices 24a and 24b, which reduce the speed, may have small dimensions.

Les dispositifs d'amortissement 24a et 24b, qui réduisent la vitesse, sont disposés de telle sorte que la somme des vitesses, qu'ils appliquent à la plaque de contact 25, est nulle de sorte que la plaque de contact 25 ne bascule pas même lorsqu'elle est soumise à un choc élevé, et une opération de commutation stable peut être exécutée.  The damping devices 24a and 24b, which reduce the speed, are arranged so that the sum of the speeds, which they apply to the contact plate 25, is zero so that the contact plate 25 does not even tilt when subjected to a high shock, and a stable switching operation can be performed.

Le nombre des dispositifs d'amortissement 24a, qui réduisent la vitesse de fermeture des contacts, et des dispositifs d'amortissement 24b, qui réduisent la vitesse d'ouverture des contacts, qui sont utilisés, n'est pas critique et n'est pas limité à quatre de chacun d'eux, de sorte que la force d'impact due au contact avec la plaque de contact 25 peut être répartie entre un nombre différent d'une pluralité de dispositifs d'amortissement 24a et 24b.  The number of damping devices 24a, which reduce the speed of closing of the contacts, and of damping devices 24b, which reduce the speed of opening of the contacts, which are used, is not critical and is not limited to four of each, so that the impact force due to contact with the contact plate 25 can be distributed among a different number of a plurality of damping devices 24a and 24b.

Dans cette forme de réalisation, tous les dispositifs d'amortissement 24a, qui réduisent la vitesse, sont situés à la même distance de l'axe de l'arbre mobile 5 et tous les dispositifs d'amortissement 24b, qui réduisent la vitesse, sont situés à la même distance de l'axe de l'arbre mobile 5, mais tant que la somme des moments appliqués à la plaque de contact 25 par les dispositifs d'amortissement est nulle, il n'est pas nécessaire qu'ils soient à la même distance de l'arbre mobile 5.  In this embodiment, all the damping devices 24a, which reduce the speed, are located at the same distance from the axis of the movable shaft 5 and all the damping devices 24b, which reduce the speed, are located at the same distance from the axis of the movable shaft 5, but as long as the sum of the moments applied to the contact plate 25 by the damping devices is zero, it is not necessary that they be at the same distance from the movable shaft 5.

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Le mécanisme d'actionnement 9 n'est pas limité à un mécanisme possédant un mécanisme d'entraînement 21 uti- lisant une bobine mobile 10 et deux bobines fixes 11 et 12. Par exemple il est possible d'utiliser un mécanisme d'entraînement dans lequel la bobine mobile 10 est remplacée par une plaque répulsive électriquement conductrice et des courants de Foucault induits dans la plaque de répulsion sont utilisés pour produire une force d'entraînement.  The actuation mechanism 9 is not limited to a mechanism having a drive mechanism 21 using a voice coil 10 and two fixed coils 11 and 12. For example it is possible to use a drive mechanism in wherein the voice coil 10 is replaced by an electrically conductive repelling plate and eddy currents induced in the repelling plate are used to produce a driving force.

Sinon, il est possible d'utiliser un mécanisme d'entraînement qui emploie une énergie stockée dans un ressort. Alternatively, it is possible to use a drive mechanism which uses energy stored in a spring.

Les dispositifs d'amortissement 24a et 24b, qui réduisent la vitesse, ne sont pas limités à des éléments utilisant une pression hydraulique, et on peut utiliser n'importe quel type de dispositif d'amortissement qui permette de réduire la vitesse de la plaque de contact 25, comme par exemple un matériau d'amortissement.  The damping devices 24a and 24b, which reduce the speed, are not limited to elements using hydraulic pressure, and any type of damping device which can reduce the speed of the plate can be used. contact 25, such as for example a damping material.

Les figures 2a et 2b sont des vues arrachées schématiques en élévation d'une seconde forme de réalisation d'un dispositif de commutation selon la présente invention. La structure d'ensemble de cette autre forme de réalisation est similaire à celle-de la forme de réalisation précédente, mais au lieu de comporter des dispositifs d'amortissement réduisant la vitesse disposés autour de la périphérie d'un arbre mobile 5, elle possède un dispositif d'amortissement 24c, qui réduit la vitesse de fermeture des contacts, et un dispositif d'amortissement 24d, qui réduit la vitesse d'ouverture des contacts, ces dispositifs d'amortissement étant tous deux disposés en étant alignés sur l'axe de l'arbre mobile 5. Le dispositif d'amortissement 24c, qui réduit la vitesse de fermeture des contacts, est disposé entre la tige isolation électrique 8 et le mécanisme d'entraînement 21 du mécanisme d'actionnement 9.  FIGS. 2a and 2b are diagrammatic cutaway views in elevation of a second embodiment of a switching device according to the present invention. The overall structure of this other embodiment is similar to that of the previous embodiment, but instead of comprising speed reducing damping devices arranged around the periphery of a movable shaft 5, it has a damping device 24c, which reduces the speed of closing of the contacts, and a damping device 24d, which reduces the speed of opening of the contacts, these damping devices being both arranged in alignment with the axis of the movable shaft 5. The damping device 24c, which reduces the closing speed of the contacts, is arranged between the electrical insulation rod 8 and the drive mechanism 21 of the actuation mechanism 9.

Un ressort d'amortissement non linéaire en forme de coupelle 13a est raccordé à l'arbre mobile 5 sur le côté de la tige isolante. Les dispositifs d'amortissement 24c et A non-linear cup-shaped damping spring 13a is connected to the movable shaft 5 on the side of the insulating rod. 24c damping devices and

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24d, qui réduisent la vitesse, ne sont pas limités à une structure particulière et au contraire, dans cette forme de réalisation, ce sont deux dispositifs d'amortissement à l'huile, similaires aux dispositifs d'amortissement 24a et 24b, qui réduisent la vitesse, de la première forme de réalisation.  24d, which reduce the speed, are not limited to a particular structure and on the contrary, in this embodiment, there are two oil damping devices, similar to the damping devices 24a and 24b, which reduce the speed, of the first embodiment.

