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EP0102285B1 - Contact électrique à pression à pouvoir de fermeture et d'ouverture incorporé - Google Patents

Contact électrique à pression à pouvoir de fermeture et d'ouverture incorporé Download PDF

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Publication number
EP0102285B1
EP0102285B1 EP83401610A EP83401610A EP0102285B1 EP 0102285 B1 EP0102285 B1 EP 0102285B1 EP 83401610 A EP83401610 A EP 83401610A EP 83401610 A EP83401610 A EP 83401610A EP 0102285 B1 EP0102285 B1 EP 0102285B1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
moving part
well
contact
contact stud
stud
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Expired
Application number
EP83401610A
Other languages
German (de)
English (en)
Other versions
EP0102285A1 (fr
Inventor
Yves Le Magourou
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Societe dExploitation des Procedes Marechal SEPM SA
Original Assignee
Societe dExploitation des Procedes Marechal SEPM SA
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Societe dExploitation des Procedes Marechal SEPM SA filed Critical Societe dExploitation des Procedes Marechal SEPM SA
Publication of EP0102285A1 publication Critical patent/EP0102285A1/fr
Application granted granted Critical
Publication of EP0102285B1 publication Critical patent/EP0102285B1/fr
Expired legal-status Critical Current

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Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01R—ELECTRICALLY-CONDUCTIVE CONNECTIONS; STRUCTURAL ASSOCIATIONS OF A PLURALITY OF MUTUALLY-INSULATED ELECTRICAL CONNECTING ELEMENTS; COUPLING DEVICES; CURRENT COLLECTORS
    • H01R13/00—Details of coupling devices of the kinds covered by groups H01R12/70 or H01R24/00 - H01R33/00
    • H01R13/66—Structural association with built-in electrical component
    • H01R13/70—Structural association with built-in electrical component with built-in switch
    • H01R13/703—Structural association with built-in electrical component with built-in switch operated by engagement or disengagement of coupling parts, e.g. dual-continuity coupling part
    • H01R13/7036—Structural association with built-in electrical component with built-in switch operated by engagement or disengagement of coupling parts, e.g. dual-continuity coupling part the switch being in series with coupling part, e.g. dead coupling, explosion proof coupling
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01H—ELECTRIC SWITCHES; RELAYS; SELECTORS; EMERGENCY PROTECTIVE DEVICES
    • H01H5/00—Snap-action arrangements, i.e. in which during a single opening operation or a single closing operation energy is first stored and then released to produce or assist the contact movement
    • H01H5/04—Energy stored by deformation of elastic members
    • H01H5/14—Energy stored by deformation of elastic members by twisting of torsion members
    • H01H5/16—Energy stored by deformation of elastic members by twisting of torsion members with auxiliary means for temporarily holding parts until torsion member is sufficiently strained

