Brevet FR2318496A1 — publié le 19770211

On sait qu'en cas d'accident de vehicule automobile, il est dangereux de laisser subsister l'alimentation électrique provenant de la batterie, car il peut se produire des courts-circuits générateurs d'étincelles ce qui augmente considerablement les risques d'incendie du véhicule accidenté. I1 est donc particulièrement intéressant de faire en sorte qu'en cas d'accident, l'alimentation électrique soit immédiatement coupée. Le coupecircuit remplissant cet office doit avoir un fonctionnement automatique pour qu'il puisse jouer son roule d'organe de sécurité méme si le conducteur du véhicule n'est plus en état de le faire fonctionner manuellement ou simplement n'a pas la présence d'esprit de le àire fonctionner.Un tel coupe-circuit automatique peut néanmoins comporter avantageusement un dispositif de manoeuvre manuelle complémentaire. La présente invention a pour but de décrire un coupecircuit susceptible de fonctionner automatiquement en cas de choc, quelle que soit la direction de la décélération ou de l'accélération brutale subie par l'appareil. On préfère disposer un tel coupe-circuit au voisinage de la batterie du véhicule . Le coupecircuit peut comporter un dispositif de manoeuvre manuelle susceptible d'étire commandé par le conducteur du véhicule.Dans une variante particulièrement avantageuse du coupe-circuit selon l'invention, on interdit le fonctionnement du coupe-circuit sous l'effet d'accélération ou de décélération brutale se produisant dans une direction particulière : cette disposition permet d'éviter par exemple, que le coupe-circuit ne fonctionne sous l'effet d'une accélération ou d'une décélération verticale qui pourrait titre conféré au coupe-circuit par le passage du véhicule sur une bosse ou dans un trou de la route sur laquelle se déplace ledit véhicule. I1 est clair que le coupe-circuit selon l'invention peut titre utilisé non seulement sur un véhicule automobile mais également sur tout type de véhicule tel qu'un avion ou un bateau à moteur par exemple. La présente invention a donc pour objet le produit industriel que constitue un coupe-circuit susceptible d'avoir un fonctionnement automatique sous l'effet d'une accélération ou d'une décélération utilisable en particulier pour couper l'alimentation électrique produite par la batterie d'un véhicule automobile, ledit coupe-circuit comportant un bottier renfermant un plot fixe d'arrivée de courant et un plot fixe de sortie de courant, un élément de contact mobile étant susceptible d'établir le contact entre les deux plots précits, caractérisé par le fait qu'en premier lieu, l'élément de contact mobile est réalisé au moins en ortie en un matériau magnétique et est susceptible de se déplacer librement entre deux positions stables dans chacune desquelles il est maintenu par un champ magnétique permanent, l'une des deux positions correspondant à l'établissement d'un contact électrique entre les deux plots du bottier et l'autre position correspondant à la suppression dudit contact, et qu'en second lieu, un organe de commande, lourd de l'élément de contact mobile, éventuellement solidaire dudit élément, est susceptible d'un libre déplacement dans son logement sous l'effet d'une accélération extérieure. Dans un mode préféré de réalisation, l'organe de commande est disposé entre un siège relativement élastique et l'élément de contact mobile, ledit organe ne pouvant par lui-mEme établir un contact électrique entre les deux plots du bottier les deux plots du bottier définissent entre eux la zone où se trouve le logement de l'organe de commande ; les plots ont la forme de deux secteurs cylindriques de méme axe électriquement isolés l'un de l'autre ; l'élément de contact mobile est un disque susceptible de venir en appui simultanément sur les deux plots du bottier ; le champ magnétique correspondant à l'appui du disque sur les plots est créé par au moins un aimant ; l'organe de commande est une