DISPOSITIF MODULAIRE DE COMMUTATION ELECTRIQUE

Description

[0001] L'invention concerne un dispositif modulaire de commutation électrique.

[0002] L'invention concerne plus particulièrement un dispositif modulaire de commutation électrique, selon le préambule de le revendication 1.

[0003] Un tel dispositif modulaire peut être utilisé pour transmettre un courant électrique simultanément à plusieurs appareils en agissant sur un seul organe. Le courant peut véhiculer une information logique vers un dispositif de contrôle ou il peut être un courant de puissance destiné à alimenter un appareil électrique dont la mise en marche dépend d'autres appareils reliés au dispositif de commutation. Par exemple, un tel dispositif peut être utilisé pour la réalisation de l'alimentation d'une série de moteurs, pour la réalisation d'un disjoncteur, ou pour la réalisation d'une liaison entre un appareillage et un dispositif de surveillance de son fonctionnement.

[0004] Le nombre de commutateurs du dispositif modulaire peut varier en fonction de l'application, si bien qu'il est nécessaire de concevoir des commutateurs pouvant être juxtaposés en nombre suffisant.

[0005] L'invention a pour but de proposer un dispositif modulaire de commutation électrique dont il est possible de faire varier de manière simple le nombre de commutateurs. Ces commutateurs doivent donc pouvoir être juxtaposés de manière simple et leur liaison mécanique à l'organe unique de commande doit être fiable et présenter des garanties quant à une bonne indexation du rotor du commutateur par rapport à l'état du disjoncteur.

[0006] Par ailleurs, il est souhaitable que le couple nécessaire à la commutation de chaque commutateur soit suffisamment réduit pour que l'effort de commutation qu'il est nécessaire d'appliquer sur l'organe unique de commande ne soit pas trop important.

[0007] Par ailleurs, la conception de chaque commutateur doit assurer une bonne liaison électrique dans chacune des deux positions de contact du rotor et doit aussi éviter que n'apparaissent des arcs électriques de trop grande durée lors de chaque commutation, sous peine de nuire à la durée de vie du commutateur.

[0008] Enfin, la réalisation et l'assemblage d'un tel dispositif modulaire de commutation doivent être le plus simple et le moins onéreux possible.

[0009] Afin de satisfaire à l'ensemble de ces problèmes, l'invention propose un dispositif modulaire du type décrit précédemment, caractérisé en ce que le boîtier du commutateur comporte une face interne en arc de cylindre, en regard de laquelle se déplace le grain de contact du rotor lorsque celui-ci se déplace entre ses deux positions de contact, et qui est munie de stries d'orientation sensiblement parallèle à l'axe du rotor.

[0010] Selon d'autres caractéristiques de l'invention la borne commune de chaque commutateur est reliée à une piste de frottement avec laquelle coopère le rotor du commutateur, en ce que la piste de frottement s'étend sur un arc de cercle au moins égal à la course angulaire du rotor entre ses deux positions de contact, et en ce que le rotor coopère de manière ininterrompue avec la piste de frottement sur toute sa course angulaire; :

• la piste de frottement est réalisée sous la forme d'une lame métallique qui s'étend dans un plan perpendiculaire à l'axe de rotation du rotor, à la périphérie de celui-ci, et le rotor comporte un frotteur qui comporte au moins deux pattes élastiques opposées qui sont en appui chacune selon la direction axiale contre une des faces opposées de piste de frottement ;
• chacune des première et seconde bornes est reliée à un plot de contact agencé dans un plan tangent au rotor, et le rotor comporte un grain de contact qui est agencé sur un bord périphérique, qui est relié électriquement au frotteur et qui coopère avec l'un ou l'autre des plots de contact lorsque le rotor est dans l'une ou l'autre de ses positions de contact ;
• le rotor comporte un corps en matériau isolant qui est guidé en rotation dans le boîtier et sur lequel est agencée une pièce de connexion conductrice qui porte et relie le frotteur et le grain de contact ;
• la pièce de connexion est susceptible de coulisser par rapport au rotor selon un rayon du rotor passant par le grain de contact, et la pièce de connexion est sollicitée par des moyens de rappel élastique pour provoquer une saillie du grain de contact radialement vers l'extérieur ;
• la pièce de connexion comporte une partie centrale annulaire qui est reçue avec un jeu radial dans une gorge annulaire du corps de rotor, et deux bras radiaux qui portent respectivement le frotteur et le grain de contact ;
• les bras radiaux de la pièce de connexion sont sensiblement diamétralement opposés, et ils comportent des moyens de guidage de la pièce de connexion selon sa direction de coulissement ;
• lorsque le rotor est écarté angulairement de l'une de ses positions angulaires de contact, la pièce de connexion est déplacée radialement à l'encontre des moyens de rappel élastique par des moyens d'excentration jusqu'à une position radiale de coupure du contact entre le grain de contact et le plot de contact correspondant ;
• les moyens d'excentration comportent au moins un doigt de came et un profil de came, dont l'un est porté par le boîtier et l'autre par la pièce de connexion, et qui coopèrent pour déplacer la pièce de connexion vers sa position de coupure lorsque le rotor est écarté de l'une de ses positions angulaires de contact ;
• le rotor et le boîtier comportent des moyens qui coopèrent pour limiter la course angulaire du rotor ;
• le rotor de chaque contacteur du dispositif comporte un fût axial qui est muni, à une première extrémité axiale, d'une excroissance d'entraînement, et à une extrémité axiale opposée, d'une empreinte de forme complémentaire, et lorsque deux commutateurs sont juxtaposés, l'excroissance de l'un est engagée axialement dans l'empreinte de l'autre pour lier en rotation les rotors des deux commutateurs ;
• l'excroissance d'entraînement et l'empreinte du rotor de chaque commutateur comportent des moyens d'indexation angulaire qui assurent une orientation angulaire relative déterminée des rotors de deux commutateurs juxtaposés ;
• le boîtier de chaque commutateur comporte, sur une première face transversale externe, des ergots de positionnement, et, sur une face transversale externe opposée, des orifices de forme complémentaire, de telle sorte que lorsque deux commutateurs sont juxtaposés, les ergots de l'un sont reçus axialement dans les orifices de l'autre pour indexer la position relative des boîtiers des deux commutateurs ;
• le boîtier du commutateur comporte un corps principal dans lequel est agencé notamment le rotor, et le corps principal est refermé par un couvercle transversal dont une face externe forme une face transversale externe du boîtier ;
• le dispositif comporte une série de commutateurs rotatifs juxtaposés axialement qui sont serrés les uns contre les autres par des barrettes comportant une branche d'orientation axiale dont les deux extrémités sont recourbées radialement pour être reçues par emboîtement élastique dans des encoches aménagées dans les faces latérales externes des commutateurs ;
• le boîtier de l'un au moins des commutateurs comporte une oreille de fixation qui s'étend transversalement et qui est prévue pour être fixée sur un socle par un moyen de fixation.