Definitions

  • the invention relates to electrical pressure contacts and relates to a pressure contact with incorporated closing and opening power.
  • Such a contact can be used in various devices such as a modular system, a single-pole disconnectable switch, etc., but it is particularly recommended for the equipment of industrial sockets.
  • the flip-flop In electrical equipment comprising a rocker, whether it is an electrical outlet (see for example CH-A-356812) or a switch (such as the push-button switch of DE-B-1242735), the flip-flop performs the reverse movement when closing. Such an arrangement can make it possible to obtain a suitable breaking capacity but the closing power is insufficient.
  • the invention provides a third type of pressure contact capable of giving them the breaking capacity of a switch, by producing a rocker which works parallel to the line of the contact elements and which continues during the breaking, the trajectory followed on closing, without turning point.
  • each contact becomes a single-pole switch with sudden opening and closing and independent of the operator's operation.
  • the pressure contact intended to ensure the electrical connection between a conductive pin rigidly carried by the insulating support of a plug and a fixed stud electrically connected to an arrival terminal and disposed in a well formed in the support insulator of a base, when the plug pin is inserted axially into the well of the base, the bodies of the plug and of the base carrying combined guide and locking means to ensure.
  • an end pressure contact is intended to provide the electrical connection between a conductive pin 11 rigidly carried by the insulating support of a plug (not shown) and a fixed stud 12 electrically connected by a conductive blade 13 to a arrival terminal (not shown).
  • the fixed stud 12 is disposed in a well 14, formed in the insulating support 15 of a base not otherwise shown, and having an orifice 16 allowing the axial introduction of the pin 11.
  • This electrical connection between the elements 11 and 12 is produced by the guided longitudinal displacement, followed by a tilting, of a rigid conductive part 17 disposed in the well 14 and extending over part of the depth of said well 14.
  • the movable conductive part 17 is constituted by a plate (see in particular Figure 1), one end of which is bent twice at 90 ° to form a heel 18 in a U shape and the other end of which carries a stud 19 intended to cooperate with the fixed stud 12, has lateral appendages 20 giving it a T-shaped configuration.
  • a second torsion coil spring 24 is intended to act on the part 17, one of its end branches being applied against said part on its face facing the wall 23 and the tube being placed in the U formed by the heel 18.
  • the end branch of the spring 21 engaged in this U is disposed inside the coil of the spring 24 and thus ensures the maintenance of the latter.
  • the T-shaped end, with its stud 19, of the part 17, is located at a level below that of the legs 22, the axis of the contact being assumed to be vertical as on the drawing, and the second end branch of the spring 24 is free from any constraint.
  • the assembly is arranged in such a way that the stud 19 of the part 17 arrives at the level of the fixed stud 12, at the moment when the appendages 20 exceed the upper edge of the lugs 22 (FIG. 2C and FIG. 1). Then, under the action of the spring 24, the part 17 which is no longer retained by the lugs 22, tilts towards the wall of the well opposite the wall 23 and the stud 19 abuts abruptly against the fixed stud 22 ( Figure 2D) thus achieving the abrupt closure of the contact.
  • the pin 11 After unlocking, the pin 11 is extracted by simple axial traction. The movement is facilitated by the action of the spring 21 which, by holding the heel 18 against the end of the pin 11, tends to drive the latter out of the well.
  • the stud 19 At the start of the maneuver (FIG. 2E) the stud 19, still in elastic support against the fixed stud 12, by means of the spring 24, slides on said stud 12 thus causing self-cleaning of the contact surfaces.
  • the studs 12 and 19 are semi-cylindrical.

Landscapes

  • Details Of Connecting Devices For Male And Female Coupling (AREA)
  • Push-Button Switches (AREA)
  • Connector Housings Or Holding Contact Members (AREA)
  • Slide Switches (AREA)