bille dont le logement est défini entre les plots en forme de secteur cylindrique, le siège qui lui est associé, et le disque, qui constitue l'élément de contact mobile; le diamètre de la bille est choisi de façon que la bille soit enserrée avec un très faible jeu entre son siège et le disque, que constitue l'élément mobile, lorsque ce disque est en appui sur les deux plots du bottier ; lorsque l'élément de contact mobile est dans la position où le contact entre les plots est supprimé, ledit élément vient en appui contre une butée solidaire du bottier, ladite butée comportant au moins un aimant permanent susceptible de maintenir ledit élément mobile, ladite butée étant, de préférence, disposée en vis-d-vis des deux plots du bottier les deux plots du bottier sont réalisés en un matériau non magnétique à l'intérieur duquel sont insérés des aimants permanents ; dans une variante, les plots du bottier sont réalisés en un matériau non magnétique et entourent un aimant permanent dans la zone centrale duquel on a ménagé le logement de l'organe de commande, ledit organe étant réalisé également en un matériau non magnétique t la butée de l'élément mobile présente, en vis-à-vis des plots du bottier, une surface plane dans laquelle sont insérés des aimants permanents ; le siège de l'organe de commande est réalisé en matière plastique ou en caoutchouc ; les deux champs magnétiques associés l'un aux plots du bottier et l'autre à la butée ont une intensité équivalente ; l'élément de contact mobile est associé à un dispositif de manoeuvre manuelle tel qu 'un bouton, par exemple , un dispositif de blocage est susceptible d'empêcher le déplacement de l'élément de contact mobile en direction de la position dudit élément qui correspond à la supnression du contact électrique entre les plots du bottier ; la butée porte au mnins une saillie pouvait s'engager dans un évidement de l'élément de contact mobile, ledit élément pouvait titre disposé soit dans une position permettant la coopération de la saillie et de l'évidement précités, soit dans une position dans laquelle I saillie interdit la mise en appui de l'élément de contact mobile sur la butée , la bille est libre de se déplacer dans toutes les directions ; dans une variante, un arrêtoir empoche la bille de se déplacer dans l'une des directions radiales ; l'aimant associé aux deux plots du bottier comporte dans sa zone centrale un logement cylindrique muni de deux méplats horizontaux constituant un arrêtoir , les deux méplats étant espacés du diamètre de la bille qui constitue l'orqane de commande ; la bille n'est pas électriauement conduc- trice ; l'aimant est une ferrite. On constate que le coupe-circuit selon l'invention est particulièrement simple à réaliser et qu'il ne comporte aucun organe mécanique susceptible de se détériorer lors d'un choc. te principe de fonctionnement de ce coupe-circuit est basé sur l'inertie de la pièce lourde que constitue l'organe de commande l'organe de commande est susceptible de faire passer l'élément de contact mobile entre deux positions stables où ledit élément est maintenu magnétiquement. La sécurité de fonctionnement d'un tel dispositif est pratiquement totale , puisque, quel que soit le nombre de fonctionnements, il ne peut se produire aucune usure. Par ailleurs, le prix de revient d'un tel coupe-circuit est extrtmement faible. Dans le cas où la bille qui constitue l'organe de commande est empêchée de se déplacer dans les directions vertica les, par exemple en étant maintenue entre deux méplats, elle ne subit aucun déplacement sous l'effet d'une accélération ou d'une décélération verticale : on évite ainsi tout risque de fonctionnement du coupe-circuit lorsque le véhicule est soumis à une brusque accélération verticale due non pas à un accident, mais à une défectuosité du chemin de roulement du véhicule. Lorsque le coupe-circuit selon l'invention est équipé d'un dispositif de commande manuelle et/ou d'un dispositif