[0011] D'autres caractéristiques et avantages de l'invention apparaîtront à la lecture de la description détaillée qui suit pour la compréhension de laquelle on se reportera aux dessins annexés dans lesquels :

• la figure 1 est une vue en perspective illustrant un dispositif modulaire de commutation électrique comportant quatre commutateurs conformes aux enseignements de l'invention ;
• la figure 2 est une vue en perspective, selon un autre angle, d'un commutateur du dispositif de la figure 1 ;
• la figure 3 est une vue en perspective éclatée du commutateur de la figure 2 ;
• la figure 4 est une vue en perspective éclatée agrandie du rotor et du corps principal du boîtier d'un commutateur selon l'invention ;
• la figure 5 est une vue de dessus d'un commutateur selon l'invention ;
• la figure 6 est une vue en section selon la ligne 6-6 de la figure 5 du commutateur selon l'invention ; et
• les figures 7 à 9 sont trois vues schématiques de dessus illustrant partiellement une variante de réalisation de l'invention permettant d'améliorer l'engagement et le dégagement du contact entre le grain de contact et les plots fixes.

[0012] On a représenté sur la figure 1 un dispositif modulaire de commutation électrique 10 comportant quatre commutateurs rotatifs 12 juxtaposés axialement selon l'axe A1 de leur rotor.

[0013] Chacun de ces commutateurs 12, du type de celui qui est représenté à la figure 2, comporte un boîtier 14 de forme sensiblement carrée et d'épaisseur axiale relativement peu importante. Les boîtiers 14 des commutateurs 12 sont accolés l'un à l'autre par leurs faces latérales transversales 16. 18 de manière que le dispositif de commutation forme un bloc compact.

[0014] Chaque commutateur 12 comporte un connecteur 20 à trois broches 21a, 21b, 21c pour sa liaison à un appareil électrique (non représenté). Les broches 21 du connecteur s'étendent transversalement vers l'extérieur, dans l'épaisseur du commutateur 12. De préférence, le connecteur 20 est d'un type normalisé, par exemple de type "HE 14" selon la norme UTE-C93-401.

[0015] Comme on peut le voir plus particulièrement sur la figure 3, le boîtier 14 du commutateur 12 comporte essentiellement un corps principal 22 dont une paroi transversale de fond 24 porte la face latérale transversale 16, et un couvercle 26 dont une face externe forme la face latérale transversale 18 du boîtier 14.

[0016] Le rotor 28 du commutateur rotatif 12 est reçu à rotation autour de l'axe A1 dans le boîtier 14.

[0017] Les trois broches 21a, 21b, 21c du connecteur 20 comportent chacune une cheminée 30a, 30b, 30c qui est réalisée venue de matière avec le corps principal 22 du boîtier 14 et qui est munie d'une ouverture 32 à son extrémité transversale libre pour permettre l'introduction transversale d'une broche mâle correspondante (non représentée) d'un connecteur correspondant relié à l'appareil de contrôle.

[0018] Lorsque le couvercle 26 est ôté, les cheminées 30 sont aussi ouvertes latéralement afin de permettre l'introduction, dans chacune d'elles, d'une borne de contact femelle 34a, 34b, 34c réalisée en matériau conducteur de l'électricité et destinée à être en contact électrique avec les broches mâles du connecteur correspondant. Lorsque le couvercle 26 est en place sur le corps principal 22, des languettes transversales 36 du couvercle 26 viennent refermer latéralement les cheminées 30.

[0019] Le connecteur 20 du commutateur 12 comporte par ailleurs une patte élastique 38 munie d'un ergot 40 qui permet l'arrimage du connecteur correspondant.

[0020] Chaque borne 34 est reliée par une bande de liaison 42a, 42b, 42c respectivement à un premier contact fixe 44a, à un second contact fixe 44b et à une piste de frottement 44c qui sont disposés dans le corps principal 22 du boîtier 14 autour d'un espace cylindrique central destiné à recevoir le rotor 28 du commutateur 12. Les bornes 34 peuvent être soudées à la bande de liaison 42 correspondante ou être réalisées venues de matières avec cette dernière.

[0021] Comme on peut le voir notamment sur la figure 4, les premier et second contacts fixes 44a, 44b sont réalisés sous la forme d'une touche de contact et sont disposés sensiblement à 80° l'un de l'autre autour de l'axe A1 et ils s'étendent dans un plan axial tangent au rotor 28, à la périphérie de celui-ci.

[0022] Au contraire, la piste de frottement 44c est réalisée sous la forme d'une lame métallique qui s'étend selon un arc de cercle dans un plan transversal du commutateur 12. La piste de frottement 44c s'étend sur un angle au moins égal à l'écart angulaire entre les deux contacts fixes 44a, 44b.

[0023] En effet, le rotor 28 est destiné à pivoter autour de son axe entre deux positions de contact dans lesquelles il est établi le contact entre la piste de frottement 44c liée à la borne commune 34c et, respectivement, le premier contact 44a ou le second contact fixe 44b liés respectivement aux bornes 34a, 34b.

[0024] Conformément aux enseignements de l'invention, le rotor 28 est relié électriquement de manière ininterrompue à la piste de frottement 44c tout au long de sa course angulaire entre ses deux positions de contact.