Description

  • L'invention concerne les contacts électriques à pression et a pour objet un contact à pression à pouvoir de fermeture et d'ouverture incorporé.
  • Un tel contact peut être utilisé dans divers dispositifs tels qu'un système modulaire, un interrupteur déconnectable unipolaire, etc., mais il est particulièrement recommandé pour l'équipement des prises de courant industrielles.
  • En effet, les prises de courant industrielles doivent répondre aux règles définies par la publication 309-1 de la Commission Electrotechnique Internationale qui fixe en particulier, pour chaque calibre de prise de courant, un pouvoir de coupure minimum.
  • Dans les prises à contacts glissants (contacts par broches et alvéoles), la pression de contact est perpendiculaire au mouvement d'extraction de la broche, elle s'oppose à ce mouvement et le pouvoir de coupure est pratiquement inexistant. Pour répondre aux prescriptions susmentionnées, de telles prises devraient être verrouillées par un interrupteur.
  • Dans les prises à contacts à pression, la pression de contact est parallèle au mouvement de séparation et favorise ce mouvement, il faut donc un moyen de verrouillage pour maintenir la pression de contact. Il suffit alors d'ajouter à ce moyen de verrouillage, un dispositif approprié de façon telle qu'au moment du déverrouillage les éléments de contact se séparent à une distance et avec une vitesse données, ce qui permet d'attein- dre très aisément les caractéristiques définies par la publication 309-1 de la C.E.I.. Cependant, certains pays, en particulier les Etats-Unis, demandent que les prises de courant industrielles aient un pouvoir de coupure comparable à celui d'un interrupteur, c'est-à-dire qu'elles atteignent les performances imposées aux interrupteurs par la publication 408 de la C.E.L. Avec les contacts à pression en bout actuellement existants, les prises de courant ne peuvent satisfaire à cette exigence car, au moment du déverrouillage et avant que les éléments de contact ne se séparent, la pression de contact qui était de quelques kilos, diminue pour devenir nulle au moment de la séparation et la vitesse de séparation est limitée par l'inertie du système.
  • Deux types de contacts à pression sont actuellement utilisés:
    • - pour des intensités inférieures à 250 ampères, ces contacts comportent un contact élastique ayant une tête mobile montée sur un ressort et reliée électriquement à un plot fixe de raccordement des conducteurs par une tresse coaxiale avec le ressort,
    • - pour les intensités supérieures à 250 ampères, ces contacts comportant une bascule qui travaille perpendiculairement à la ligne des éléments de contact.
  • Dans les appareillages électriques comportant une bascule, qu'il s'agisse d'une prise de courant (voir par exemple CH-A-356812) ou un interrupteur (tel que l'interrupteur à poussoir du DE-B-1242735), la bascule effectue lors de la rupture le mouvement inverse de celui de fermeture. Une telle disposition peut permettre d'obtenir un pouvoir de coupure convenable mais le pouvoir de fermeture est insuffisant.
  • L'invention fournit un troisième type de contacts à pression capable de conférer à ceux-ci le pouvoir de coupure d'un interrupteur, en réalisant une bascule qui travaille parallèlement à la ligne des éléments de contact et qui poursuit lors de la coupure, la trajectoire suivie à la fermeture, sans point de rebroussement.
  • Un tel système présente naturellement, par rapport aux contacts utilisant une tresse, tous les avantages du contact à bascule, à savoir:
    • a) la chute de tension du dispositif est garantie dans le temps puisque, contrairement au dispositif à tresse, les chutes de tension qui peuvent varier n'existent qu'au point de contact,
    • b) les inconvénients de la brasure ou du sertissage de la tresse sont supprimés,
    • c) la section de la bascule peut-être au moins égale au plus gros conducteur pouvant être raccordé dans l'appareil,
    • d) il y a un fort auto-nettoyage des contacts, résultant du mouvement de la bascule.
  • En outre, ici, chaque contact devient un interrupteur unipolaire à ouverture et fermeture brusques et indépendantes de la manoeuvre de l'opérateur.