Le dispositif d'amortissement 24d, qui réduit la vitesse de fermeture des contacts, est disposé en vis-à-vis de l'extrémité inférieure de l'arbre mobile 5 de manière à venir en contact avec l'extrémité inférieure lorsque l'arbre mobile 5 descend pendant une opération d'ouverture des contacts. La structure de cette forme de réalisation est par ailleurs identique à celle de la première forme de réalisation.  The damping device 24d, which reduces the speed of closing of the contacts, is arranged opposite the lower end of the movable shaft 5 so as to come into contact with the lower end when the shaft mobile 5 descends during a contact opening operation. The structure of this embodiment is also identical to that of the first embodiment.

Ci-après on va expliquer l'opération d'ouverture des contacts de cette forme de réalisation. Lorsque le dispositif de commutation est dans l'état représenté sur la figure 2a, dans lequel les contacts sont fermés, si un courant impulsionnel est appliqué à la bobine mobile 10 et à la bobine fixe 11 d'ouverture des contacts par une source d'alimentation non représentée, les forces électromagnétiques répulsives sont produites par les deux bobines 10 et 11, et la bobine mobile 10 descend à grande vitesse.  Below we will explain the operation of opening the contacts of this embodiment. When the switching device is in the state shown in FIG. 2a, in which the contacts are closed, if a pulse current is applied to the voice coil 10 and to the fixed coil 11 of opening of the contacts by a source of power supply not shown, the repulsive electromagnetic forces are produced by the two coils 10 and 11, and the moving coil 10 descends at high speed.

L'arbre mobile 5 et le contact mobile 2 descendent également conjointement avec la bobine mobile 10 pour ouvrir la partie formant interrupteur 3. Le déplacement descendant de l'arbre mobile 5 amène également le ressort de sollicitation 13 à s'inverser et à appliquer une force de sollicitation à l'arbre mobile 5 dans la direction d'ouverture de contact, c'est-à-dire vers le bas sur la figure. A cet instant, l'extrémité inférieure de l'arbre mobile 5 vient en contact avec le dispositif d'amortissement 24d, qui réduit la vitesse d'ouverture des contacts et exerce une résistance correspondant à la vitesse de l'arbre mobile 5, et l'énergie cinétique de l'arbre mobile 5 est absorbée par The movable shaft 5 and the movable contact 2 also descend together with the movable coil 10 to open the switch portion 3. The downward movement of the movable shaft 5 also causes the biasing spring 13 to reverse and apply a biasing force on the movable shaft 5 in the contact opening direction, that is to say down in the figure. At this instant, the lower end of the movable shaft 5 comes into contact with the damping device 24d, which reduces the speed of opening of the contacts and exerts a resistance corresponding to the speed of the movable shaft 5, and the kinetic energy of the moving shaft 5 is absorbed by

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le dispositif d'amortissement 24d qui réduit la vitesse d'ouverture des contacts. Lorsque l'arbre mobile 5 cesse de se déplacer, le ressort de sollicitation 13 maintient la partie formant interrupteur 3 dans un état dans lequel les contacts sont ouverts.  the damping device 24d which reduces the speed of opening of the contacts. When the movable shaft 5 ceases to move, the biasing spring 13 maintains the switch portion 3 in a state in which the contacts are open.

Ci-après on va expliquer l'opération de fermeture des contacts. Lorsque le dispositif de commutation est dans l'état représenté sur la figure 2b, dans lequel les contacts sont ouverts, si un courant impulsionnel est appliqué à la bobine mobile 10 et à la bobine fixe 12 de fermeture des contacts, des forces de répulsion électromagnétiques sont produites par les bobines 10 et 12 et la bobine mobile 10 est soulevée à grande vitesse pour déplacer le contact mobile 2 en direction du contact fixe 1 de la partie formant interrupteur 3. Le déplacement ascendant de l'arbre mobile 5 amène le ressort de sollicitation 13 à s'inverser et à appliquer une force de sollicitation à l'arbre mobile 5 dans la direction de fermeture des contacts, c'est-à-dire vers le haut sur la figure, ceci s'ajoutant à l'énergie de l'arbre mobile 5. Cependant un ressort d'amortissement 13a est coudé vers le haut et produit une force élastique descendante, qui ralentit le déplacement ascendant à grande vitesse de l'arbre mobile 5. En outre le ressort d'amortissement 13a guide le dispositif d'amortissement 24c qui réduit la vitesse d'ouverture des contacts, vers le côté, tourné vers la partie formant interrupteur, de l'arbre mobile 5 et par contact du dispositif d'amortissement 24c, qui réduit la vitesse d'ouverture des contacts, avec le côté, portant la partie formant interrupteur de l'arbre mobile 5, l'énergie cinétique de l'arbre mobile 5 est absorbée et le choc apparaissant lorsque le contact mobile 2 de la partie formant interrupteur 3 heurte le contact fixe 1, est amortie. En outre, la partie formant interrupteur 3 se ferme pour terminer l'opération de fermeture des contacts et le ressort de sollicitation 13  Below we will explain the operation of closing the contacts. When the switching device is in the state shown in FIG. 2b, in which the contacts are open, if a pulse current is applied to the voice coil 10 and to the fixed coil 12 for closing the contacts, electromagnetic repulsive forces are produced by the coils 10 and 12 and the moving coil 10 is raised at high speed to move the moving contact 2 in the direction of the fixed contact 1 of the switch part 3. The upward movement of the moving shaft 5 brings the spring bias 13 to reverse and apply a biasing force to the movable shaft 5 in the closing direction of the contacts, that is to say upwards in the figure, this adding to the energy of the movable shaft 5. However, a damping spring 13a is bent upwards and produces a downward elastic force, which slows the upward movement at high speed of the movable shaft 5. Furthermore the damped spring ement 13a guides the damping device 24c which reduces the speed of opening of the contacts, to the side, facing the switch part, of the movable shaft 5 and by contact with the damping device 24c, which reduces the speed opening of the contacts, with the side carrying the switch part of the movable shaft 5, the kinetic energy of the movable shaft 5 is absorbed and the shock appearing when the movable contact 2 of the switch part 3 strikes the fixed contact 1 is damped. In addition, the part forming the switch 3 closes to complete the operation of closing the contacts and the biasing spring 13

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applique une force de sollicitation ascendante à l'arbre mobile 5 pour maintenir l'état fermé.  applies an upward biasing force to the movable shaft 5 to maintain the closed state.