de blocage, l'utilisateur peut ou bien emptcher le fonctionnement automatique de l'appareil en interdisant à l'élément de contact mobile de venir en appui contre la butée solidaire du bottier, ou bien provoquer manuellement le fonctionnement du coupe-circuit, ou bien encore mettre l'appareil dans la position qui correspond au fonctionnement automatique. Pour mieux faire comprendre l'objeç de l'invention, on va en décrire maintenant, à titre d'exemples purement illustratifs et non limitatifs, deux modes de réalisation représentés sur le dessin annexé. Sur ce dessin - la figure 1 représente une coupe verticale dlun coupe-circuit selon l'invention, le plan de coupe étant repéré par I-I sur les figures 3 ou 4, la bille qui constitue l'organe de commande n'étant pas mise en place dans son logement ; - la figure 2 représente en élévation la face intérieure du couvercle du bottier du coupe-circuit de la figure 1 ;; - la figure 3 représente une coupe selon IIIr e la figure 1 - la figure 4 représente une coupe horizontale du coupe-circuit de la fiqure 1, dans lequel la bille qui constitue l'organe de commande a été mise en place, la coupe étant réalisée selon le tracé Iv-IV de la figure 3, le coupe-circuit étant dans la position pour laquelle il existe un contact électrique entre les deux plots de l'appareil ;; - la figure 5 est une vue analogue à la figure 4 lorsque l'élément de contact mobile est dans la position où le contact électrique entre les deux plots est supprimé - la figure 6 représente, en élévation, le disque aui constitue l'élément de contact mobile du coupe-circut de la figure 1 - la figure 7 représente une coupe transversale ana logue à celle de la figure 3 pour une variante de réalisation du coupe-circuit selon l'invention, dans laquelle l'aimant associé aux deux plots comporte deux méplats horizontaux. En se référant aux figures 1 à 6, on voit que l'on a désigné par 1 la paroi latérale cylindrique du bottier du coupecircuit selon l'invention. La paroi latérale 1 est associée à un fond c 'est-à-dire son interposition sur l'un des condu=teurs relié à l'une des bornes de la batterie du véhicule automobile On préfère que le coupecircuit soit disposé à proximité immédiate de l'une des bornes de la batterie.Les bornes b sontteliées électriquement par les doigts 5 à deux plots Ga - 6b ayant chacun la forme d'un demianneau cylindrique. Les plots Ga - Gb sont réalisés en laiton et sont isolés l'un de l'autre par les entretoises 7. Entre les plots Ga, Gb et le fond 2, on a interposé une plaque isolante 8 qui, dans sa zone centrale, porte une collerette annulaire g en matière plastique. La paroi cylindrique 1 est réalisée également en matière plastique. Les plots 6a, Gb sont réalisés en laiton et sont isolés l'un de l'autre par les entretoises 7.Dans chacun des plots 6a, Gb, on a inséré deux aimants permanents 10 ayant une forme cylindrique, les aimants 10 ayant des axes parallèles à l'axe du cylindre défini par les deux secteurs 6a et Gb et étant disposés tous les 900, symétriquement par rapport au plan des entretoises 7. En vis-a-vis des plots Ga et 6b, on a disposé un élément de contact mobile constitué d'un disque plan Il représenté en détail sur la figure 6. Le disque 11 est solidaire d'un bouton de manoeuvre 12 qui traverse le couvercle 3 du bottier. Le disque 11 comporte deux évidements circulaires 13 diamétralement opposés et sur un quart de sa périphérie, il porte un embrèvement 14. L'embrèvement 14 coopère avec un téton 15 disposé sur la face intérieure du couvercle 3. La face intérieure du couvercle 3 porte deux tétons diamétralement opposés 16 dont la distance par rapport à l'axe du couvercle 3 est égale à la distance des évidements 13 par rapport à l'axe du disque Il. Lorsque, par rotation du disque 11, on amène l'une des extrtmités de l'embrèvement 14 en appui contre le téton 15, les deux évidements 13 se trouvent au droit des tétons 16 ; lorsque l'on fait tourner de 900 le