Brevet FR2296257A1 — publié le 19760723

La présente invention concerne un dispositif de cemmande d'interruption d'un cirouit électrique, en particulier un dispositif sensible au choc mécanique assurant une commande autcmatique d'ouverture d'un ou de plusieurs contacteurs pour interrompre un circuit électrique, et un véhicule électrique compertant un tel dispositif dans son circuit de fonctionnement.- Pour un grand nombre d'installations, machines, véhicules ou engins, il est souhaitable de couper automatiquement lour circuit électrique dès que se produit une secousse qui dépasse une certaine dimension, afin d'éviter soit un insendie, soit un aeoident corporel, soit une destruction totale ou partiolle, parevoqué par un court-circuit électrique.Une protection contre de tels dangers s'avère cruciale par exemple dans un véhicule à traction électrique, notamment los d'une collision. En effet, d'ampertante énergie étant accumulée dans les batteries qui alimentent son circuit de traction électrique, il est indispensable de les isoler, en cas de choc brutal. La présente invention qui contribue à la protection contre les dangers rappelés ci-dessus, permet de réalisér un dispositif perfectionné assurant une commande automatique d'interruption d'un circuit électrique, lors d'une secousse ou d'un choc dépassant une certaine intonsité. Elle a également pour objet un véhicule muni d'un tel dispositif. Un dispositif conforme à l'invention, de commande d'interruption d'un circuit électrique à protéger dont la coupure est assurée par un ou plusicure contacteurs, est caractérisé en ce qu'il comprend au moins un aimant permanent annulaire, une bohle en matière magnétiue suspendue librement dans l'alésage dudit aimant, au bout d'une tige flexible concentrique à cet aimant, et un interrupteur à bouton poussoir,"monté--en dessous de cette boule et concentriquement audit aimant, ayant dès contacts électriquement connectés en série avec, au moins, une bohine de commande de l'un des contacteurs du circuit éléctrique à protéger, et dont le bouton poussoir est actionné par cette boule. Un véhicule, conforme à l'invention, - est caractérisé entre qu'il comprend, dans son circuit électrique de fonctionnement, un tel dispositif de commande automatique d'interruption. Pour mieux faire comprendre l'invention, on en décrit ci-après- un exemple de réalisation, illustré par un dessin ci-anneré représentant une vue en coupe verticale d'un dispositif de commands automatique d'interruption d'un circuit électrique. Le dispositif de commande d'interruption 1, conforme à l'invention comprend un aimant permanent annulaire ?, maintenu à l'inté- rieur d'une enveloppe creuse 3 en matière non magnétique, concen triquement'à l'axe longitudinal vertical de cette enveloppe, une boule en matière magnétique 4, suspendue librement au bout d'une tige flexible 5, à l'intérieur de l'enveloppe 3, à la hauteur de l'aimant annulaire 2, concentriquement à cet aimant, et un interrupteur ou microcontact à bouton poussoir 6 maintenu fixe et concentrique à l'aimant permanent 2, en dessous de la boule 4, et réglé de manière que son bouton poussoir 7 soit actionné par cette boule dès que celle-ci se trouve dans sa position de repos verticale. Les contacts de l'interrupteur ou microcontact 6 sont éleetriqúement connectés en série, avec au moins une bobine de commande de l'un des contacteurs d'un circuit électrique à protéger. L'enveloppe 3 du dispositif de commande d'interruption 1 est fixée sur le bati de l'installation, de la machine, du véhicule ou de l'engin dont la protection du circuit électrique doit entre assurée.Dès que se produit dans cette installation, machine, véhicule ou engin, une secousse dépassant un seuil d'intensité prédéterminé, la boule 4 du dispositif de commande dlinterrup- tion 1, quitte sa position verticale de repos, libère le bouton poussoir 7 de l'interrupteur ou microcontact 6, et se laisse attirer, puis maintenir par l'aimant permanent annulaire 2. Durant cette libération du bouton poussoir 7,1'interrupteur 6 provoque un changement instantané de l'alimentation de la bobine de commande du contacteur du circuit électrique à protéger, dansa le but d'ouvrir ce contacteur pour interrompre ou isoler de sa source d'alimentation, ce circuit