Par conséquent, cette forme de réalisation peut atténuer des chocs à la fois pendant l'opération d'ouverture des contacts et pendant l'opération de fermeture des contacts. Il en résulte qu'un broutage ou un frottement des contacts 1 et 2 pendant l'opération de fermeture des contacts peut être presque entièrement empêché et que le risque que les contacts de la partie formant interrupteur 3 soient soudés entre eux est quasiment éliminé.  Therefore, this embodiment can attenuate shocks both during the contact opening operation and during the contact closing operation. As a result, chattering or rubbing of the contacts 1 and 2 during the contact closing operation can be almost entirely prevented and the risk that the contacts of the switch part 3 are welded together is almost eliminated.

Le fait de prévoir un coussin d'amortissement 13a en plus du dispositif d'amortissement 24c qui réduit la vitesse de fermeture des contacts, en tant que mécanisme de réduction de vitesse, réduit la charge appliquée au dispositif d'amortissement 24c, qui réduit la vitesse de fermeture des contacts, pendant l'opération de fermeture des contacts, de sorte que la fiabilité et la durée de vie du dispositif de commutation sont accrues.  Providing a cushioning cushion 13a in addition to the cushioning device 24c which reduces the closing speed of the contacts, as a speed reduction mechanism, reduces the load applied to the cushioning device 24c, which reduces the speed of closing of the contacts, during the closing operation of the contacts, so that the reliability and the service life of the switching device are increased.

En raison de son agencement en forme de coupelle, le ressort d'amortissement 13a peut produire une force intense dans le cas où il est dévié sous l'effet d'une faible distance de déplacement de l'arbre mobile 5, de sorte que le dispositif de commutation ne peut pas devenir important dans la direction axiale de l'arbre mobile 5, et que la capacité de réponse du dispositif de commutation peut s'en trouver améliorée.  Due to its cup-shaped arrangement, the damping spring 13a can produce an intense force in the event that it is deflected under the effect of a small displacement distance of the movable shaft 5, so that the switching device can not become important in the axial direction of the movable shaft 5, and that the response capacity of the switching device can be improved.

En utilisant des dispositifs hydrauliques tels que des dispositifs d'amortissement à huile en tant que dispositif d'amortissement 24c, qui réduit la vitesse de fermeture des contacts et en tant que dispositif d'amortissement 24d, qui réduit la vitesse d'ouverture des contacts, on peut obtenir un effet intense de réduction de la vitesse, avec une structure compacte.  By using hydraulic devices such as oil damping devices as a damping device 24c, which reduces the speed of closing of the contacts and as a damping device 24d, which reduces the speed of opening of the contacts , an intense speed reduction effect can be obtained with a compact structure.

Comme dans la forme de réalisation des figures la-lc, le mécanisme d'actionnement 9 n'est pas limité à un  As in the embodiment of Figures la-lc, the actuation mechanism 9 is not limited to a

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mécanisme possédant un mécanisme d'entraînement 21 utilisant une bobine mobile 10 et deux bobines fixes 11 et 12.  mechanism having a drive mechanism 21 using a voice coil 10 and two fixed coils 11 and 12.

Par exemple il est possible d'utiliser un mécanisme d'entraînement, dans lequel la bobine mobile 10 est remplacée par une plaque de répulsion électriquement conductrice et des courants de Foucault induits dans la plaque de répulsion sont utilisés pour produire une force d'entraînement. Sinon il est possible d'utiliser un mécanisme d'entraînement utilisant une énergie stockée dans un ressort. For example, it is possible to use a drive mechanism, in which the voice coil 10 is replaced by an electrically conductive repulsion plate and eddy currents induced in the repulsion plate are used to produce a drive force. Otherwise it is possible to use a drive mechanism using energy stored in a spring.

Un ressort pour réduire la vitesse de l'arbre mobile 5 pendant une opération de fermeture des contacts n'est pas limitée à un ressort non linéaire en forme de coupelle analogue au ressort d'amortissement 13a. Les figures 3a et 3b sont des vues en élévation arrachées schématiques d'une troisième forme de réalisation de la présente invention respectivement dans un état dans lequel les contacts sont fermés et dans un état dans lequel les contacts sont ouverts. Cette forme de réalisation possède la même structure que la forme de réalisation des figures 2a et 2b hormis que le ressort d'amortissement en forme de coupelle 13a des figures 2a et 2b est remplacé par un ressort hélicoïdal linéaire 13b. Pendant l'opération de fermeture des contacts, le ressort hélicoïdal 13b est comprimé et produit une force qui s'oppose au déplacement de l'arbre mobile 5, ce qui réduit la vitesse de l'arbre mobile 5, d'une manière très semblable au ressort d'amortissement 13a des figures 2a et 2b.  A spring for reducing the speed of the movable shaft 5 during a contact closing operation is not limited to a non-linear cup-shaped spring similar to the damping spring 13a. Figures 3a and 3b are schematic cutaway elevation views of a third embodiment of the present invention respectively in a state in which the contacts are closed and in a state in which the contacts are open. This embodiment has the same structure as the embodiment of Figures 2a and 2b except that the cup-shaped damping spring 13a of Figures 2a and 2b is replaced by a linear helical spring 13b. During the closing operation of the contacts, the helical spring 13b is compressed and produces a force which opposes the movement of the movable shaft 5, which reduces the speed of the movable shaft 5, in a very similar way to the damping spring 13a of FIGS. 2a and 2b.