  • Selon l'invention, le contact à pression destiné à assurer la liaison électrique entre une broche conductrice portée rigidement par le support isolant d'une fiche et un plot fixe relié électriquement à une borne d'arrivée et disposé dans un puits ménagé dans le support isolant d'un socle, lorsque le broche de fiche est introduite axialement dans le puits du socle, les corps de la fiche et du socle portant des moyens conjugués de guidage et de verrouillage pour assurer .puis maintenir cette introduction, est remarquable en ce qu'il comporte une pièce conductrice rigide et mobile, disposée dans le puits du socle, s'étendant sur une partie de la profondeur de ce dernier, et destinée à être repoussée vers le fond du puits par l'extrémité libre de la broche prenant appui sur un talon d'extrémité de ladite pièce, à l'encontre d'un moyen élastique qui tend à appliquer ledit talon contre l'orifice du puits, que des moyens de guidage sont prévus pour assurer à la pièce mobile un déplacement sensiblement parallèle à l'axe du contact jusqu'à ce que son extrémité opposée au talon arrive au niveau du plot relié à la borne d'arrivée et que la pièce mobile et les moyens de guidage sont aménagés de façon telle qu'à la fin de ce déplacement parallèle à l'axe, la pièce mobile échappe auxdits moyens pour basculer et venir s'appliquer brusquement contre le plot sous l'action d'un moyen élastique, tandis que ce dernier moyen élastique contribue à assurer la rupture brusque du contact, lors du retrait de la broche de fiche, en accentuant le basculement de la pièce mobile.
  • On réalise ainsi un véritable interrupteur à ouverture et fermeture brusques tout en permettant des pressions de contact fortes et en respectant les règles de sécurité puisque le plot fixe, sous tension, ne peut être atteint accidentellement puisqu'il n'est accessible qu'en repoussant la pièce mobile.
  • L'invention sera mieux comprise à la lecture de la description qui va suivre d'un de ses modes de réalisation, description qui se réfère aux dessins annexés dans lesquels;
    • - la figure 1 est une perspective en coupe partielle d'un contact selon l'invention, et
    • - les figures 2A à 2F des représentations schématiques, à plus petite échelle, les différentes phases de fonctionnement de la pièce mobile lors des manoeuvres d'enfoncement et de dégagement de la broche.
  • Sur les dessins, un contact à pression en bout est destiné à assurer la liaison électrique entre une broche conductrice 11 portée rigidement par le support isolant d'une fiche (non représentée) et un plot fixe 12 relié électriquement par une lame conductrice 13 à une borne d'arrivée (non représentée). Le plot fixe 12 est disposé dans un puits 14, ménagé dans le support isolant 15 d'un socle non autrement représenté, et présentant un orifice 16 permettant l'introduction axiale de la broche 11. Cette liaison électrique entre les éléments 11 et 12 est réalisée par le déplacement longitudinal guidé, suivi d'un basculement, d'une pièce conductrice 17 rigide disposée dans le puits 14 et s'étendant sur une partie de la profondeur dudit puits 14.
  • Dans l'exemple représenté la pièce conductrice mobile 17, est constituée par une plaquette (voir notamment figure 1 ) dont l'une des extrémités est courbée deux fois à 90° pour former un talon 18 en U et dont l'autre extrémité, qui porte un plot 19 destiné à coopérer avec le plot fixe 12, présente des appendices latéraux 20 lui donnant une configuration en T.
  • Au repos (figure 2A), c'est à dire après retrait de la broche 11, la pièce 17 est sollicitée vers l'extérieur du puits 14, son talon 18 venant s'appliquer contre l'orifice 16, sous l'action d'un ressort de torsion à boudin 21 dont une branche d'extrémité est engagée dans le U formé par le talon 18 et l'autre calée et maintenue contre la paroi interne du puits 14.
  • Dans le puits 14 sont disposées transversalement, dans le prolongement l'une de l'autre, deux pattes 22 espacées de la paroi 23 du puits le long de laquelle doit se déplacer longitudinalement la pièce 17. L'écartement entre les bords en regard des deux pattes 22 est supérieur à la largeur de la partie médiane de la pièce 17, mais inférieur à la largeur de l'extrémité en T de ladite pièce.
  • Un second ressort de torsion à boudin 24 est destiné à agir sur la pièce 17, l'une de ses branches d'extrémité étant appliquée contre ladite pièce sur sa face tournée vers la paroi 23 et le boudin étant disposé dans le U formé par le talon 18. Avantageusement, la branche d'extrémité du ressort 21 engagée dans ce U, est disposée à l'intérieur du boudin du ressort 24 et assure ainsi le maintien de ce dernier.