électrique à protéger. La -tlexibilité de la tige 5 portant la boule 4 est, selon l'in vention, règlable et réglée de manière que la boule suspendue 4 reste pratiquement immobile, quand l'intensité de la secousse -est inférieure au seuil choisi lors du réglage Dans l'exemple illustré, l'enveloppe 3 du dispositif de commande d'interruption 1 est constituée par un eorps tubulaire, en matériau non magnétique tel que métaux non magnétiques, må- tières plastiques, ligneuses, minérales.Ce corps tubulaire comprend un alésage axial, étagé, qui a une forme de préférence polygonale régulière ou circulaire. Une portion centrale 8 de cet alésage du corps de l'enveloppe 3 a-une dimension et une forme, de préférence identiques à celles de l'alésage de l'aimant permanent annulaire -2. Dans l'une des extrémités de l'enve- loppe 3, une portion terminale 9 de l'alésage, qui est adjacente å 1a portion centrale 8, reçoit l'aimant permanent annulaire 2, sa cale tubulaire 10 et un couvercle 11 de l'enveloppe 3.Dans l'autre extrémité de l'enveloppe 3, une portion terminale 12 de l'alésage reçoit le deuxième couvercle 13 tandis qu'une portion intérieure 14 de l'alésage, adjacente à la portion centrale 8, coopère avec cette dernière pour guider un système de réarmement du dispositif--de -commande 1. Le système de réarmement comprend d'une part, une pièce tubulaire de décollement 15 ayant une longueur plus grande que celle de la portion centrale 8 de l'alésage de l'enveloppe 3, une dimension extérieure légèrement plus faible que l'alésage de cette portion centrale 8 et de l'aimant permanent 2 de-manière que la pièce 15 soit coulissable -dans cette portion centrale 8 et dans cet aimant 2, et ayant une forme extérieure, de préférence, identique à celle de ces portion centrale 8 et aimant 2 et, d'autre part, un ressort 16 rappelant la pièce 15 dans sa position de repos. La pièce tubu laire 15 comprend une extrémité 17 chanfreinée intérieurement et une deuxième extrémité portant une collerette 18 qui se dirige vers l'extérieur, et qui a une dimension légèrement inférieure à la portion intérieure 14 de l'alésage de l'enve- loppe 3. Le ressort 16, disposé entre la pièce tubulaire 15 et la portion 14 de l'alésage de l'enveloppe 3, s'appuie d'une part sur un épaulement de cette enveloppe et d'autre part sur une première des faces de la collerette 18 de la pièce 15. Dans sa position de repos, la-pièce 15, maintenue-par le ressort 16, garde son extrémité 17 en dehors de l'alésage de l'aimant permanent annulaire 2. Dans le cas où la boule en matière magnétique 4 est maintenue collée à l'aimant permanent 2 par exemple dansU e position représentée par un cercle en trait discontinu 19, pour la décoller de l'aimant 2, on pousse la pièce 15 dans la direction de l'aimant 2 et de la boule 4, à ltencontre du ressort 1 6 en appuyant par exemple sur une ou plusieurs tiges de commande de déplacement 20 qui passent librement à travers des trous 21 formés dans le couvercle 13 et qui s'appuient sur la deuxième face de la collerette 18 de la pièce-15.La pièce non magnétique 15, guidée par les portions 14 et 8 de l'alésage de l'enveloppe 3, pénètre dans l'alésage de l'aimant permanent 2, s'insère dans l'espace entre cet aimant 2 et la boule 4, et ia partie chanfreinée de son extrémité 17, écarte la boule 4 et la détache de l'aimant 2. La boule 4 libérée reprend rapidement sa position verticale de repos et actionne de nouveau le bouton poussoir 7 de l'interrupteur ou microcontact 6 qui redonne, à la bobine de commande du contacteur auquel ses contacts sont connectés, son état initial d'alimentation. Le réarmement du dispositif de commande 1 est ainsi réalisé. La position verticale de la boule 4 par rapport au bouton 7 de l'interrupteur ou microcontact 6 et la flexibilité de la tige 5 qui conditionne le mouvement de la boule 4 lors d'une secousse/ ou choc sont rendues réglables selon l'exemple illustré par un système comprenant un fourreau rigide 22 et un écrou 23. En effet, quand le fourreau rigide 22 est rapproché de la boule 4, la partie libre de- la tige 5 entre-cette boule 4 et ce fourreau 22 est raccourcie et la flexibilité-de la tige 5 diminue. Il faut alors une secousse d'une certaine intensité, appliquée au. dispositif de commande 1, pour