FR2517110A1

FR2517110A1 - Multi-contact rotary action electrical make-or-break switch - has cylindrical cam carrying notches which force pairs of contacts together according to angular position

Info

Publication number: FR2517110A1
Application number: FR8121906A
Authority: FR
Inventors: Paul Mennechet
Original assignee: Labavia SGE SARL
Current assignee: Labavia SGE SARL
Priority date: 1981-11-23
Filing date: 1981-11-23
Publication date: 1983-05-27
Also published as: FR2517110B1

Abstract

A cam, mounted on a shaft, has a series of stepped notches with each notch in line with a probe on a contact blade. The cam rotates in a cylindrical cavity which has crested internal teethed segments at the top and bottom. The cam has two diametrical bores which carries helical springs. Two cylindrical roller bearings are forced to the end of the cam surface parallel to its axis by the springs. The dia. of the bearings matches the pitch of the notched crests in such a way that the cam rotation progresses in discrete jumps as the bearings move over the rests. The cam mechanisms housed in a rectangular box. Insulation leads enter the box through grommets at a lower entry hole. The leads to to fixed supports for the contact blades in the upper portion of the box.

Description

Perfectionnements aux interrupteurs multiples à commande manuelle.Improvements to multiple switches with manual control.

L'invention est relative aux interrupteurs électriques comprenant une borne d'entrée, n bornes de sortie (n étant un nombre entier au moins égal à 2 et de préférence égal à 4) et un mécanisme, actionnable par une manette rotative à n+l positions angulaires stables, agencé de façon à connecter respectivement la borne d'entrée à un nombre i des bornes de sortie, le nombre i variant de O à n en fonction de la position angulaire de la manette. The invention relates to electrical switches comprising an input terminal, n output terminals (n being an integer at least equal to 2 and preferably equal to 4) and a mechanism, actuable by a rotary lever at n + l stable angular positions, arranged so as to connect the input terminal respectively to a number i of the output terminals, the number i varying from O to n as a function of the angular position of the lever.

Elle concerne plus particulièrement, parmi ces interrupteurs, ceux qui comprennent une came-tambour solidaire de la manette, laquelle est raccordée radialement à cette came, ladite came comprenant elle-même n rampes inclinées propres à actionner respectivement n contacts mobiles, et un verrou logé dans un évidement radial de la came-tambour et sollicité élastiquement hors de cet évidement en vue d'être appliqué contre un secteur cranté en regard solidaire du boîtier de l'in terrupteurt
Elle a pour but, surtout, de rendre les interrupteurs du genre en question tels qu'ils présentent un meilleur équilibrage des masses en mouvement et une longévité améliorée.It relates more particularly, among these switches, those which include a cam-drum integral with the lever, which is connected radially to this cam, said cam itself comprising n inclined ramps suitable for actuating respectively n movable contacts, and a latch housed in a radial recess of the cam-drum and resiliently urged out of this recess in order to be applied against a notched sector facing the integral of the housing of the inverter
It aims, above all, to make the switches of the kind in question such that they have a better balancing of the moving masses and an improved longevity.

Les interrupteurs multiples selon l'invention sont à cet effet caractérisés en ce que les rampes inclinées sont prévues sur la portion, de la face latérale du tambour, opposée à celle sur laquelle est raccordée la manette et en ce que le verrou est constitué par deux eléments logés respectivement dans deux évidements radiaux diamétralement opposés de la came tambour, le diamètre considéré étant perpendiculaire à la direction radiale du raccord de la manette. The multiple switches according to the invention are for this purpose characterized in that the inclined ramps are provided on the portion, of the lateral face of the drum, opposite to that to which the lever is connected and in that the lock consists of two elements housed respectively in two diametrically opposite radial recesses of the drum cam, the diameter considered being perpendicular to the radial direction of the coupling of the lever.