[0025] A cet effet, le rotor 28 comporte un corps de rotor 46 qui est réalisé en matière isolante, de forme sensiblement circulaire, et qui porte une pièce de connexion 48 en matériau conducteur de l'électricité réalisée par exemple par découpe et pliage d'une tôle métallique.

[0026] La pièce de connexion 48 comporte une partie centrale annulaire 50 qui est reçue dans une gorge 52 de forme complémentaire agencée dans une face transversale du corps de rotor 46. Deux bras transversaux 54, 56 s'étendent radialement vers l'extérieur depuis la partie centrale annulaire 50 et portent respectivement un frotteur 58 destiné à coopérer avec la piste de frottement 44c et un grain de contact 60 destiné à coopérer avec l'un ou l'autre du premier ou du second contact fixe 44a, 44b en fonction de la position angulaire du rotor 28.

[0027] Le frotteur 58 comporte trois pattes élastiques 62 dont, comme on peut le voir plus particulièrement sur la figure 6, deux sont destinées à coopérer avec une face transversale de la piste 44c tandis que l'autre patte 62 coopère avec la face opposée de la piste 44c. Ainsi, en formant une pince, le frotteur 58 établit un contact électrique avec la piste de frottement 44c en autorisant une certaine imprécision quant à la position axiale relative du rotor 28 et de la piste de frottement 44C. Les extrémités libres des pattes 62 du frotteur 58, qui sont en appui axialement contre la piste de frottement 44c, sont conformées de manière à assurer un contact électrique de bonne qualité.

[0028] Comme on peut le voir plus particulièrement sur la figure 6, le grain de contact 60 est agencé dans un plan axial tangent au rotor 28 à la périphérie de celui-ci, de manière à arriver en regard des contacts fixes 44a, 44b.

[0029] Pour assurer un contact optimal entre le grain de contact 60 et la touche des contacts fixes 44a, 44b, la pièce de connexion 48 est susceptible de coulisser par rapport au corps de rotor 46 selon la direction diamétrale des deux bras transversaux opposés 54, 56.

[0030] A cet effet, la partie centrale annulaire 50 de la pièce de connexion 48 est reçue avec jeu radial dans la gorge 52 du corps de rotor 46. Par ailleurs, un ressort de compression 64, qui est guidé dans un logement semi-cylindrique 66 d'orientation radiale agencé en dessous du bras transversal 56, sollicite le grain 60 radialement vers l'extérieur, au contact de la touche du contact fixe 44a, 44b.

[0031] Il est à remarquer que le contact de la pièce de connexion 48 avec la piste de frottement 44c est maintenu quelle que soit la position de la pièce de connexion 48 selon la direction diamétrale des deux bras transversaux 54, 56 grâce à la conformation du frotteur 58 qui est en appui contre la piste 44c selon la direction axiale, et non selon la direction radiale. Ainsi, la largeur radiale de la piste 44c détermine la course radiale admissible de la pièce de connexion 48 par rapport au corps de rotor 46.

[0032] Cette disposition permet aussi de rattraper les défauts de coaxialité entre le rotor 28 et le boîtier 14 du commutateur 12.

[0033] Par ailleurs, la pièce de connexion 48 comporte des moyens qui permettent de limiter son débattement par rapport au corps de rotor 46 à un simple coulissement selon la direction diamétrale des deux bras transversaux 54, 56.

[0034] A cet effet, ceux-ci sont munis chacun de rabats 70 orientés dans un plan axial parallèle à la direction diamétrale des bras transversaux 54, 56. Chaque paire de rabats 70 d'un bras 54, 56 chevauche un bloc parallélépipédique 72 du corps de rotor 46. Les blocs parallélépipédiques 72 s'étendent radialement, en dessous de chacun des bras transversaux 54, 56, et comportent deux faces parallèles opposées avec lesquelles coopèrent les rabats 70.

[0035] Ainsi, le logement 66 de guidage du ressort 64 est aménagé dans le bloc parallélépipédique 72 agencé en dessous du bras transversal 56 qui porte le grain de contact 60.

[0036] En variante, on peut réaliser le guidage de la pièce de connexion 48 simplement en prévoyant que des bords longitudinaux d'orientation sensiblement radiale de chacun des bras 54, 56 coopèrent avec des faces parallèles en regard du corps de rotor 46.

[0037] Selon un autre aspect de l'invention, on a fortement limité la possibilité d'apparition d'arcs électriques lors de la commutation, c'est-à-dire lorsque le rotor 28 du commutateur 12 passe de l'une à l'autre de ses positions de contact.

[0038] En effet, durant toute cette course angulaire, il a été vu que le frotteur 58 restait au contact de la piste de frottement 44c, ce qui empêche la formation de tout arc à ce niveau.

[0039] Par ailleurs, lorsque le rotor passe de l'une à l'autre de ses positions de contact, le grain de contact 60 se déplace en regard d'une face cylindrique interne 68 du corps principal 22 du boîtier 14 qui est munie de stries d'orientation axiale permettant tout au moins de réduire la durée des arcs électriques susceptibles d'apparaître.

[0040] On a illustré sur les figures 7 à 9, de manière schématique, une variante de réalisation de l'invention qui permet d'améliorer encore la commutation, et qui permet notamment de contrôler l'apparition d'arcs électriques au moment de l'engagement ou du dégagement du contact entre le grain de contact 60 et l'un des deux plots 44a, 44b.

[0041] Le principe ici illustré consiste à utiliser la possibilité de débattement radial de la pièce de connexion 48 par rapport au corps de rotor 40. Il s'agit donc, au moment où le rotor 28 est écarté de l'une de ses positions angulaires de contact, de provoquer un déplacement du grain de contact 60 radialement vers l'intérieur de manière à couper très rapidement le contact électrique entre le grain 60 et le plot 44a, 44b.

[0042] De cette manière, lorsqu'au contraire le rotor 28 est amené vers l'une de ses positions angulaires de contact, le grain de contact 60 n'est radialement en mesure de venir au contact du plot correspondant que lorsqu'il est presque parfaitement aligné angulairement avec le plot 44 correspondant.