  • Dans la position de repos (fig. 2A) susmentionnée, l'extrémité en T, avecv son plot 19, de la pièce 17, est située à un niveau inférieur à celui des pattes 22, l'axe du contact étant supposé vertical comme sur le dessin, et la seconde branche d'extrémité du ressort 24 est libre de toute contrainte.
  • Lorsque la broche 11 est introduite dans l'orifice 16 du puits 14, son extrémité libre vient s'appliquer contre le talon 18 de la pièce 17 et lorsque la manoeuvre d'introduction se poursuit la dite pièce est repoussée vers le fond du puits. Dans un premier temps (figure 28), les appendices 20 de la pièce 17 s'engagent entre la paroi 23 et les pattes de guidage 22 et, en même temps, l'extrémité libre du ressort 24 vient s'arc-bouter contre une saillie interne 25 du puits 14, saillie servant également au maintien du ressort 21.
  • L'introduction de la broche 11 se poursuivant, la pièce 17 se déplace, sensiblement parallèlement à elle-même, vers le fond du puits, les appendices 20 étant fermement appliqués contre les pattes 22 par l'action du ressort 24 (figure 2C).
  • L'ensemble est aménagé de façon telle que le plot 19 de la pièce 17 arrive au niveau du plot fixe 12, au moment où les appendices 20 dépassent le bord supérieur des pattes 22 (figure 2C et figure 1). Alors, sous l'action du ressort 24, la pièce 17 qui n'est plus retenue par les pattes 22, bascule vers la paroi du puits opposée à la paroi 23 et le plot 19 vient s'appliquer brusquement contre le plot fixe 22 (figure 2D) réalisant ainsi la fermeture brusque du contact.
  • Bien entendu, à ce même moment, intervient un verrouillage immobilisant la broche 11. Ce verrouillage est obtenu par tout moyen connu, généralement par immobilisation relative de la fiche solidaire de la broche 11 par rapport au socle dans lequel est situé le puits 14, par exemple par une liaison à baïonnette.
  • Après déverrouillage, l'extraction de la broche 11 s'effectue par simple traction axiale. Le mouvement est facilité par l'action du ressort 21 qui, en maintenant le talon 18 contre l'extrémité de la broche 11, tend à chasser cette dernière hors du puits. Au début de la manoeuvre (figure 2E) le plot 19, toujours en appui élastique contre le plot fixe 12, grâce au ressort 24, glisse sur ledit plot 12 entrainant ainsi un auto-nettoyage des portées de contact. Avantageusement, pour assurer un fort auto-nettoyage les plots 12 et 19 sont hémicylindriques.
  • L'extraction de la broche 11 se poursuivant, la pièce 17 continue à la suivre en direction de l'orifice 16 du puits et à un moment donné, le plot 19 échappe au plot 12 et, sous l'action du ressort 24, bascule brutalement vers la paroi opposée à la paroi 23 (figure 2F) déterminant une ouverture brusque du contact. En même temps, la branche d'extrémité du ressort 24 s'éloigne de la saillie 25 et le dit ressort 24 devenant libre de toute contrainte, la pièce 17 n'est plus soumise qu'à l'action du ressort 21 qui applique alors la partie antérieure courbe du talon 18 contre l'extrémité de la broche 11. Le point de contact n'est pas à l'aplomb de la branche d'extrémité du ressort 21 et la pièce 17 tendà se redresser, la courbure du talon 18 facilitant ce mouvement et, à la fin de sa course, la pièce 17 vient s'appliquer par son talon sur l'orifice du puits reprenant sa position de repos (figure 2A) dans l'attente d'une nouvelle introduction de la broche 11. Cependant d'autres moyens peuvent être imaginés pour guider le redressement de la pièce 17.
  • Ainsi le contact est devenu un véritable interrupteur unipolaire à ouverture et fermeture brusques.
  • Tout ce qui précède se rapport à un contact isolé, mais il est évident qu'une pluralité de tels contacts permet de réaliser différents dispositifs et, notamment, des prises de courant dans lesquels chaque contact, à l'exception éventuellement d'un contact de terre s'il existe, joue le rôle d'interrupteur et cela indépendamment de tous les aménagements connus susceptibles d'être utilisés (déclage angulaire d'au moins un contact, supports isolants à position angulaire variable, disque de sécurité simple ou double, etc.).