Au lieu d'être comprimé, le ressort hélicoïdal 13b peut être agencé de telle sorte qu'un déplacement de l'arbre mobile 5 pendant l'opération de fermeture des contacts allonge le ressort hélicoïdal 13b qui, en raison de l'allongement, produit une force qui s'oppose au déplacement de l'arbre mobile 5 de manière à réduire ainsi la vitesse de l'arbre mobile 5.  Instead of being compressed, the helical spring 13b can be arranged so that a displacement of the movable shaft 5 during the operation of closing the contacts lengthens the helical spring 13b which, due to the elongation, produces a force which opposes the movement of the movable shaft 5 so as to thereby reduce the speed of the movable shaft 5.

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Les figures 4a et 4b sont des vues en élévation schématiques arrachées d'une quatrième forme de réalisation d'un dispositif de commutation selon la présente invention.  FIGS. 4a and 4b are diagrammatic elevation views broken away from a fourth embodiment of a switching device according to the present invention.

La figure 4a représente le dispositif de commutation dans un état dans lequel les contacts sont fermés, tandis que la figure 4b représente le dispositif dans un état dans lequel les contacts sont ouverts. Cette forme de réalisation inclut un mécanisme de réduction de vitesse comprenant un dispositif d'amortissement 24a réduisant la vitesse d'ouverture des contacts et de fermeture des contacts, qui est fixé à l'extrémité inférieure de l'arbre mobile 5 c'est-à-dire un dispositif d'amortissement qui oppose une résistance au déplacement de l'arbre mobile 5 à la fois pendant l'opération d'ouverture des contacts et pendant l'opération de fermeture des contacts. La figure 5 est une vue en élévation en coupe transversale du dispositif d'amortissement 24e qui réduit la vitesse d'ouverture des contacts et de fermeture des contacts. Il comprend une tige à téton 28 qui est fixée à l'extrémité inférieure de l'arbre mobile 5, des ressorts de rappel 30 et 31 qui sont fixés à la tige à téton 28 et qui possède des propriétés de charge représentées sur la figure 6 pour amener la tige à téton 28 à retourner dans une position de contact dans laquelle les contacts sont ouverts, ou dans une position dans laquelle les contacts sont fermés, de l'huile 32 qui remplit un carter entourant les ressorts de rappel 30 et 31 et un ou plusieurs orifices 29 pour modifier lentement la pression de l'huile 32 sous l'effet du déplacement de la tige à téton 28. Il existe un interstice entre la tige à téton 28 et les ressorts de rappel 30 et 31, et la structure est telle que l'huile 32 peut se déplacer. Figure 4a shows the switching device in a state in which the contacts are closed, while Figure 4b shows the device in a state in which the contacts are open. This embodiment includes a speed reduction mechanism comprising a damping device 24a reducing the speed of opening of contacts and closing of contacts, which is fixed to the lower end of the movable shaft 5 that is ie a damping device which provides resistance to the displacement of the movable shaft 5 both during the contact opening operation and during the contact closing operation. Figure 5 is a cross-sectional elevation view of the damping device 24e which reduces the speed of opening of the contacts and closing of the contacts. It comprises a stud pin 28 which is fixed to the lower end of the movable shaft 5, return springs 30 and 31 which are fixed to the stud pin 28 and which has the load properties shown in FIG. 6 to cause the stud pin 28 to return to a contact position in which the contacts are open, or to a position in which the contacts are closed, oil 32 which fills a sump surrounding the return springs 30 and 31 and one or more orifices 29 for slowly changing the oil pressure 32 under the effect of the displacement of the stud pin 28. There is a gap between the stud pin 28 and the return springs 30 and 31, and the structure is such that oil 32 can move.

L'élément d'amortissement 24e, qui réduit la vitesse d'ouverture et de fermeture des contacts, peut se déplacer sur une distance égale à la distance de déplacement de l'arbre mobile 5 pendant l'opération d'ouverture des con- The damping element 24e, which reduces the speed of opening and closing of the contacts, can move a distance equal to the distance of movement of the movable shaft 5 during the opening operation of the contacts.

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tacts ou l'opération de fermeture des contacts. Il applique une force qui s'oppose au déplacement de l'arbre mobile 5, qui correspond à la vitesse de déplacement de l'arbre mobile 5. Etant donné que la tige à téton 28 est fixée à l'arbre mobile 5, le dispositif d'amortissement 24e, qui réduit la vitesse d'ouverture des contacts et de fermeture des contacts, peut réduire la vitesse de l'arbre mobile 5 pendant une opération d'ouverture des contacts et pendant une opération de fermeture des contacts. La structure de cette forme de réalisation est par ailleurs identique à celle de la première forme de réalisation.  tacts or the contact closure operation. It applies a force which opposes the movement of the movable shaft 5, which corresponds to the speed of displacement of the movable shaft 5. Since the stud pin 28 is fixed to the movable shaft 5, the device damping 24e, which reduces the speed of opening of the contacts and closing of the contacts, can reduce the speed of the movable shaft 5 during a contact opening operation and during a contact closing operation. The structure of this embodiment is also identical to that of the first embodiment.