déplacer la boule 4 vers l'aimant permanent annulaire 2.Quand le fourreau rigide 22 est écarté de la boule 4, la partie libre de la tige 5; entre cette boule 4 et ce fourreau 22, est allongée. La flexibilité de la tige 5 augmente. Il suffit å ce moment, d'une secousse d'une intensité moins forte, appliquée au dispositif de commande 1, pour déplacer la boule 4 vers l'aimant permanent 2. Le fourreau 22 est constitué par un tube rigide fendu, fileté extérieurement, qui recouvre une partie de la longueur de la tige 5 et serre élastiquement cette tige 5 pour se maintenir sur celle-ci, d'une manière stable, à une distance règlable de la boule 4. Pour changer la position du fourreau 22 sur la tige 5, il suffit de maintenir fermement la tige 5 et de. déplacer ce fourreau 22 pour le rap procher ou l'écarter de la boule 4. Le fourreau fileté 22 est monté dans un trou axial taraudé 24 du couvercle 13 de l'enTe- loppe 3.L'interrupteur ou microcontact 6 et son bouton poussoir 7 se trouvant à une distance fixe du couvercle 13, quand le fourreau 22 pénètre et progresse dans I'enveloppe 3, par vissage, la boule 4 qui est portée par la tige 5 se rapproche alors de l'interruptetr ou microcontact 6. Le vissage du fourreau 22 est arrêté, quand la boule 4 en enfonçant le bouton poussoir 7, actionne l'interrupteur ou microcontact 6 La position du four reau 22 dans le couvercle 13 est alors bloquée par son écrou 23. Dans une première variante de réalisation non illustrée, le fourreau 22 est constitué par un tube rigide extérieurement fileté, partiellement fendu, et recouvrant une partie de la lon gueur de la tige 5. Seule la partie fendue du tube serre la tige 5 de la boule 4. Dans une deuxième variante non illustrée, le système régla ble de. maintien de la tige 5 est constitué par un collier ou une noix serrant ladite tige 5, et par un tube rigide, non fendu, fileté extérieurement, recouvrant une partie de la longueur de -la tige 5 et ne serrant pas cette tige 5. Dans cette variante, la position de la boule 4 par rapport à l'interrupteur ou microcontact 6 est réglée au moyen. dru déplacement du collier ou de la noix de serrage, sur la tige 5 tandis que la flexibilité de la tige 5 est réglée au moyen du tube rigide vissé dans le trou taraudé 24 du couvercle 13. L'écrou 23 sert à bloquer ou à immo- biliser ce tube sur le couvercle 13. Quand un véhicule, par exemple, est muni d'un dispositif de commande 1 décrit ci-dessus, la flexibilité de la tige 5 de ce dispositif est réglée de manière que les secousses provoquées par le cahotement ne déclenchent pas l'interruption du circuit de fonctionnement du véhicule. Cependant, lors d'une collision, le choc brutal que subit le véhicule, provoque.le déplacement de la boule 4 vers l'aimant permanent 2 et le maintien des la boule 4 par cet aimant. Le bouton poussoir 7 est libéré, et l'interrupteur 6 provoque un changement de l'état d'alimentation de la bobine de commande du contacteur qui interrompt le circuit de fonctionnement du véhicule. Le danger de court-circuit électrique est ainsi évité. Pour remettre en marche le dispositif 1, on pousse la pièce tubulaire 15, au moyen des tiges de commande 20, dans l'espace entre la boule 4 et l'aumant 2.- La boule 4 décollée de l'aimant 2 reprend sa position verticale initiale et actionne de nouveau l'interrupteur 6 en enfonçant le bouton poussoir 7. La bobine de commande du contacteur qui retrouve son état initial d'alimentation, provoque la fermeture du contacteur,par conséquent le -circuit de fonctionnement du véhicule. Selon l'invention, ce contacteur peut autre unipolaire ou multipolaire, par exemple bipolaire. Quand il est bipolaire, le contacteur est de préférence branché dans le circuit de fonctionnement du véhicule à traction électrique pour coupe, en cas de choc brutal, respectivement les deux conducteurs reliés aux piles positif et négatif de la batterie électrique. Quand il est unipolaire, le contacteur est de préférence branché dans le circuit de batterie pour séparer, en cas de choc brutal, celle-ci en deux groupes d'éléments déconnectés, inactifs. REVENDICATIONS 1 - Dispositif de commande d'interruption d'un circuit électrique à protéger dont la coupure est assurée par un ou plusieurs contacteurs, caractérisé en ee qu'il comprend au moins un aimant permanent annulaire, une boule en matière magnétique suspendue librement dans l'alésage dudit aimant, au bout d'une tige fle xible concentrique à cet aimant, et un interrupteur à bouton poussoir, monté en dessous de cette boule et concentriquement audit aimant, ayant des contacts électriquement connectés en série avec au moins une bobine de commande de l'un des contactours du circuit électrique à protéger, et dont le bouton poussoir est actionné par cette boule. 