disque 11, le téton 15 vient en contact avec l'autre extrémité de l'embrève- ment 14 et, dans ce cas, les tétons 16 empochent tout recul du disque ll en direction du couvercle S. Le couvercle 3 comporte, régulièrement répartis autour de l'alésage central 17, où est disposé le bouton 1o, quatre aimants cylindrirrues 18 ayant leurs axes Darallèles à l'axe de l'alésage 17. Les aimants 18 ont leurs extrémités affleurant la paroi intérieure du couvercle 3 de même que les aimants 10 avaient leurs extr8mités affleurant la paroi frontale des plots Ga et 6b. Le disque 11 est réalisé en acier et il est susceptible de venir en appui soit sur la paroi frontale des plots ra et Gb, soit sur la paroi intérieure du couvercle 3, qui constitue une butée. Le disque 11 peut donc se déplacer librement entre deux positions stables dans chacune desquelles il est maintenu magnétiquement. Si les évidements 13 se trouvent au droit des tétons 16, le disque 11 peut venir en appui contre le couvercle 3. Si, au contraire, à la suite d'une rotation du disque 11 autour de son axe, on a disposé les évidements 13 selon un diamètre différent du diamètre qui joint les tétons a6, le disque 11 vient en butée contre les tétons 16 de sorte ru'il ne neut venir en appui contre le couvercle 3. On voit donc que, dans ce cas, le disque 11 n'a qu'unie seule position stable à savoir celle où il se trouve en contact avec la paroi frontale des plots Ga et Gb. Dans le logement cylipdrique 1, défini entre les deux plots Ga et Gb, on a disposé une bille d'acier 20. Le diamètre de la bille 20 est tel que cette bille, lorsque le disque 11 est en appui sur les plots Sa et 6b et que la bille 20 est contre le siège constitué par la collerette annulaire q, il reste un tres faible jeu entre la bille 20 et le disque 11. Lorsque le coupe-circuit, qui vient d'être décrit se trouve dans la position représentée sur la rivure 4, le disque 11 établit le contact entre les plots Ga et Gb. Si l'appareil subit -une forte accélération dans n'importe quelle direction, la bille 20 aqit sur le disque 11 et l'écarte des plots 6a et 6b. Le discue 11 vient alors se coller contre le couvercle 3 et les deux bornes 4 de l'appareil ne sont plus reliées électriquement L'action de la bille 20 sur le disque 11 s'effectue soit directement, soit indirectement en ramDn de la réaction élastique du siège crue constitue la collerette 9. La position "circuit ouvert est représentée sur la figure 5. Pour refermer le circuit, il suffit à l'utilisateur d'appuyer sur le bouton 12. Il est clair que l'uti- lisateur peut également, en tirant le bouton 1w, interrompre volon tairement la connexion existant entre les deux bornes WA de l'appareil. On voit que lorsque le circuit est ouvert, la bille 20 n'est plus exactement maintenue contre son siège ; il peut s'avérer utile, dans certains cas, de rendre la bille 20 non conductrice, par exemple en l'entourant d'un revêtement de matière plastique.L'utilisateur peut, s'il le désire, empocher le fonctionnement automatique de l'appareil par simple rotation du bouton 12 dans l'angle déterminé par l'embrevement 14 du disque 11. La figure 7 représente une variante de réalisation du coupe-circuit selon l'invention, Dans cette variante, la paroi cylindrique 101 du coupe-circuit entoure deux plots 106a - 106D identiques aux plots 6a, 6b précédemment décrits à cette différence près qu'aucun aimant ne se trouve inséré à 1'intérieur des plots 106a - 10go. Les plots 106a et lOGb sont séparés par des entretoises isolantes 107.Dans la zone cylindrique définie par les plots lOGa et 10go, on a disposé un aimant en ferrite 113t qui comporte intérieurement un logement ayant la forme d'un cylindre dont la section droite est un cercle à deux méplats lîSa constituant des arrêtoirs. Dans ce logement, on a disposé une bille 120, dont le diamètre est égal à la distance des deux méplats ll8a. L'aimant 118 estsentouré d'une gaine isolante cylindrique 121. Tous les