[0043] Pour ce faire, le commutateur 12 selon l'invention comporte tout d'abord une collerette 118 qui s'étend axialement au centre de la portion annulaire 50 de la pièce de connexion 48 et qui est par exemple solidaire du couvercle 26 du boîtier 14. La collerette fixe 118 comporte deux bossages 120 qui s'étendent radialement vers l'extérieur pour former des doigts de came destinés à coopérer avec le bord interne 122 de la partie annulaire 50 de la pièce de connexion 48.

[0044] Le bord interne 122 présente lui au contraire deux éléments de rampe 124 qui forment un chemin de came en relief radialement vers l'intérieur par rapport au contour circulaire général du bord interne 122. Lorsque le rotor 28 est amené de l'une à l'autre de ses positions de contact, les deux éléments de rampe 124 sont susceptibles de venir en appui contre l'un des bossages 120 de la collerette 118, sous l'effet du ressort de rappel 64.

[0045] Comme on peut le voir sur la figure 7, lorsque le rotor 28 est en position de contact, aucun des chemins de came 124 du bord interne 122 de la pièce de connexion 48 n'est en contact avec aucun des deux bossages 120 de sorte que le ressort de rappel 64 peut solliciter la pièce de connexion 48 radialement jusqu'à ce que le grain 60 soit en contact parfait avec le plot 44a, 44b correspondant à la position du rotor 28.

[0046] Au contraire, dès que le rotor 28 est écarté de cette position de contact, on peut voir à la figure 8 que l'un des bossages 120 et un des éléments de rampe 124 du bord 122 coopèrent pour que le grain de contact 60, qui est porté par la pièce de connexion 48, soit déplacé radialement vers l'intérieur de manière à interrompre très rapidement le contact entre le grain 60 et le plot 44 avant même que ceux-ci ne soient complètement désalignés l'un de l'autre.

[0047] Dans l'exemple de réalisation illustré, on peut voir à la figure 9 que lorsque le rotor 28 est dans une position intermédiaire entre ses deux positions de contact, aucun des deux éléments de rampe 124 n'est en contact avec aucun des bossages 120.

[0048] En sens inverse, lorsque le rotor 28 est amené vers l'une de ses positions de contact à partir de cette position intermédiaire, la pièce de connexion 48 est d'abord retirée progressivement radialement vers l'intérieur par le contact de l'un des bossages 120 de la collerette fixe 118 avec l'un des éléments de rampe 124 du bord 122, pour n'être relâchée qu'au dernier moment lorsque le grain de contact 60 est presque parfaitement aligné avec le plot de contact 44. On améliore ainsi la commutation en limitant l'apparition d'arc électrique nuisible.

[0049] Ainsi, le commutateur 12 selon l'invention présente une très grande fiabilité dans le temps vis-à-vis des dégradations dues aux arcs électriques, ces derniers étant généralement une source majeure de dysfonctionnement des commutateurs.

[0050] Selon un autre aspect de l'invention, il est prévu des moyens perfectionnés qui permettent de lier en rotation les rotors 28 de deux commutateurs 12 juxtaposés dans le dispositif modulaire 10.

[0051] A cet effet, le rotor 28 comporte un fût central 74 qui comporte, à une première extrémité axiale, un carré d'entraînement 76 et, à son extrémité axiale opposée, une empreinte 78 de forme complémentaire de celle du carré 76.

[0052] L'extrémité axiale du fût 74 qui porte le carré d'entraînement 76 dépasse en dehors du boîtier 14 au travers d'un perçage circulaire 80 aménagé dans la paroi transversale de fond 24 du corps principal 22 du boîtier 14. Par ailleurs, l'empreinte 78 est accessible au travers d'un deuxième perçage circulaire 82 aménagé dans le couvercle 26.

[0053] De la sorte, lorsque deux commutateurs 12 sont juxtaposés axialement de telle sorte que la face transversale externe 16 du corps principal 22 du boîtier 14 de l'un est au contact de la face transversale externe 18 du couvercle 26 de l'autre, le carré d'entraînement 76 du premier est engagé dans l'empreinte 78 du second pour assurer la liaison en rotation de leurs deux rotors 28.

[0054] Par ailleurs, l'empreinte 78 est munie d'un doigt d'indexation axial 84 qui est destiné à être reçu dans un dégagement complémentaire 86 aménagé sur le carré d'entraînement 76 du commutateur 12 juxtaposé. Ainsi, on s'assure que les rotors 28 de deux commutateurs 12 juxtaposés occupent bien la même position angulaire par rapport à leur boîtier respectif.

[0055] Pour limiter les jeux angulaires entre deux rotors ainsi accouplés, on peut prévoir de munir le carré d'entraînement 76 d'une série d'excroissances (non représentées) agencées sur des faces latérales axiales du carré d'entraînement 76, au voisinage de ses quatre angles. Ces excroissances, qui s'étendent axialement, nécessitent que le carré 76 soit engagé légèrement en force dans l'empreinte 78.

[0056] Comme on peut le voir sur la figure 1, lorsque plusieurs commutateurs 12 sont juxtaposés axialement pour former un dispositif de commutation 10, seul est apparent le carré d'entraînement 76 de l'un des commutateurs 12 agencé à une extrémité axiale du dispositif 10. Ce carré d'entraînement 76 est alors susceptible d'être accouplé à un organe de commande (non représenté). Ainsi, l'ensemble des rotors 28 des. commutateurs 12 du dispositif 10 sont solidaires l'un de l'autre et commandés mécaniquement par le commutateur principal.

[0057] Selon un autre aspect de l'invention, on s'assure que les boîtiers 14 des deux commutateurs 12 juxtaposés sont positionnés en correspondance l'un avec l'autre grâce à deux ergots de positionnement 88 qui s'étendent axialement depuis la face transversale externe 18 du couvercle 26 pour être reçus dans des orifices 90 de forme complémentaire agencés dans la face transversale externe 16 du corps principal 22 du boîtier 14. De plus, l'extrémité du fût 74 du rotor 28 qui porte le carré d'entraînement 76 comporte une portion de surface cylindrique 92 d'axe A1 qui est reçue dans l'orifice circulaire 82 du couvercle 26 au travers duquel l'empreinte 78 est accessible, ce qui participe au positionnement.