Ci-après on va expliquer l'opération d'ouverture des contacts. Lorsque le dispositif de commutation est dans l'état représenté sur la figure 4a, dans lequel les contacts sont fermés, si un courant impulsionnel est appliqué à la bobine mobile 10 et à la bobine fixe 11 d'ouverture des contacts, par une source d'alimentation non représentée, des forces électromagnétiques répulsives sont produites par les bobines 10 et 11 et la bobine mobile 10 est repoussée vers le bas, ce qui a pour effet que l'arbre mobile 5 descend également pour écarter le contact mobile 2 du contact fixe 1. Le déplacement descendant de l'arbre mobile 5 provoque également l'inversion du ressort 13 de sollicitation, à la suite de quoi il applique une force de sollicitation descendante à l'arbre mobile 5 dans le sens de l'ouverture des contacts. Cependant, le dispositif d'amortissement 24e, qui réduit la force d'ouverture et de fermeture des contacts, qui est prévu sur l'extrémité inférieure de l'arbre mobile 5, produit une résistance au déplacement descendant de l'arbre mobile 5 et un choc dû à l'opération d'ouverture des contacts est absorbé. Lorsque le dispositif de commutation passe à l'état représenté sur la figure 4b, dans lequel les contacts sont ouverts, cet état est maintenu par le ressort de sollicitation 13.  Below we will explain the operation of opening the contacts. When the switching device is in the state shown in FIG. 4a, in which the contacts are closed, if a pulse current is applied to the voice coil 10 and to the fixed coil 11 for opening the contacts, by a source d power not shown, repulsive electromagnetic forces are produced by the coils 10 and 11 and the moving coil 10 is pushed down, which causes the moving shaft 5 also to descend to move the moving contact 2 away from the fixed contact 1. The downward movement of the movable shaft 5 also causes the inversion spring 13 to reverse, after which it applies a downward biasing force to the movable shaft 5 in the direction of opening of the contacts. However, the damping device 24e, which reduces the opening and closing force of the contacts, which is provided on the lower end of the movable shaft 5, produces a resistance to the downward displacement of the movable shaft 5 and a shock due to the contact opening operation is absorbed. When the switching device changes to the state shown in FIG. 4b, in which the contacts are open, this state is maintained by the biasing spring 13.

On va maintenant expliquer l'opération de ferme-  We will now explain the operation of closing

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ture des contacts. Lorsque le dispositif de commutation est dans l'état représenté sur la figure 4b, dans lequel les contacts sont ouverts, si un courant impulsionnel est envoyé à la bobine mobile 10 et à la bobine fixe 12 de fermeture des contacts, des forces électromagnétiques de répulsion sont produites par les bobines 10 et 12 et la bobine mobile 10 est repoussée vers le haut, ce qui a pour effet que l'arbre mobile 5 remonte également. Le déplacement ascendant de l'arbre mobile 5 amène le ressort de sollicitation 13 à s'inverser et à appliquer une force de sollicitation sur l'arbre mobile 5 dans le sens montant, mais le dispositif d'amortissement 24e, qui réduit la vitesse d'ouverture et de fermeture des contacts, produit une résistance au déplacement ascendant de l'arbre mobile 5 et applique un freinage au déplacement ascendant et un choc dû à une opération de fermeture des contacts est absorbé.  ture of contacts. When the switching device is in the state shown in FIG. 4b, in which the contacts are open, if an impulse current is sent to the moving coil 10 and to the fixed coil 12 for closing the contacts, electromagnetic repelling forces are produced by the coils 10 and 12 and the voice coil 10 is pushed up, which has the effect that the moving shaft 5 also goes up. The upward movement of the movable shaft 5 causes the biasing spring 13 to reverse and apply a biasing force on the movable shaft 5 in the upward direction, but the damping device 24e, which reduces the speed d opening and closing of the contacts produces resistance to the upward movement of the movable shaft 5 and applies braking to the upward movement and a shock due to an operation of closing the contacts is absorbed.

Sous l'effet de l'action du dispositif d'amortissement 24e d'ouverture des contacts et de fermeture des contacts, le contact mobile 2 vient en contact lentement avec le contact fixe 1, puis la fermeture des contacts s'effectue de façon sûre sous l'effet de la force de sollicitation appliquée par le ressort de sollicitation 13. Under the effect of the damping device 24e for opening the contacts and closing the contacts, the movable contact 2 comes into slow contact with the fixed contact 1, then the contacts are closed in a safe manner under the effect of the biasing force applied by the biasing spring 13.

De cette manière, le dispositif d'amortissement 24e, qui réduit la vitesse d'ouverture et de fermeture des contacts, produit une résistance qui correspond à la vitesse de l'arbre mobile 5 lors à la fois de l'opération d'ouverture des contacts et de l'opération de fermeture des contacts, et des chocs peuvent être absorbés. C'est pourquoi, un endommagement dû à des chocs pendant l'opération de commutation est empêché sans accroissement du nombre de pièces du dispositif de commutation, et la fiabilité à long terme du dispositif de commutation peut être accrue.  In this way, the damping device 24e, which reduces the speed of opening and closing of the contacts, produces a resistance which corresponds to the speed of the movable shaft 5 during both the opening operation of the contacts and the contact closure operation, and shock can be absorbed. Therefore, damage due to shock during the switching operation is prevented without increasing the number of parts of the switching device, and the long-term reliability of the switching device can be increased.

En outre, il ne se produit presque pas de broutage pendant l'opération de fermeture des contacts de sorte  In addition, almost no chattering occurs during the contact closure operation so

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qu'il n'est quasiment pas possible qu'il se produise un soudage réciproque des contacts 1 et 2, et la fiabilité de l'opération de commutation est accrue.  that it is almost impossible for reciprocal welding of the contacts 1 and 2 to occur, and the reliability of the switching operation is increased.

Le ressort de sollicitation 13 lui-même est apte à maintenir le dispositif de commutation dans un état, dans lequel les contacts sont ouverts, ou dans un état, dans lequel les contacts sont fermés, de sorte que si on le désire, les ressorts de rappel 30 et 31 du dispositif d'amortissement 24e, qui réduisent la vitesse d'ouverture et la vitesse de fermeture des contacts, peuvent être supprimés.  The biasing spring 13 itself is able to maintain the switching device in a state, in which the contacts are open, or in a state, in which the contacts are closed, so that if desired, the springs recall 30 and 31 of the damping device 24e, which reduce the opening speed and the closing speed of the contacts, can be omitted.