Claims (4)

1. Contact à pression destiné à asurer la liaison électrique entre une broche (11) conductrice portée rigidement par le support isolant d'une fiche et un plot fixe (12) relié électriquement à une borne d'arrivée et disposé dans un puits (14) ménagé dans le support isolant (15) d'un socle, lorsque la broche (11) de fiche est introduite axialement dans le puits (14) du socle, les corps de la fiche et du socle portant des moyens conjugués de guidage et de verrouillage pour assurer puis maintenir cette introduction, caractérisé en ce qu'il comporte une pièce conductrice (17) rigide et mobile, disposée dans le puits (14) du socle et destinée à être repoussée vers le fond du puits par l'extrémité libre de la broche (11) prenant appui sur un talon (18) d'extrémité de ladite pièce, à l'encontre d'un moyen élastique (21) qui tend à appliquer ledit talon (18) contre l'orifice (16) du puits (14), que des moyens de guidage (22) sont prévus pour assurer à la pièce mobile (17) un déplacement présentant une composante parallèle à l'axe de contact jusqu'à ce que son extrémité opposée au talon (18) arrive au niveau du plot (12) relié à la borne d'arrivée et que la pièce mobile (17) et les moyens de guidage (22) sont aménagés de façon telle qu'à la fin de ce déplacement, la pièce mobile échappe auxdits moyens pour basculer et venir s'appliquer brusquement contre le plot (12) sous l'action d'un moyen élastique (24), tandis que ce dernier contribue à assurer la rupture brusque du contact, lors du retrait de la broche (11) de fiche, en accentuant le basculement de la pièce mobile (17).
2. Contact à pression selon la revendication 1, caractérisé en ce que la pièce mobile (17) est constituée par une plaquette dont l'une des extrémités est courbée deux fois à 90 degrés pour former un talon (18) en U destiné à coopérer avec l'extrémité libre de la broche (11) de fiche et dont l'autre extrémité, qui porte un plot (19) conjugué du plot fixe (12), présente des appendices latéraux (20) pour former un T, tandis que les moyens de guidage de la pièce mobile sont constituées par deux pattes (22) disposées transversalement dans le puits (14), dans le prolongement l'une de l'autre et parallèlement à la paroi (23) du puits le long de laquelle se déplace ladite pièce, espacées de cette paroi et présentant entre leurs bords en regard un écartement supérieur à la largeur de la partie médiane de la pièce mobile (17), mais inférieur à la largeur de l'extrémité en T.
3. Contact à pression selon la revendication 2, caractérisé en ce que le moyen élastique (24) tendant à faire basculer la pièce mobile (17) vers le plot fixe (12) est un ressort de torsion à boudin dont l'une des branches d'extrémité s'applique contre la pièce mobile sur sa face opposée au plot fixe et dont l'autre branche d'extrémité, libre au repos, vient s'arc-bouter contre une saillie (25) interne du puits (14), dès que l'extrémité en T de la pièce mobile d'engage derrière les pattes (22) de guidage.
4. Contact à pression selon l'une des revendications 1 à 3, caractérisé en ce que le plot fixe (12) relié à la borne d'arrivée et le plot (19), conjugué du premier, porté par la pièce mobile (17) à son extrémité opposée au talon (18), sont tous deux hémicylindriques afin d'assurer un auto-nettoyage aussi parfait que possible.
EP83401610A 1982-08-09 1983-08-03 Contact électrique à pression à pouvoir de fermeture et d'ouverture incorporé Expired EP0102285B1 (fr)

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FR8213891A FR2531577A1 (fr) 1982-08-09 1982-08-09 Contact electrique a pression a pouvoir de fermeture et d'ouverture incorpore
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EP0102285A1 EP0102285A1 (fr) 1984-03-07
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