[0058] Comme on peut le voir sur les figures 4 et 6, la paroi transversale de fond 24 du corps principal 22 du boîtier 14 comporte, sur une face interne, deux collerettes 94, 96 concentriques qui délimitent une gorge annulaire 98 dans laquelle est reçue une collerette annulaire 100 correspondante du rotor 28. Par ailleurs, le bras de liaison 42b qui réunit la borne 34b au second contact fixe 44b s'étend en partie au fond de la gorge annulaire 98.

[0059] Pour limiter la course angulaire du rotor 28, ce dernier comporte un butoir 102 qui est agencé au-dessus du grain de contact 60 et qui s'étend radialement vers l'extérieur par rapport au corps de rotor 46 de manière à venir en butée contre des faces de butée 104, 106 aménagées sous la forme de décrochements radiaux dans la face cylindrique interne 68 du corps principal 22 du boîtier 14.

[0060] Comme on peut le voir plus particulièrement sur la figure 3, il est prévu que les quatre commutateurs 12 formant le dispositif modulaire 10, sont maintenus axialement serrés l'un contre l'autre par une série de trois barrettes 108 qui comportent une branche principale d'orientation axiale 110 dont les deux extrémités 111 sont recourbées radialement pour être reçues dans des encoches 112, 114 aménagées respectivement dans le corps principal 22 du boîtier 14 et dans le couvercle 26, respectivement, des deux commutateurs d'extrémité du dispositif.

[0061] De plus, le corps principal 22 du boîtier 14 comporte une oreille de fixation 116 qui s'étend transversalement depuis une face latérale d'orientation axiale et qui est pourvue d'un passage, par exemple pour une vis de fixation du dispositif de commutation 10 sur un socle. Éventuellement, certains commutateurs 12 du dispositif 10 peuvent être dépourvu d'oreille de fixation.

[0062] Da manière avantageuse, il est possible d'accoler axialement plusieurs dispositifs de commutation 10 pour former un ensemble de commutation à 8, 12 ou plus commutateurs 12. Deux commutateurs 12 d'extrémité de deux dispositifs 12 accolés sont alors juxtaposés comme cela à été vu précédemment pour deux commutateurs juxtaposés dans un même dispositif 10.

[0063] Ainsi, on réalise, d'une part, un parfait positionnement relatif des dispositifs 10 grâce aux ergots 88, et d'autre part, un entraînement simultané des rotors 28 des dispositifs 10 accolés.

Revendications

1. Dispositif modulaire de commutation électrique, du type comportant une série de commutateurs rotatifs (12) juxtaposés axialement, du type dans lequel chaque commutateur (12) comporte un rotor (28) qui est monté à rotation autour de son axe (A1) dans un boîtier (14) du commutateur (12), et qui est susceptible d'occuper deux positions angulaires de contact dans lesquelles il relie électriquement une borne commune fixe (34c) du commutateur (12) respectivement avec une première (34a, 44a) ou une seconde (34b, 44b) borne de contact fixe du commutateur (12), et du type dans lequel il est prévu des moyens pour que les rotors (28) de chaque commutateur (12) soient entraînés simultanément en rotation, à l'aide d'un organe de commande unique, vers l'une ou l'autre de leurs deux positions de contact dans lesquelles, dans chaque commutateur (12), un grain de contact (60) porté par le rotor (28) coopère avec l'un ou l'autre de deux plots de contacts (44a, 44b) dont chacun est relié électriquement à l'une des bornes de contact fixe (34a, 34b),
   caractérisé en ce que, lorsque le rotor (28) se déplace entre ses deux positions de contact, le grain de contact (60) se déplace en regard d'une face interne (68) en arc de cylindre du boîtier (14) du commutateur (12), et en ce que la face interne (68) est munie de stries d'orientation sensiblement parallèles à l'axe (A1) du rotor (28).

2. Dispositif de commutation selon la revendication 1,
caractérisé en ce que les plots de contact (44a, 44b) sont agencés dans un plan tangent au rotor (28), et en ce que le grain de contact (60) est agencé sur un bord périphérique du rotor (28).

3. Dispositif de commutation selon l'une des revendications 1 ou 2, caractérisé en ce que la borne commune (34c) de chaque commutateur (12) est reliée à une piste de frottement (44c) avec laquelle coopère le rotor (28) du commutateur (12), en ce que la piste de frottement (44c) s'étend sur un arc de cercle au moins égal à la course angulaire du rotor (28) entre ses deux positions de contact, et en ce que le rotor (28) coopère de manière ininterrompue avec la piste de frottement (44c) sur toute sa course angulaire.

4. Dispositif de commutation selon la revendication 3,
caractérisé en ce que la piste de frottement (44c) est réalisée sous la forme d'une lame métallique qui s'étend dans un plan perpendiculaire à l'axe de rotation (A1) du rotor (28). à la périphérie de celui-ci, et en ce que le rotor (28) comporte un frotteur (58) qui comporte au moins deux pattes élastiques (62) opposées qui sont en appui chacune selon la direction axiale contre une des faces opposées de la piste de frottement (44c).

5. Dispositif de commutation selon la revendication 4,
caractérisé en ce que le rotor (28) comporte un corps en matériau isolant (46) qui est guidé en rotation dans le boîtier (14) et sur lequel est agencée une pièce de connexion conductrice (48) qui porte et relie le frotteur (58) et le grain de contact (60).

6. Dispositif de commutation selon la revendication 5,
caractérisé en ce que la pièce de connexion (48) est susceptible de coulisser par rapport au rotor (28) selon un rayon du rotor (28) passant par le grain de contact (60), et en ce que la pièce de connexion (48) est sollicitée par des moyens de rappel élastique (64) pour provoquer une saillie du grain de contact (60) radialement vers l'extérieur.