Comme dans la forme de réalisation des figures la à lc, le mécanisme de fonctionnement 9 n'est pas limité à un mécanisme comprenant un mécanisme d'entraînement 21 utilisant une bobine mobile 10 et deux bobines fixes 11 et 12. Par exemple, il est possible d'utiliser un mécanisme d'entraînement, dans lequel la bobine mobile 10 est remplacée par une plaque de répulsion électriquement conductrice et des courants de Foucault induits dans la plaque de répulsion sont utilisés pour produire une force d'entraînement. Sinon, il est possible d'utiliser un mécanisme d'entraînement utilisant une énergie stockée dans un ressort.  As in the embodiment of Figures la to lc, the operating mechanism 9 is not limited to a mechanism comprising a drive mechanism 21 using a voice coil 10 and two fixed coils 11 and 12. For example, it is possible to use a drive mechanism, in which the voice coil 10 is replaced by an electrically conductive repulsion plate and eddy currents induced in the repulsion plate are used to produce a drive force. Otherwise, it is possible to use a drive mechanism using energy stored in a spring.

Comme cela ressort à l'évidence de la description précédente, la présente invention peut fournir les avantages tels qu'indiqués ci-après : (1) Dans une forme de la présente invention, un dispositif de commutation inclut un mécanisme de réduction de vitesse, qui peut réduire des chocs entre un contact fixe et un contact mobile d'une partie formant interrupteur pendant l'opération de fermeture des contacts. Il en résulte qu'un endommagement dû à des chocs, comme par exemple un soudage réciproque des contacts sous l'effet d'un broutage, peut être empêché de sorte que la durée de vie et la fiabilité du dispositif de commutation peuvent  As is evident from the foregoing description, the present invention can provide the advantages as indicated below: (1) In one form of the present invention, a switching device includes a speed reduction mechanism, which can reduce shocks between a fixed contact and a movable contact of a switch part during the contact closing operation. As a result, damage due to impact, such as, for example, reciprocal welding of the contacts under the effect of chattering, can be prevented so that the life and reliability of the switching device can

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être améliorées.  be improved.

(2) Dans une forme de l'invention, le mécanisme de réduction de vitesse inclut une pluralité de dispositifs d'amortissement réduisant la vitesse. Il en résulte que la charge appliquée à un dispositif d'amortissement individuel est réduite de sorte que les dispositifs d'amortissement individuels peuvent avoir de petites dimensions, tout en étant à même, globalement, de résister à un choc intense.  (2) In one form of the invention, the speed reduction mechanism includes a plurality of speed reducing damping devices. As a result, the load applied to an individual damping device is reduced so that the individual damping devices can have small dimensions, while being able, overall, to withstand intense shock.

(3) Sous l'effet du positionnement de la pluralité de dispositifs d'amortissement réduisant la vitesse de telle sorte que le moment net appliqué par les dispositifs d'amortissement à un arbre mobile est nul, l'arbre mobile peut être empêché de basculer pendant une opération d'ouverture ou de fermeture des contacts.  (3) Due to the positioning of the plurality of damping devices reducing the speed so that the net moment applied by the damping devices to a movable shaft is zero, the movable shaft can be prevented from tilting during an opening or closing operation of the contacts.

(4) Dans une autre forme de la présente invention, un dispositif d'amortissement, qui réduit la vitesse, est disposé en ligne avec un arbre mobile. Un tel agencement fournit beaucoup d'espace dans la direction perpendiculaire à l'axe de l'arbre mobile, ce qui accroît la liberté de conception du dispositif de commutation.  (4) In another form of the present invention, a damping device, which reduces the speed, is arranged in line with a movable shaft. Such an arrangement provides a lot of space in the direction perpendicular to the axis of the movable shaft, which increases the design freedom of the switching device.

(5) Dans une autre forme de la présente invention, un dispositif de commutation inclut un mécanisme de réduction de vitesse, qui permet de réduire des chocs entre un contact fixe et un contact mobile d'une partie formant interrupteur pendant une opération d'ouverture des contacts. Dans une forme de réalisation préférée, le mécanisme de réduction de vitesse inclut une pluralité de dispositifs d'amortissement réduisant la vitesse. C'est pourquoi la charge appliquée à un dispositif individuel d'amortissement pendant une opération d'ouverture des contacts est réduite de sorte que les dispositifs d'amortissement individuels peuvent avoir de faibles dimensions.  (5) In another form of the present invention, a switching device includes a speed reduction mechanism, which makes it possible to reduce shocks between a fixed contact and a movable contact of a switch part during an opening operation contacts. In a preferred embodiment, the speed reduction mechanism includes a plurality of speed reducing damping devices. Therefore, the load applied to an individual damper during a contact opening operation is reduced so that the individual dampers can be small.

(6) Dans une forme de réalisation préférée, la distance entre les dispositifs d'amortissement, qui réduisent la vitesse d'ouverture des contacts, et une plaque de  (6) In a preferred embodiment, the distance between the damping devices, which reduce the speed of opening of the contacts, and a plate

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contact dans un état, dans lequel les contacts sont fermés, est supérieure à la séparation minimale nécessaire entre les contacts de la partie formant interrupteur pour interrompre un courant entre les contacts de la partie de commutation. C'est pourquoi l'amortissement d'impacts pendant une opération d'ouverture des contacts peut être exécuté tout en permettant de façon sûre une opération d'ouverture des contacts.  contact in a state, in which the contacts are closed, is greater than the minimum separation necessary between the contacts of the switch part to interrupt a current between the contacts of the switching part. This is why shock absorption during a contact opening operation can be performed while safely allowing a contact opening operation.

(7) Dans une autre forme de réalisation préférée, un dispositif d'amortissement réduisant la vitesse est apte à atténuer les impacts pendant à la fois l'opération d'ouverture des contacts et l'opération de fermeture des contacts. C'est pourquoi on obtient un dispositif de commutation comportant un petit nombre de pièces.  (7) In another preferred embodiment, a speed reducing damping device is adapted to attenuate impacts during both the contact opening operation and the contact closing operation. This is why a switching device is obtained comprising a small number of parts.