Dans des modes de réalisation préférés, on a recours en outre à l'une et/ou à l'autre des dispositions suivantes
- chaque élément de verrouillage est constitué par un rouleau d'axe parallèle à celui de la came-tambour,
- chacun des deux rouleaux selon l'alinéa précédent est sollicité vers l'extérieur de son logement par au moins deux ressorts hélicoidaux de compression logés respectivement dans deux alésages dont les axes, paral lèles entre eux, sont perpendiculaires à celui de la came-tambour,
- chaque contact mobile est constitué par une lame constamment sollicitée par son élasticité en direction du tambour vers sa position correspondant à la fermeture du contact,
- les n contacts mobiles sont constitués par autant de dents d'un même peigne lui-même formé par une plaque conductrice découpée,
- chacun des contacts fixes est constitué par une barrette terminée à l'une de ses extrémités par un plot destiné à assurer le contact interruptible et, à son autre extrémité par une patte se prêtant directement au raccord avec un fil souple extérieur, notamment par soudure,
- chacune des barrettes selon l'alinéa précédent est montée automatiquement sur un support perforé par déclic d'un bec crevé dans cette barrette juste après traversée par ce bec de l'une des perforations dudit support.In preferred embodiments, use is also made of one and / or the other of the following arrangements.
each locking element is constituted by a roller with an axis parallel to that of the cam-drum,
- Each of the two rollers according to the preceding paragraph is biased towards the outside of its housing by at least two helical compression springs housed respectively in two bores whose axes, parallel in relation to each other, are perpendicular to that of the cam-drum ,
each movable contact consists of a blade constantly stressed by its elasticity in the direction of the drum towards its position corresponding to the closing of the contact,
the n movable contacts consist of as many teeth of the same comb itself formed by a cut conductive plate,
- each of the fixed contacts consists of a bar terminated at one of its ends by a stud intended to ensure interruptible contact and, at its other end by a lug suitable for direct connection with an external flexible wire, in particular by welding ,
- Each of the bars according to the preceding paragraph is automatically mounted on a perforated support by clicking on a punctured beak in this bar just after this beak passes through one of the perforations in said support.

L'invention comprend, mises à part ces dispositions principales, certaines autres dispositions qui s'utilisent de préférence en même temps et dont il sera plus explicitement question ci-après. The invention includes, apart from these main provisions, certain other provisions which are preferably used at the same time and which will be more explicitly discussed below.

Dans ce qui suit, l'on va décrire un mode de réalisation préféré de l'invention en se référant aux dessins ci-annexés d'une manière bien entendu non limitative. In what follows, a preferred embodiment of the invention will be described with reference to the accompanying drawings in a manner which is of course not limiting.

La figure 1, de ces dessins, montre en vue axiale, capot enlevé et portions arrachées, un interrupteur multiple établi selon l'invention. Figure 1 of these drawings shows in axial view, cover removed and portions broken away, a multiple switch established according to the invention.

La figure 2 montre le même interrupteur en coupe axiale. Figure 2 shows the same switch in axial section.

La figure 3 montre un peigne conducteur constituant les contacts mobiles de l'interrupteur cidessus. Figure 3 shows a conductive comb constituting the movable contacts of the above switch.

La figure 4 montre en perspective la cametambour de cet interrupteur. Figure 4 shows in perspective the cametambour of this switch.

L'interrupteur en question comprend un boîtier 1 composé de deux moitiés 2 et 3 (figure 2) constituées par des blocs moulés en matière plastique isolante ajustables l'un contre l'autre. The switch in question comprises a housing 1 composed of two halves 2 and 3 (Figure 2) formed by molded blocks of insulating plastic adjustable against each other.

Ces deux blocs peuvent être fixés l'un sur l'autre par vissage de vis ou "clous cannelés" 6 creusant leurs sillons dans des alésages étroits en regard. These two blocks can be fixed to each other by screwing screws or "grooved nails" 6 digging their grooves in narrow bores facing each other.

Le boîtier 1 contient une came-tambour 7 d'axe X présentant la forme générale d'un cylindre de révolution et constituée en matière plastique isolante
Cette came comprend à ses deux extrémités axiales deux tourillons 8 d'axe X propres à coagir avec des trous borgnes complémentaires 9 évidés dans les blocs 2 et 3.The housing 1 contains a drum-cam 7 of axis X having the general shape of a cylinder of revolution and made of insulating plastic material
This cam comprises at its two axial ends two pins 8 of axis X suitable for interacting with complementary blind holes 9 hollowed out in the blocks 2 and 3.