autres éléments du coupe-circuit correspondant à cette variante sont identiques à ceux qui ont été antérieurement décrits pour la variante représentée sur les figures 1 à 6. On voit que, dans cette variante, la bille 120 peut se déplacer librement dans son logement sous l'effet des accélérations brutales se produisant dans n'importe quelle direction sauf dans le cas où ces accélérations se trouvent perpendiculaires aux méplats lîSa. On dispose donc les méplats 118a de façon qu'ils soient horizontaux et dans ce cas, la bille 120 ne se déplace pas sous l'effet d'une accélération verticale. On évite ainsi que le passage d'un véhicule sur les défectuosités de la route, où il se déplace, n'entratne une ouverture inopportune du circuit où est placé l'appareil selon l'invention. Néanmoins, pour toutes les autres accélérations ou décélérations, la bille 120 vient agir, directement ou par réaction du siège qui lui est associé, sur le disque 11 de l'appareil.Dans cette variante, pour éviter que les déplacements de la bille 12n ne soient freinés par les forces magnétiques créées par la ferrite 118, on pourra avantageusement réaliser la bille 120 en un matériau amagnétique, tel qu'un al liage de plomb par exemple. I1 est bien entendu que les modes de réalisation cidessus décrits ne sont aucunement limitatifs et pourront donner lieu à toute modification désirable, sans sortir pour cela du cadre de l'invention. Pour réaliser un coupe-circuit, sont la sensibilité soit plus ou moins grande, nn pourra employer des billes de densité différentes ; l'appareil coupera le courant d la batterie à une accélération ou une décélération d'autant moins élevée que la bille sera plus lourde : il surfit donc ce changer de bille pour adapter l'appareil S la valeur c.'accélération ou de décélération souhaitée Par ailleurs en variante, le disque 11 pourra être réalisé en alliage cuivreux, pour améliorer le passage de courant électrique du plot 6a au plot Gb, auquel cas le disque comportera au moins une plaquette OU un revêtement d'acier doux pour entre influençable par les actions magnétiques d'un aimant. RbVENDICATIONS I - Coupe-circuit suscentible d'avoir un fonctionnement autona- tique sous l'effet d'une accélération ou d'une décélération utilisable en particulier pour couper l'alimentation électrique produite par la batterie d'un véhicule automobile, ledit coupecircuit comportant un bottier renfermant un plot fixe d'arrivée de courant et un plot fixe de sortie de courant, un élémen' de contact mobile étant susceptible d'établir le contact entre les deux plots précités, caractérisé par le fait qu'en premier lieu, l'4lément de contact mobile est réalisa au moins en partie en un matériau magnétique et est susceptible de se déplacer librement entre deux positions stables dans chacune desquelles il est maintenu par un champ magnétique permanent, l'une des deux positions correspondant à tablissement d'un contact électrique entre les deux plots du boitier et Itautre position correspondant à la suppression dudit contact Et qu'en second lieu, un organe de commande lourd de l'élément de contact mobile, éventuellement solidaire dudit élément, est susceptible d'un libre déplacement dans son logement sous l'effet d'une accélération extérieure. 2 - Coupe-circuit selon la revendication 1, caractérisé par le fait que l'organe de commande est disposé entre un siège relativement élastique et l'élément de contact mobile, ledit organe de commande ne pouvant par lui-mtme établir un contact électrique entre les deux plots du bottieor 3 - Coupe-circuit selon l'une des revendications 1 ou 2, caractérisé par le fait que les deux plots du bottier définissent entre eux la zone où se trouve le logement de l'organe de commande 4 - Coupe-circuit selon l'une des revendications I à 3, caractérisé par le fait Que les plots ont la forme de deux secteurs cylindriques de mtme axe électriquement isolés l'un de l'autre. 