(8) Dans des formes de réalisation préférées, un mécanisme de réduction de vitesse utilise une pression hydraulique. Il en résulte qu'on obtient un dispositif de commutation ayant un effet d'amortissement intense, tout en occupant peu de place.  (8) In preferred embodiments, a speed reduction mechanism uses hydraulic pressure. As a result, a switching device is obtained having an intense damping effect, while occupying little space.

(9) Dans des formes de réalisation préférées, le mécanisme d'actionnement est entraîné moyennant l'utilisation de forces électromagnétiques de répulsion. C'est pourquoi on obtient un dispositif de commutation possédant une bonne capacité de réponse et pouvant exécuter de façon sûre une opération de commutation.  (9) In preferred embodiments, the actuation mechanism is driven through the use of electromagnetic repelling forces. This is why a switching device is obtained having a good response capacity and capable of surely performing a switching operation.

(10) Dans des formes de réalisation préférées, la partie formant interrupteur, l'arbre mobile et le mécanisme d'actionnement sont disposés suivant une droite. C'est pourquoi on obtient un dispositif de commutation qui ne présente aucune vibration d'arbre et qui a une grande durée de vie, tout en permettant de réaliser une commutation très fiable. (10) In preferred embodiments, the switch part, the movable shaft and the actuation mechanism are arranged in a straight line. This is why a switching device is obtained which has no shaft vibration and which has a long service life, while allowing very reliable switching to be carried out.

Claims (9)

REVENDICATIONS 1. Dispositif de commutation, caractérisé en ce qu'il comporte : une partie formant interrupteur (3) possédant un contact fixe (1) et un contact mobile (2), qui est déplaçable par rapport au contact fixe entre une position ouverte et une position fermée, de manière à ouvrir et fermer la partie formant interrupteur, un arbre mobile (5) qui s'étend à partir du le contact mobile, un mécanisme d'actionnement (9) raccordé selon une liaison motrice à l'arbre mobile et déplaçant l'arbre mobile (5) de manière à fermer et ouvrir la partie formant interrupteur, et un mécanisme de réduction de vitesse (23) qui réduit une vitesse de l'arbre mobile de manière à réduire le choc entre le contact fixe et le contact mobile pendant l'opération de fermeture des contacts de la partie formant interrupteur.  CLAIMS 1. Switching device, characterized in that it comprises: a part forming a switch (3) having a fixed contact (1) and a movable contact (2), which is movable relative to the fixed contact between an open position and a closed position, so as to open and close the switch part, a movable shaft (5) which extends from the movable contact, an actuation mechanism (9) connected in a driving connection to the movable shaft and moving the movable shaft (5) so as to close and open the switch portion, and a speed reduction mechanism (23) which reduces a speed of the movable shaft so as to reduce the shock between the fixed contact and the movable contact during the closing operation of the contacts of the switch part. 2. Dispositif de commutation selon la revendication 1, caractérisé en ce que le mécanisme de réduction de vitesse (23) inclut une pluralité de dispositifs d'amortissement (24a, 24b) disposés autour de l'arbre mobile (5) et un élément de contact (25) fixé à l'arbre mobile en vis-àvis des dispositifs d'amortissement, les dispositifs d'amortissement étant positionnés de telle sorte que la somme des moments appliqués à l'arbre mobile sous l'effet du choc entre les dispositifs d'amortissement et l'élément de contact est nulle.  2. Switching device according to claim 1, characterized in that the speed reduction mechanism (23) includes a plurality of damping devices (24a, 24b) arranged around the movable shaft (5) and an element of contact (25) fixed to the movable shaft opposite the damping devices, the damping devices being positioned so that the sum of the moments applied to the movable shaft under the effect of the shock between the devices damping and the contact element is zero. 3. Dispositif de commutation selon la revendication 1, caractérisé en ce que le mécanisme de réduction de vitesse (23) est disposé sur l'arbre mobile (5).  3. Switching device according to claim 1, characterized in that the speed reduction mechanism (23) is arranged on the movable shaft (5). 4. Dispositif de commutation, caractérisé en ce qu'il comporte : une partie formant interrupteur (3) possédant un  4. Switching device, characterized in that it comprises: a part forming a switch (3) having a <Desc/Clms Page number 27><Desc / Clms Page number 27> contact fixe (1) et un contact mobile (2), qui est déplaçable par rapport au contact fixe entre une position ouverte et une position fermée, de manière à ouvrir et fermer la partie formant interrupteur, un arbre mobile (5) qui s'étend à partir du le contact mobile, un mécanisme d'actionnement (9) raccordé selon une liaison motrice à l'arbre mobile et déplaçant l'arbre mobile de manière à fermer et ouvrir la partie formant interrupteur, et un mécanisme de réduction de vitesse (23) qui réduit une vitesse de l'arbre mobile de manière à réduire le choc entre le contact fixe et le contact mobile pendant l'opération d'ouverture des contacts de la partie formant interrupteur et qui comporte une pluralité de dispositifs d'amortissement (24a, 24b) disposés autour de l'arbre mobile et un élément de contact (25) fixé à l'arbre mobile en vis-à-vis des dispositifs d'amortissement, les dispositifs d'amortissement étant disposés de telle sorte que la somme des moments appliqués à l'arbre mobile sous l'effet d'un choc entre les dispositifs d'amortissement et l'élément de contact est nulle.  fixed contact (1) and a movable contact (2), which is movable relative to the fixed contact between an open position and a closed position, so as to open and close the switch part, a movable shaft (5) which s extends from the movable contact, an actuating mechanism (9) connected in a driving connection to the movable shaft and moving the movable shaft so as to close and open the part forming a switch, and a speed reduction mechanism (23) which reduces a speed of the movable shaft so as to reduce the shock between the fixed contact and the movable contact during the opening operation of the contacts of the switch part and which comprises a plurality of damping devices (24a, 24b) arranged around the movable shaft and a contact element (25) fixed to the movable shaft opposite the damping devices, the damping devices being arranged so that the sum of moments ap bent to the movable shaft under the effect of a shock between the damping devices and the contact element is zero. 5. Dispositif de commutation selon la revendication 4, caractérisé en ce que la distance entre les dispositifs d'amortissement (24a, 24b) et l'élément de contact (25) lorsque le dispositif de commutation est dans un état dans lequel les contacts sont fermés, est supérieure à la distance minimale entre le contact fixe (1) et le contact mobile (2), nécessaire pour interrompre le courant circulant entre le contact fixe et le contact mobile.  5. Switching device according to claim 4, characterized in that the distance between the damping devices (24a, 24b) and the contact element (25) when the switching device is in a state in which the contacts are closed, is greater than the minimum distance between the fixed contact (1) and the movable contact (2), necessary to interrupt the current flowing between the fixed contact and the movable contact. 6. Dispositif de commutation selon la revendication 1, caractérisé en ce que le mécanisme de réduction de vitesse (23) peut réduire la vitesse de l'arbre mobile (5) pour atténuer le choc produit pendant l'opération d'ouverture des contacts.  6. Switching device according to claim 1, characterized in that the speed reduction mechanism (23) can reduce the speed of the movable shaft (5) to attenuate the shock produced during the contact opening operation. <Desc/Clms Page number 28> <Desc / Clms Page number 28> 7. Dispositif de commutation selon l'une quelconque des revendications 1 à 6, caractérisé en ce que le mécanisme de réduction de vitesse (23) utilise une pression hydraulique.  7. Switching device according to any one of claims 1 to 6, characterized in that the speed reduction mechanism (23) uses hydraulic pressure. 8. Dispositif de commutation selon l'une quelconque des revendications 1 à 7, caractérisé en ce que le mécanisme d'actionnement (9) est entraîné par une répulsion électromagnétique.  8. Switching device according to any one of claims 1 to 7, characterized in that the actuation mechanism (9) is driven by an electromagnetic repulsion. 9. Dispositif de commutation selon l'une quelconque des revendications 1 à 8, caractérisé en ce que la partie formant interrupteur (3), l'arbre mobile (5) et le mécanisme d'actionnement sont disposés sur une ligne droite. 9. Switching device according to any one of claims 1 to 8, characterized in that the switch part (3), the movable shaft (5) and the actuation mechanism are arranged on a straight line.
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Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2007064535A1 (en) * 2005-12-01 2007-06-07 S & C Electric Company Electromagnetic actuator
EP2375434A1 (en) * 2010-04-12 2011-10-12 AREVA Energietechnik GmbH Electric voltage switch
CN102903548A (en) * 2011-07-27 2013-01-30 Abb技术股份公司 Pushrod assembly for circuit breaker
EP2682974A1 (en) 2012-07-06 2014-01-08 ABB Technology AG Pushrod assembly for a medium voltage vacuum circuit breaker
US9183996B2 (en) 2012-06-27 2015-11-10 Abb Technology Ltd High voltage current interrupter and an actuator system for a high voltage current interrupter