Ladite came est solidarisée selon une direction radiale Y (figure 1) avec une manette de commande manuelle 10. Said cam is secured in a radial direction Y (FIG. 1) with a manual control lever 10.

Le raccord 11 entre la manette 10 et la came 7 traverse une fenêtre 12 du boîtier 1, fenêtre présentant un contour général rectangulaire de profil évasé vers l'extérieur. The connection 11 between the lever 10 and the cam 7 passes through a window 12 of the housing 1, a window having a generally rectangular outline with a profile flared outwards.

La portion, de la face latérale de la cametambour 7, diamétralement opposée au raccord 11, est munie de quatre rampes 13 étagées en gradins, c'est-àdire décalées les unes par rapport aux autres à la fois axialement et angulairement, chacune de ces rampes étant inclinée sur la surface cylindrique extérieure du tambour et présentant chacune la forme générale d'un pan de surface cylindrique dont la génératrice est parallèle à l'axe X. The portion of the lateral face of the cametambour 7, diametrically opposite to the fitting 11, is provided with four ramps 13 stepped, that is to say offset relative to each other both axially and angularly, each of these ramps being inclined on the outer cylindrical surface of the drum and each having the general shape of a pan of cylindrical surface whose generator is parallel to the axis X.

En regard de chaque rampe 13 est disposée une lame élastique 14. Opposite each ramp 13 is an elastic blade 14.

Les quatre lames 14 sont avantageusement constituées par les quatre dents d'un même peigne 15 (figure 3), lui-même formé par un morceau découpé d'une même feuille métallique conductrice. The four blades 14 are advantageously constituted by the four teeth of the same comb 15 (Figure 3), itself formed by a piece cut from the same conductive metal sheet.

L'embase ou racine 16 de ce peigne est encastrée dans un même support 17 solidaire du boîtier et constitué notamment par deux plaquettes de métal serties sur cette embase et enfichées dans une rainure du bloc 2. The base or root 16 of this comb is embedded in the same support 17 integral with the housing and constituted in particular by two metal plates crimped onto this base and inserted in a groove in the block 2.

A ladite embase est raccordée par soudure au niveau d'un oeillet serti 18 formant borne d'entrée l'extiémité d'un fil souple de connexion extérieure 13. To said base is connected by welding at a crimped eyelet 18 forming an input terminal the end of a flexible external connection wire 13.

Sur chaque lame 14 sont rapportés
- d'une part, un ergot 20 propre à coagir avec l'une des rampes 13 disposée radialement en regard de lui par rapport à l'axe X,
- et d'autre part, un grain de contact terminal 21 propre à venir porter contre un plot de contact fixe 22.On each blade 14 are reported
on the one hand, a lug 20 capable of interacting with one of the ramps 13 disposed radially opposite it with respect to the axis X,
- and secondly, a terminal contact grain 21 suitable for coming to bear against a fixed contact pad 22.

Chaque plot de contact fixe 22 est luimême porté par l'extrémité d'une barrette conductrice 23 dont l'autre extrémIté 24, constituant borne de sortie, est agencée de façon à être raccordée, notam ment par soudure, à l'extrémité d'un fil souple de connexion extérieure 25. Each fixed contact pad 22 is itself carried by the end of a conductive strip 23, the other end 24 of which constitutes an output terminal, is arranged so as to be connected, in particular by welding, to the end of a flexible external connection wire 25.

Chaque barrette 23 comprend un bec crevé 26 propre à coagir par son déclic,aux fins de positionnement verrouillé de la barrette , avec le bord d'une fente complémentaire 27 perforée dans un support 28 solidaire du boîtier 1. Le profil de cette fente 27 présente avantageusement la forme d'une croix pour tenir compte du fait qu'un oeillet de sertissage relativement épais peut être prévu au centre de la largeur de chaque barrette, au niveau de son extrémité 24, ladite extrémité devant être introduite en premier dans la fente considérée. Each bar 23 comprises a punctured spout 26 capable of interacting with its click, for the purpose of locked positioning of the bar, with the edge of a complementary slot 27 perforated in a support 28 integral with the housing 1. The profile of this slot 27 has advantageously the shape of a cross to take account of the fact that a relatively thick crimping eyelet can be provided at the center of the width of each bar, at its end 24, said end having to be introduced first into the slot considered .