5 - Coupe-circuit selon l'une des revendications l à 4, caractérisé par le fait que l'élément de contact mobile est un disque susceptible de venir en appui simultanément sur les deux plots du bottier. 6 - coupe-circuit selon la revendication 5, caractérisé par le fait que le champ magnétique correspondant à 1'appui du disque sur les plots est créé par au moins un aimant. 7 - Coupe-circuit selon les revendications 2, 3, 4 et 5 prises simultanément, caractérisé par le fait que l'organe de commande est une bille, dont le logement est défini entre les plots en forme de secteur cylindrique, le siège qui lui est associé et le disque qui constitue l'élément de contact mobile. 9 - Coupe-circuit selon la revendication 7, caractérisé par le fait que le diamètre de la bille est choisi de façon que la bille soit enserrée avec un très faible jeu entre son siege et le disque que constitue l'élément mobile, lorsque ce disque est en appui sur les deux plots du bottier. 9 - coupe-circuit selon l'une des revendications 1 à 8, caractérisé par le fait que, lorsque l'élément de contact mobile est dans la position où le contact entre les plots est supprimé, ledit élément vient en appui contre une butée solidaire du bottier, ladite butée comportant au moins un aimant permanent susceptible de maintenir ledit élément mobile, ladite butée étant, de préférence, disposée en vis-à-vis des deux plots du bottier. 10 - Coupe-circuit selon l'une des revendications 1 à 9, caractérisé par le fait que les deux plots du bottier sont réalisés en un matériau non magnétique à lrintérieur duquel sont insérés des aimants permanents. 11 - Coupe-circuit selon la revendication 3, caractérisé par le fait que les plots du bottier sont réalisés en un matériau non magnétique, et entourent un-aimant permanent dans la zone centrale duquel on a ménagé le logement de l'organe de commande. 12 - Coupe-circuit selon la revendication 9, caractérisé par le fait que la butée de l'élément mobile présente, en vis-à-vis des plots du bottier, une surface plane dans laquelle sont insérés des aimants permanents. 13 - Coupe-circuit selon l'une des revendications 1 à 19, caractérisé par la fait que le siège de organe de commande est réalisé en matière plastique ou en caoutchouc. 14 - Coupe-circuit selon les revendications 6 et 9 prises simultanément, caractérisé par le fait que les deux champs maanétiques associés, l'un aux plots du bottier et l'autre à la butée, ont une intensité équivalente. 15 - Coupe-circuit selon l'une des revendications 1 à 14, caractérisé par le fait que l'élément de contact mobile est associé à un dispositif de manoeuvre manuelle tel qu'un bouton, par exemple. 16 - Coupe-circuit selon l'une des revendications 1 à 15, caractérisé par le fait qu'un dispositif de blocage est susceptible d'empocher le déplacement de l'élément de contact mobile en direction de la position dudit élément, oui correspond à la suppression du contact électrique entre les plots du bottier. 17 - Coupe-circuit selon les revendications 9 et 16 proses simultanément, caractérisé par le fait que la butée porte au moins une saillie pouvant s'engager dans un évidement de l'élément Ce contact mobile, ledit élément pouvant être disposé soit dans une position permettant la coopération de la saillie et de l'çvidement précités, soit dans une position dans laquelle la saillie interdit la mise en appui de ltélément de contact mobile sur la butée. 18 - Coupe-circuit selon l'une des revendications 1 à 17, caractérisé par le fait qu'un arrttoir empoche la bille de se déplacer dans l'une des directions radiales. 19 - coupe-circuit selon les revendications 7 et 12, caractérise par le fait que l'aimant permanent disposé entre les plots comporte, dans sa zone centrale, un logement cvlindrlque muni de deux méplats horizontaux espacés du diamètre de la bills qui constitue l'organe de commande. 20 - Coupe-circuit selon la revendication 19, caractérisé par le fait que la bille n'est pas électriquement conductrice.