Families Citing this family (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP4752678B2 (en) 2006-08-25 2011-08-17 三菱電機株式会社 Switchgear
CN103180927B (en) * 2010-12-20 2016-03-30 三菱电机株式会社 Power switch device
WO2021019724A1 (en) 2019-07-31 2021-02-04 三菱電機株式会社 Switch
CN113394047B (en) * 2021-06-15 2022-11-22 西安西电开关电气有限公司 Quick switch assembly

Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
GB1157015A (en) * 1966-07-18 1969-07-02 Ass Elect Ind Improvements in or relating to Vacuum Electric Switches
GB1172091A (en) * 1966-09-23 1969-11-26 Ass Elect Ind Vacuum Switch
US4086645A (en) * 1977-02-18 1978-04-25 Electric Power Research Institute, Inc. Repulsion coil actuator for high speed high power circuits
EP0800195A2 (en) * 1996-04-03 1997-10-08 Mitsubishi Denki Kabushiki Kaisha Switchgear
DE19631533A1 (en) * 1996-07-24 1998-01-29 Siemens Ag Load switchgear for HV disconnection of power distribution transformer
EP0977229A2 (en) * 1998-07-27 2000-02-02 Mitsubishi Denki Kabushiki Kaisha Switching apparatus

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
GB1157015A (en) * 1966-07-18 1969-07-02 Ass Elect Ind Improvements in or relating to Vacuum Electric Switches
GB1172091A (en) * 1966-09-23 1969-11-26 Ass Elect Ind Vacuum Switch
US4086645A (en) * 1977-02-18 1978-04-25 Electric Power Research Institute, Inc. Repulsion coil actuator for high speed high power circuits
EP0800195A2 (en) * 1996-04-03 1997-10-08 Mitsubishi Denki Kabushiki Kaisha Switchgear
DE19631533A1 (en) * 1996-07-24 1998-01-29 Siemens Ag Load switchgear for HV disconnection of power distribution transformer
EP0977229A2 (en) * 1998-07-27 2000-02-02 Mitsubishi Denki Kabushiki Kaisha Switching apparatus

Cited By (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2007064535A1 (en) * 2005-12-01 2007-06-07 S & C Electric Company Electromagnetic actuator
EP2375434A1 (en) * 2010-04-12 2011-10-12 AREVA Energietechnik GmbH Electric voltage switch
CN102903548A (en) * 2011-07-27 2013-01-30 Abb技术股份公司 Pushrod assembly for circuit breaker
EP2551879A1 (en) * 2011-07-27 2013-01-30 ABB Technology AG Pushrod assembly for circuit breaker
US8835791B2 (en) 2011-07-27 2014-09-16 Abb Technology Ag Pushrod assembly for circuit breaker
CN102903548B (en) * 2011-07-27 2016-01-20 Abb技术股份公司 For the push-rod assembly of circuit breaker
US9183996B2 (en) 2012-06-27 2015-11-10 Abb Technology Ltd High voltage current interrupter and an actuator system for a high voltage current interrupter
EP2682974A1 (en) 2012-07-06 2014-01-08 ABB Technology AG Pushrod assembly for a medium voltage vacuum circuit breaker

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