Pour assurer un positionnement stable de la manette 10 et donc de la came-tambour 7 en chacune de leurs cinq positions angulaires correspondant respectivement à l'ouverture de tous les contacts, à la fermeture d'un seul contact, à la fermeture de deux contacts, à celle de trois contacts et à celle des quatre contacts, on fait appel à la coopération élastique de deux rouleaux 29, 30 logés respectivement dans deux gorges longitudinales 31, 32 de la came avec l'un ou l'autre de cinq crans étoilés compris par deux secteurs crantés 33, 34 disposés en regard de ces rouleaux, secteurs faisant partie du boîtier de l'appareil ou plus précisément du bloc 2. To ensure stable positioning of the lever 10 and therefore of the cam-drum 7 in each of their five angular positions corresponding respectively to the opening of all the contacts, to the closing of a single contact, to the closing of two contacts , that of three contacts and that of four contacts, use is made of the elastic cooperation of two rollers 29, 30 housed respectively in two longitudinal grooves 31, 32 of the cam with one or the other of five star notches comprised by two notched sectors 33, 34 arranged opposite these rollers, sectors forming part of the housing of the apparatus or more precisely of block 2.

Les gorges 31 et 32 sont évidées dans deux portions diamétralement opposées de la came 7, la direction Z du diamètre considéré étant perpendiculaire à la direction Y. The grooves 31 and 32 are hollowed out in two diametrically opposite portions of the cam 7, the direction Z of the diameter considered being perpendicular to the direction Y.

La sollicitation au dégagement élastique de ces deux rouleaux 29 et 30 est assurée par deux ressorts de compression hélicoîdaux 35 et 36 logés respectivement dans deux trous 37 et 38 traversant la came de part en part, les axes de ces trous coupant l'axe X de la came et s'étendant tous les deux parallèlement à la direction Z. The stress on the elastic release of these two rollers 29 and 30 is ensured by two helical compression springs 35 and 36 respectively housed in two holes 37 and 38 passing through the cam, the axes of these holes intersecting the axis X of the cam and both extending parallel to the direction Z.

L'ouverture évasée de la fenêtre 12 du boîtier est dessinée de façon telle que les fins de course angulaire de la manette 10 soient assurées par butée de son raccord 11 contre les deux bords erres pondants de cette ouverture. The flared opening of the window 12 of the housing is designed in such a way that the angular limit switches of the lever 10 are ensured by the stop of its connector 11 against the two hinged edges of this opening.

Le fonctionnement de l'interrupteur décrit ci-dessus est le suivant. The operation of the switch described above is as follows.

Au repos la manette se trouve en sa position angulaire la plus haute par rapport à la figure 1, position pour laquelle la totalité des ergots 20 sont repoussés par la cae 7 : la totalité des contacts sont ouverts. At rest, the lever is in its highest angular position relative to FIG. 1, position for which all of the lugs 20 are pushed back by the cae 7: all of the contacts are open.

Pour fermer l'un de ces contacts, c'est -dire pour connecter la borne d'entrée 18 de l'interrupteur à l'une de ses quatre bornes de sortie 24, il suffite faire tourner la manette 10 d'un angle correspondant à l'écart entre deux rampes 13 ou entre deux crans voisins des secteurs 33 et 34 en abaissant cette manette, par rapport à la figure 1, jusqu'à ce qu'elle occupe sa position représentée sur cette figure. To close one of these contacts, that is to say to connect the input terminal 18 of the switch to one of its four output terminals 24, it suffices to rotate the lever 10 by a corresponding angle apart between two ramps 13 or between two neighboring notches of sectors 33 and 34 by lowering this lever, relative to FIG. 1, until it occupies its position shown in this figure.