7. Dispositif de commutation selon la revendication 6,
caractérisé en ce que la pièce de connexion (48) comporte une partie centrale annulaire (50) qui est reçue avec un jeu radial dans une gorge annulaire (52) du corps de rotor (46), et deux bras radiaux (54, 56) qui portent respectivement le frotteur (58) et le grain de contact (60).

8. Dispositif de commutation selon la revendication 7,
caractérisé en ce que les bras radiaux (54, 56) de la pièce de connexion (48) sont sensiblement diamétralement opposés, et en ce qu'ils comportent des moyens de guidage (70) de la pièce de connexion (48) selon sa direction de coulissement.

9. Dispositif de commutation selon l'une des revendications 6 à 8, caractérisé en ce que, lorsque le rotor (28) est écarté angulairement de l'une de ses positions angulaires de contact, la pièce de connexion (48) est déplacée radialement à l'encontre des moyens de rappel élastique (64) par des moyens d'excentration (120, 124) jusqu'à une position radiale de coupure du contact entre le grain de contact (60) et le plot de contact (44a, 44b) correspondant.

10. Dispositif de commutation selon la revendication 9,
caractérisé en ce que les moyens d'excentration comportent au moins un doigt de came (120) et un profil de came (124), dont l'un est porté par le boîtier (14) et l'autre par la pièce de connexion (48), et qui coopèrent pour déplacer la pièce de connexion (48) vers sa position de coupure lorsque le rotor (28) est écarté de l'une de ses positions angulaires de contact.

11. Dispositif de commutation selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que le rotor (28) et le boîtier (14) comportent des moyens (102, 104, 106) qui coopèrent pour limiter la course angulaire du rotor (28).

12. Dispositif de commutation selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que le rotor (28) de chaque contacteur (12) du dispositif (10) comporte un fût axial (74) qui est muni, à une première extrémité axiale, d'une excroissance d'entraînement (76), et à une extrémité axiale opposée, d'une empreinte (78) de forme complémentaire, et en ce que lorsque deux commutateurs (12) sont juxtaposés, l'excroissance (76) de l'un est engagée axialement dans l'empreinte (78) de l'autre pour lier en rotation les rotors (28) des deux commutateurs (12).

13. Dispositif de commutation selon la revendication 11,
caractérisé en ce que l'excroissance d'entraînement (76) et l'empreinte (78) du rotor (28) de chaque commutateur (12) comportent des moyens d'indexation angulaire (84, 86) qui assurent une orientation angulaire relative déterminée des rotors (28) de deux commutateurs (12) juxtaposés.

14. Dispositif de commutation selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que le boîtier (14) de chaque commutateur (12) comporte, sur une première face transversale externe (18), des ergots de positionnement (88), et, sur une face transversale externe opposée (16), des orifices (90) de forme complémentaire, de telle sorte que lorsque deux commutateurs (12) sont juxtaposés, les ergots (88) de l'un sont reçus axialement dans les orifices (90) de l'autre pour indexer la position relative des boîtiers (14) des deux commutateurs (12).

15. Dispositif de commutation selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que le boîtier (14) du commutateur (12) comporte un corps principal (22) dans lequel est agencé notamment le rotor (28), et en ce que le corps principal (22) est refermé par un couvercle transversal (26) dont une face externe forme une face transversale externe (18) du boîtier (14).

16. Dispositif de commutation selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que le dispositif (10) comporte une série de commutateurs rotatifs (12) juxtaposés axialement qui sont serrés les uns contre les autres par des barrettes (108) comportant une branche (110) d'orientation axiale dont les deux extrémités (111) sont recourbées radialement pour être reçues par emboîtement élastique dans des encoches (112, 114) aménagées dans les faces latérales externes (16, 18) des commutateurs (12).

17. Dispositif de commutation selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que le boîtier (14) de l'un au moins des commutateurs (12) comporte une oreille de fixation (116) qui s'étend transversalement et qui est prévue pour être fixée sur un socle par un moyen de fixation.

Ansprüche

1. Modulare Vorrichtung zur elektrischen Kommutierung des Typs, bestehend aus einer Reihe von rotativen Kommutatoren (12), axial nebeneinander angeordnet, des Typs, bei dem jeder Kommutator (12) einen Rotor (28) umfasst, der zur Rotation um seine Achse (A1) in einem Gehäuse (14) des Kommutators (12) montiert ist, und der in der Lage ist, zwei Winkelkontaktpositionen einzunehmen, in denen er elektrisch mit einer gemeinsamen festen Klemme (34c) des Kommutators (12) verbunden ist, jeweils mit einer ersten (34a, 44a) oder einer zweiten (34b, 44b) festen Kontaktklemme des Kommutators (12), und des Typs, bei dem Einrichtungen vorgesehen sind, durch die die Rotoren (28) eines jeden Kommutators (12) simultan in Rotation versetzt werden, mit Hilfe eines einzigen Steuerorgans, in die eine oder andere der zwei Kontaktpositionen, in denen in jedem Kommutator (12) ein Kontaktkorn (60), das von dem Rotor (28) getragen wird, mit der einen oder anderen der zwei Kontaktflächen (44a, 44b) zusammenwirkt, von denen jede elektrisch mit einer der festen Kontaktklemmen (34a, 34b) verbunden ist, dadurch gekennzeichnet, dass wenn der Rotor (28) sich zwischen seinen zwei Kontaktpositionen bewegt, das Kontaktkorn (60) sich gegenüber einer Innenseite (68) in Kreisbogenform des Gehäuses (14) des Kommutators (12) bewegt, und dadurch, dass die Innenseite (68) mit Orientierungsrillen versehen ist, die im Wesentlichen parallel zur Achse (A1) des Rotors (28) ausgerichtet sind.

2. Kommutationsvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Kontaktflächen (44a, 44b) in einer Tangentialebene zum Rotor (28) ausgebildet sind, und dadurch, dass das Kontaktkorn (60) an einem peripheren Rand des Rotors (28) angeordnet ist.

3. Kommutationsvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die gemeinsame Klemme (34c) eines jeden Kommutators (12) mit einer Reibfläche (44c) verbunden ist, mit der der Rotor (28) des Kommutators (12) zusammenwirkt, und dadurch, dass die Reibfläche (44c) sich in einem Kreisbogen zumindest entsprechend der Winkelstrecke des Rotors (28) zwischen seinen zwei Kontaktpositionen erstreckt, und dadurch, dass der Rotor (28) in ununterbrochener Art und Weise mit der Reibfläche (44c) über die gesamte Winkelstrecke zusammenwirkt.

4. Kommutationsvorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Reibfläche (44c) in der Form eines metallischen Blattes ausgebildet ist, das sich in einer Ebene rechtwinklig zur Rotationsachse (A1) des Rotors (28) erstreckt, an der Peripherie desselben, und dadurch, dass der Rotor (28) ein Reibelement (58) umfasst, das zumindest zwei gegenüberliegende elastische Füße (62) umfasst, die jeweils in axialer Richtung gegen eine der gegenüberliegenden Seiten der Reibfläche (44c) drücken.

5. Kommutationsvorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass der Rotor (28) einen Körper aus isolierendem Material (46) umfasst, der in Rotation in dem Gehäuse (14) geführt ist, und an dem ein leitendes Verbindungsteil (48) angeordnet ist, dass das Reibelement (58) und das Kontaktkorn (60) trägt und verbindet.

6. Kommutationsvorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass das Verbindungsteil (48) geeignet ist, bezüglich des Rotors (28) auf einem Strahl des Rotors (28) zu gleiten, der durch das Kontaktkorn (60) geht, und dadurch, dass das Verbindungsteil (48) durch Einrichtungen zum elastischen Vorspannen (64) befestigt ist, um ein Hervorstehen des Kontaktkornes (60) radial nach außen zu provozieren.

7. Kommutationsvorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass das Verbindungsteil (48) einen zentralen kreisförmigen Teil (50) umfasst, der mit einem radialen Spiel in einem kreisförmigen Hals (52) des Rotorkörpers (46) aufgenommen ist, und zwei radiale Arme (54, 56) die jeweils das Reibelement (58) und das Kontaktkorn (60) tragen.

8. Kommutationsvorrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass die radialen Arme (54, 56) des Verbindungsteiles (48) im Wesentlichen diametral gegenüberliegend vorgesehen sind, und dadurch, dass sie Führungseinrichtungen (70) des Verbindungsteiles (48) in Gleitrichtung umfassen.

9. Kommutationsvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass, wenn der Rotor (28) von einem seiner Winkelkontaktpositionen winkelig entfernt ist, das Verbindungsteil (48) radial gegen die elastischen Vorspanneinrichtungen (64) durch Exzentereinrichtungen (120, 124) versetzt ist, bis in eine radiale Position zur Unterbrechung des Kontakts zwischen dem Kontaktkorn (60) und der korrespondierenden Kontaktfläche (44a, 44b).

10. Kommutationsvorrichtung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass die Exzentereinrichtungen zumindest einen Nockenvorsprung (120) und ein Nockenprofil (124) umfassen, wobei das eine von dem Gehäuse (14) und das andere von dem Verbindungsteil (48) getragen wird, und die zum Versatz des Verbindungsteiles (48) in seine Unterbrechungsposition zusammenwirken, wenn der Rotor (28) von einer seiner Winkelkontaktposition entfernt ist.

11. Kommutationsvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Rotor (28) und das Gehäuse (14) Einrichtungen (102, 104) umfassen, die zur Begrenzung der Winkelstrecke des Rotors (28) zusammenwirken.

12. Kommutationsvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Rotor (28) eines jeden Kommutators (12) zu der Vorrichtung (10) einen axialen Schaft (74) umfasst, der an einem ersten axialen Ende mit einem Antriebsvorsprung (76) zu versehen ist, und an seinem gegenüberliegenden axialen Ende mit einer Ausnehmung (78) mit komplementärer Form, und dadurch, dass wenn zwei Kommutatoren (12) nebeneinander angeordnet sind, der Vorsprung (76) des einen axial in die Ausnehmung (78) des anderen eingreift, um die Rotoren (28) der zwei Kommutatoren (12) rotativ zu verbinden.

13. Kommtutationsvorrichtung nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, dass der Antriebsvorsprung (76) und die Ausnehmung (78) des Rotors (28) eines jeden Kommutators (12) Winkelindexierungseinrichtungen (84, 86) umfassen, die eine bestimmte relative Winkelausrichtung der Rotoren (28) der zwei nebeneinander angeordneten Kommutatoren (12) sicherstellen.

14. Kommutationsvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Gehäuse (14) eines jeden Kommutators (12) an einer ersten transversalen Außenseite (18) Positioniernocken (88) umfasst und auf einer transversalen gegenüberliegenden Außenseite (16), Öffnungen (90) mit komplementärer Form, so dass, wenn zwei Kommutatoren (12) nebeneinander angeordnet sind, die Nocken (88) des einen axial in den Öffnungen (90) des anderen aufgenommen sind, um die Relativposition der Gehäuse (14) der zwei Kommutatoren (12) zu bestimmen.

15. Kommutationsvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Gehäuse (14) des Kommutators (12) einen Hauptkörper (22) umfasst, in dem insbesondere der Rotor (28) angeordnet ist, und dadurch, dass der Hauptkörper (22) durch eine transversale Abdeckung (26) geschlossen ist, deren eine Außenseite eine transversale Außenseite (18) des Gehäuses (14) bildet.

16. Kommutationsvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Vorrichtung (10) eine Reihe von rotativen Kommutatoren (12) umfasst, die axial nebeneinander angeordnet sind, und die durch Stege (108) gegeneinander gedrückt sind, umfassend einen Zweig (110) zur axialen Orientierung, wobei die zwei Enden (111) radial gebogen sind, um durch elastisches Einfügen in die Ausnehmungen (112, 114) aufgenommen zu werden, die in den lateralen Außenseiten (16, 18) der Kommutatoren (12) ausgebildet sind.

17. Kommutationsvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Gehäuse (14) zumindest eines der Kommutatoren (12) eine Fixieröse (116) umfasst, die sich transversal erstreckt, und die vorgesehen ist, um durch eine Fixiereinrichtung an einem Sockel fixiert zu werden.

Claims

1. Modular electrical switching device, of the type comprising a series of axially juxtaposed rotary switches (12), of the type in which each switch (12) comprises a rotor (28) which is mounted rotatably about its axis (A1) in a housing (14) of the switch (12) and which is capable of occupying two angular contact positions, in which it electrically connects a fixed common terminal (34c) of the switch (12) respectively to a first (34a, 44a) or a second (34b, 44b) fixed contact terminal of the switch (12), and of the type in which means are provided for the rotors (28) of each switch (12) to be driven simultaneously in rotation, with the aid of a single control member, towards one or other of their two contact positions, in which, in each switch (12), a contact pad (60) carried by the rotor (28) co-operates with one or other of two contact studs (44a, 44b), each of which is connected electrically to one of the fixed contact terminals (34a, 34b), characterized in that, when the rotor (28) is displaced between its two contact positions, the contact pad (60) is displaced opposite an inner face (68), in the form of an arc of a cylinder, of the housing (14) of the switch (12), and in that the inner face (68) is provided with scores oriented substantially parallel to the axis (A1) of the rotor (28).

2. Switching device according to Claim 1, characterised in that the contact studs (44a, 44b) are arranged in a plane tangent to the rotor (28), and in that the contact pad (60) is arranged on a peripheral edge of the rotor (28).

3. Switching device according to one of Claims 1 or 2, characterised in that the common terminal (34c) of each switch (12) is connected to a friction track (44c), with which the rotor (28) of the switch (12) co-operates, in that the friction track (44c) extends over an arc of a circle at least equal to the angular stroke of the rotor (28) between its two contact positions, and in that the rotor (28) co-operates uninterruptedly, over its entire angular stroke, with the friction track (44c).

4. Switching device according to Claim 3, characterised in that the friction track (44c) is produced in the form of a metal blade which extends in a plane perpendicular to the axis of rotation (A1) of the rotor (28), on the periphery of the latter, and in that the rotor (28) comprises a wiper (58) comprising at least two opposite elastic tabs (62) which each bear against one of the opposite faces of the friction track (44c), depending on the axial direction.

5. Switching device according to Claim 4, characterised in that the rotor (28) comprises a body made from insulating material (46), which is guided in rotation in the housing (14) and on which is arranged a conductive connection piece (48) which carries and connects the wiper (58) and the contact pad (60).

6. Switching device according to Claim 5, characterised in that the connection piece (48) is capable of sliding relative to the rotor (28) along a radius of the rotor (28) passing through the contact pad (60), and in that the connection piece (48) is stressed by elastic return means (64), in order to cause the contact pad (60) to project radially outwards.

7. Switching device according to Claim 6, characterised in that the connection piece (48) comprises an annular central part (50), which is received with radial play in an annular groove (52) of the rotor body (46), and two radial arms (54, 56), which carry the wiper (58) and the contact pad (60) respectively.

8. Switching device according to Claim 7, characterised in that the radial arms (54, 56) of the connection piece (48) are substantially diametrically opposed, and in that they comprise means (70) for guiding the connection piece (48) in its sliding direction.

9. Switching device according to one of Claims 6 to 8, characterised in that, when the rotor (28) is moved away angularly from one of its angular contact positions, the connection piece (48) is displaced radially counter to the elastic return means (64) by off-centring means (120, 124) as far as a radial position for cutting off contact between the contact pad (60) and the corresponding contact stud (44a, 44b).

10. Switching device according to Claim 9, characterised in that the off-centring means comprise at least one cam finger (120) and one cam profile (124), of which one is carried by the housing (14) and the other by the connection piece (48) and which co-operate in order to displace the connection piece (48) towards its cut-off position when the rotor (28) is moved away from one of its angular contact positions.

11. Switching device according to any one of the preceding claims, characterised in that the rotor (28) and the housing (14) comprise means (102, 104, 106) which co-operate in order to limit the angular stroke of the rotor (28).

12. Switching device according to any one of the preceding claims, characterised in that the rotor (28) of each contactor (12) of the device (10) comprises an axial shank (74) which is provided, at a first axial end, with a drive protuberance (76), and, at an opposite axial end, with an indentation (78) of complementary shape, and, in that, when two switches (12) are juxtaposed, the protuberance (76) of one is engaged axially in the indentation (78) of the other in order to connect the rotors (28) of the two switches (12) in terms of rotation.

13. Switching device according to Claim 11, characterised in that the drive protuberance (76) and the indentation (78) of the rotor (28) of each switch (12) comprise angular indexing means (84, 86) which ensure a definite relative angular orientation of the rotors (28) of two juxtaposed switches (12).

14. Switching device according to any one of the preceding claims, characterised in that the housing (14) of each switch (12) comprises positioning pins (88) on a first outer transverse face (18) and orifices (90) of complementary shape on an opposite outer transverse face (16), in such a way that, when two switches (12) are juxtaposed, the catches (88) of one are received axially in the orifices (90) of the other, in order to index the relative position of the housings (14) of the two switches (12).

15. Switching device according to any one of the preceding claims, characterised in that the housing (14) of the switch (12) comprises a main body (22), in which, in particular, the rotor (28) is arranged, and in that the main body (22) is closed by means of a transverse cover (26), an outer face of which forms an outer transverse face (18) of the housing (14).

16. Switching device according to any one of the preceding claims, characterised in that the device (10) comprises a series of axially juxtaposed rotary switches (12) which are clamped against one another by means of bars (108) comprising an axially oriented branch (110), the two ends (111) of which are curved radially in order to be received, by elastic fastening, in notches (112, 114) made in the outer lateral faces (16, 18) of the switches (12).

17. Switching device according to any one of the preceding claims, characterised in that the housing (14) of at least one of the switches (12) comprises a securing lug (116) which extends transversely and which is intended to be secured to a base by a securing means.

Dessins