2 - Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce que l'aimant permanent annulaire, la boule suspendue au bout de la tige flexible et l'interrupteur sont montés à l'intérieur d'une enveloppe tubulaire, en matière non magnétique, et fermée par des couvercles d'extrémité. 3 - Dispositif selon l'une des revendications 1 et 2, carac térisé en ce que la tige flexible portant la boule est maintenue en place par un système comprenant un fourreau rigide, recouvrant une partie de la longueur de cette tige, et réglable en posftion par rapport à cette boule et à aimant permanent annulaire dudit dispositif. 4 - Dispositif selon la revendication 3, caractérisé en ce que le fourreau rigide portant la tige flesible de la boule est constitué par un tube rigide, extérieurement fileté, partiellement fendu, dont la partie fendue serre ladite tige flexible. 5 - Dispositif selon la revendication 3, caractérisé en ce que le fourreau rigide portant la tige flexible de la boule est constitué par un tube rigide, fendu, extérieurement fileté, serrant ladite tige flexible. 6 - Dispositif selon l'une des revendications 1 et 2, caractérisé en ce que la tige flexible portant la boule est maintenue en place par un système eomprenant une noix serrant ladite tige flexible, et un tube rigide, recouvrant une partie de la longueur de cette tige, èt réglable en position par rapport à cette boule et à l'aimant permanent annulaire dudit dispositif 7 - Dispositif selon llune des revendications 1 et 2, caractérisé en ce que la tige flexible portant la boule est maintenue en place par un système comprenant un collier serrant ladite tige flexible et un tube rigide, recouvrant une partie de la longueur de cette tige, et réglable en'position par rapport à cette boule et à l'aimant permanent annulaire dudit dispositif. 8 - Dispositif selon l'une des revendications 4 et 5, caractérisé en ce que le fourreau rigide est monté, par vissage, dans un trou axial taraudé du couvercle de l'envelopppe tubulaire dudit dispositif, et immobilisé par un écrou vissant sur ledit fourreau. 9 - Dispositif selon l'une des revendications 1 et 2, caractérisé en ce qu'il comprend, dans l'alésage de son enveloppe, un système de réarmement constitué par une pièce tubulaire en matière non magnétique, déplaçable, le long de cet alésage de l'enveloppe dudit dispositif, de sa position de repos, en dehors de l'aimant permanent annulaire, dans 11 espace séparant la boule et la paroi de l'alésage de cet aimant. 10 - Dispositif selon la revendication 9, caractérisé en ce que la pièce tubulaire du système de réarmement comprend une extrémité intérieurement chanfreinée, orientée vers 11 espace séparant la boule et l'aimant annulaire, et une autre extrémitémunie d'une collerette se dirigeant vers l'extérieur, servant, sur une de ses faces, de support à un ressort de rappel de ladite pièce tubulaire dans sa position de repos, et sur sa deuxième face, de surface d'appui aux tiges de commande de déplacement de cette pièce tubulaire. 11 - Véhicule caractérisé en ce qu'il comprend dans son cir- cuit de fonctionnement, un dispositif de commande d'interruption conforme à l'une quelconque des revendications 1, 2, 4, 5, 6,'7, 8 et 10. 12 - Véhiculé selon la revendication 1 j, caractérisé en ce que le contacteur, branché dans son circuit de fonctionnement coupe, en cas de choc brutal, rçspectivement les deux conducteurs dudit circuit reliés aux pâles positif et négatif de la batterie électrique alimentant ledit véhicule à traction électrique. 13 véhicule selon la revendication 11, caractérisé en ce que le contacteur, branché dans le circuit de batterie alimentant ledit véhicule à traction électrique, sépare, en cas de choc brutal, ladite batterie en deux groupes d'éléments déconnectés, inactifs.