Lors de ce déplacement, les rouleaux 29 et 30 sont d'abord repoussés dans leurs gorges 31, 32 en comprimant les ressorts 35 et 36, par les crêtes correspondantes des crantages fixes en regard ; puis la détente de ces ressorts repousse lesdits rouleaux hors desdites gorges au fond des creux suivants des crantages ci-dessus, ce qui correspond à la nouvelle position stable de la manette, illustree sur la figure 1. During this movement, the rollers 29 and 30 are first pushed back into their grooves 31, 32 by compressing the springs 35 and 36, by the corresponding ridges of the fixed notches opposite; then the relaxation of these springs pushes said rollers out of said grooves at the bottom of the following recesses of the above notches, which corresponds to the new stable position of the lever, illustrated in FIG. 1.

Au cours du déplacement considéré l'un des ergots 20, en suivant la rampe 13 qui lui est associée, se rapproche de l'axe X de la came sous l'effet de la détente de la lame 14 portant cet ergot, et ce jusqu'à la mise en contact du grain 21 porté par ladite lame contre le plot fixe 22 correspondant. Chaque rampe 13 est dessinée de façon telle que cette mise en contact intervienne avant que l'ergot correspondant parvienne à l'extrémité, de cette rampe, la plus proche de l'axe X : ladite mise en contact est ainsi toujours assurée librement dans les meilleures conditions, même après usure ou vieillissement éventuel de l'un au moins des composants du mécanisme (lame, grain, plot, ergot et rampe). During the movement considered one of the lugs 20, following the ramp 13 which is associated with it, approaches the axis X of the cam under the effect of the expansion of the blade 14 carrying this lug, and this up to 'when the grain 21 carried by said blade is brought into contact with the corresponding fixed stud 22. Each ramp 13 is designed in such a way that this contact takes place before the corresponding lug reaches the end, of this ramp, closest to the X axis: said contacting is thus always ensured freely in the better conditions, even after wear or possible aging of at least one of the components of the mechanism (blade, grain, stud, lug and ramp).

On comprend facilement que la poursuite du déplacement angulaire de la manette 10 dans le même sens que précédemment, c'est-à-dire vers le bas par rapport à la figure 1, ait pour effet de placer successivement cette manette en trois autres positions angulaires stables correspondant successivement à la fermeture de deux contacts, à celle de trois contacts et à celle des quatre contacts. It is easily understood that the continuation of the angular displacement of the lever 10 in the same direction as previously, that is to say down relative to FIG. 1, has the effect of successively placing this lever in three other angular positions stable corresponding successively to the closing of two contacts, that of three contacts and that of the four contacts.

Le fonctionnement décrit- ci-dessus est réversible en ce sens que, grâce au profil oblique des rampes 13, le retour de la manette 10 en sa position de repos initiale a pour effet de repousser successivement les ergots 20 jusqu'à la périphérie de la came, ce qui écarte à nouveau chacun des grains 21 du plot fixe 22 en regard en ouvrant à nouveau le contact correspondant. The operation described above is reversible in the sense that, thanks to the oblique profile of the ramps 13, the return of the lever 10 to its initial rest position has the effect of successively pushing the lugs 20 up to the periphery of the cam, which again separates each of the grains 21 from the fixed stud 22 opposite by opening the corresponding contact again.

En suite de quoi, et quel que soit le mode de réalisation adopté, on dispose d'un interrupteur multiple dont la constitution et le fonctionnement résultent suffisamment de ce qui précède. As a result of which, and whatever the embodiment adopted, there is a multiple switch whose constitution and operation result sufficiently from the above.

Cet interrupteur présente de nombreux avantages par rapport à ceux antérieurement connus et en particulier les suivants
- du fait du regroupement de l'ensemble des rampes 13 sur une meme portion de la face latérale de la came 7, l'ensemble des contacts mobiles peuvent être constitués par les dents d'un même peigne et l'ensemble des contacts fixes peuvent être regroupés dans un même coin du boîtier voisin d'un col 3g percé dans la paroi de ce boîtier pour la traversée du câblage de connexion extérieure, ce qui simplifie à l'extrême les connexions internes de l'interrupteur,
- la constitution des organes de stabilisation angulaire de l'équipage rotatif came-manette par deux rouleaux diamétralement opposés assure un bon équilibrage dudit équipage, de telle sorte que les efforts transversaux exercés sur les tourillons 8 lors des manoeuvres sont négligeables et que l'on peut réaliser ces tourillons 8 et leurs logements 9 en matière plastique,
- le fait que chaque contact soit établi par la libération élastique totale d'une lame que la came repousse seulement pour ouvrir le contact assure automatiquement une bonne application mutuelle du grain mobile porté par cette lame contre le plot en regard lors dudit établissement de contact, même après un usage répété de l'interrupteur.This switch has many advantages over those previously known and in particular the following
- Due to the grouping of all of the ramps 13 on the same portion of the lateral face of the cam 7, all of the movable contacts can be formed by the teeth of the same comb and all of the fixed contacts can be grouped in the same corner of the box next to a 3g neck drilled in the wall of this box for crossing the external connection wiring, which simplifies the internal connections of the switch to the extreme,
- The constitution of the angular stabilization members of the rotary cam-lever assembly by two diametrically opposed rollers ensures a good balance of said assembly, so that the transverse forces exerted on the pins 8 during the maneuvers are negligible and that one can make these pins 8 and their housings 9 in plastic,
the fact that each contact is established by the total elastic release of a blade which the cam only repels to open the contact automatically ensures good mutual application of the mobile grain carried by this blade against the facing stud during said contact establishment, even after repeated use of the switch.

Comme il va de soi, et comme il résulte d'ailleurs déjà de ce qui précède, l'invention ne se limite nullement à ceux de ses modes d'application et de réalisation qui ont été plus spécialement envisagés ; elle en embrasse, au contraire, toutes les variantes. As is obvious, and as already follows from the foregoing, the invention is in no way limited to those of its modes of application and embodiments which have been more especially envisaged; on the contrary, it embraces all its variants.

Claims

1. Multiple electric switch comprising an input terminal (18), n output terminals (24) (n being an integer at least equal to 2) and a mechanism, actuable by a rotary lever (10) at n + l stable angular positions, arranged so as to connect the input terminal respectively to a number i of the output terminals, the number i varying from 0 to n depending on the angular position of the lever, said mechanism itself comprising a cam - drum (7) integral with the lever, which is connected radially to this cam, and said cam itself comprising n inclined ramps (13) suitable for actuating respectively n movable contacts and a latch housed in a radial recess of the cam - drum and resiliently biased out of this recess in order to be applied against a notched sector facing the integral housing of the switch, characterized in that the inclined ramps (13) are provided on the portion, of the lateral face of the drum (7 ), opposite to that on which is connected the handle (10) and in that the lock is constituted by two elements (29, 30) respectively housed in two radially recesses (31, 32) diametrically opposite the cam-drum, the diameter considered (Z) being perpendicular to the radial direction (Y) of the fitting (11) of the handle.

2. Multiple electric switch according to claim 1, characterized in that each locking element consists of a roller (29, 30) with an axis parallel to that (X) of the cam-drum (7).

3. Multiple electric switch according to claim 2, characterized in that each of the two rollers (29, 30) is biased towards the outside of its housing (31, 32) by at least two helical compression springs (35, 36) housed respectively in two bores (37,38) whose axes, parallel to each other, are perpendicular to oelui (X) of the cam-turn.

4. Multiple electric switch according to any one of the preceding claims, characterized in that each movable contact consists of a blade (14) constantly stressed by its elasticity in the direction of the drum-cam (7) towards its position corresponding to the contact closure, position for which this blade is slightly away from the cam.

5. Multiple electric switch according to any one of the preceding claims, characterized in that the n movable contacts consist of as many teeth of the same comb (15) itself formed by a cut conductive plate.

6. Multiple electric switch according to any one of the preceding claims, characterized in that each of the fixed contacts consists of a bar (23) terminated at one of its ends by a stud (22) intended to ensure the interruptible contact and, at its other end, by a lug (24) suitable for direct connection with an external flexible wire (25).

7. Multiple electric switch according to claim 6, characterized in that each of the bars (23) is automatically mounted on a support (28) perforated by click of a spout (26) punctured in this bar just after passing through this spout one of the perforations (27) of said support.