Brevet FR2618596A1 — publié le 19890127

La présente invention concerne le domaine des contacteurs électriques commandés par un paramètre extérieur, par exemple la pression ou la température d'un fluide. Les contacteurs électriques commandés par un paramètre extérieur, jusqu'ici proposés, comprennent pour l'essentiel un module de contact et un module de commande actionné par le paramètre extérieur. Le module de contact comprend généralement deux contacts fixes et un élément de contact mobile en regard des contacts fixes pour relier sélectivement ceux-ci. Le module de commande comprend généralement une membrane soumise à la pression à contrôler ou un élément thermosensible tel qu'une rondelle cloquante, des moyens associés à la membrane ou à l'élément thermosensible, qui agissent sur le contact mobile du module de contact pour modifier ltétat de celui-ci, lorsque le paramètre à contrôler dépasse un seuil déterminé, et un ressort de rappel qui agit sur le module de commande à l'encontre du paramètre extérieur. Les contacteurs électriques classiques du type précité ont déjà rendu de grands services. La présente invention a cependant pour but de perfectionner ceux-ci en proposant un nouveau contacteur électrique qui, tout en utilisant un connecteur parfaitement étanche au niveau du module de contact, permet un réglage précis de la position du module de contact par rapport au module de commande, afin de contrôler avec précision la commutation du contacteur. Ce but est atteint dans le cadre de la présente invention grâce à un contacteur électrique du type connu en soi comprenant un module de contact comportant au moins un contact fixe et un contact mobile, un module de commande actionné par un paramètre extérieur, tel qu'une pression ou une température, pour agir sur le contact mobile du module de contact afin de modifier l'état de celui-ci lorsque le paramètre dépasse un seuil déterminé, caractérisé par le fait que le module de contact comprend un premier ensemble fixe de contact porté par un connecteur solidaire du corps de contacteur, un deuxième ensemble fixe de contact relié électriquement au premier ensemble et porté par une platine adaptée pour être immobilisée en position choisie à l'intérieur du corps, un troisième ensemble mobile de contact actionné par le module de commande pour être relié sélectivement au second ensemble et un organe de support portant l'un des deuxième et troisième ensembles de contact, dont la position relative par rapport au module de commande est susceptible de réglage. Grâce à la structure ainsi proposée dans le cadre de la présente invention, la position de l'organe de support, et par conséquent la position du module de contact, par rapport au module de commande, peut être réglée, en contrôlant l'état du deuxième ensemble de contact, avant d'assembler le connecteur portant le premier ensemble de contact sur le corps de contacteur. Ces dispositions seront explicitées par la suite. Selon une caractéristique avantageuse de l'invention, chacun des premier et deuxième ensembles de contact comprend deux contacts électriques, les deux contacts électriques du premier ensemble étant respectivement en appui contre les contacts électriques du second ensemble. Selon un premier mode de réalisation avantageux de l'invention, l'organe support porte le troisième ensemble mobile de contact. Il est de préférence formé d'une vis qui porte le troisième ensemble mobile de contact et vient en prise avec un piston intégré au module de commande. Selon un second mode de réalisation avantageux de l'invention l'organe support porte le deuxième ensemble mobile de contact. I1 est alors de préférence formé de la platine qui porte le deuxième ensemble de contact, la platine étant de plus pourvue d'un élément élastique qui sollicite le troisième ensemble de contact vers le deuxième ensemble. D'autres caractéristiques, buts et avantages de la présente invention apparaîtront à la lecture de la description détaillée qui va suivre, et en regard des dessins annexés, donnés à titre d'exemples non limitatifs et sur lesquels - la figure 1 représente une vue schématique en coupe axiale d'un contacteur électrique conforme à un premier mode de réalisation de la présente invention, - la figure 2 représente une vue schématique en bout du même contacteur, selon une vue illustrée par la flèche référencée II sur la figure 1, et - la figure 3 représente une vue schématique en coupe axiale d'un contacteur conforme à un second mode de réalisation de la présente invention. Le contacteur illustré sur les figures annexées comprend un module de contact 100 et un module de commande 200. Le contacteur électrique possède un axe de symétrie référencé 0-0. On va dans un premier temps décrire la structure du module de contact 155 illustré sur la figure 1 annexée. Le corps du contacteur est formé en combinaison d'un fourreau médian 110, d'un chapeau 120 et d'un embout 210. Le chapeau 120 et l'embout 210 sont placés respectivement de part et d'autre du fourreau 110. Le fourreau 110 définit une chambre interne 112 apte à recevoir le module de contact 100 et le module de commande 200. Comme indiqué précédemment le module de contact 100 comprend trois ensembles de contact référencés respectivement 130, 140 et 150. Le premier ensemble de contact 130 comprend deux broches fixes en matériau électriquement conducteur 131, 132. Les broches 131, 132 traversent le chapeau 120, parallèlement à l'axe 0-0. Elles sont diamètralement opposées par rapport à cet axe. Les broches 131, 132 constituent de ce fait avec le chapeau 120 un connecteur étanche. Comme illustré sur la figure 1 annexée, de préférence le chapeau 120 est immobilisé sur le fourreau 110 par sertissage du fourreau en 111. L'étanchéité entre le chapeau 120 et le fourreau 110 peut être garantie par un joint, ou encore par une colle ou résine, telle qu'une colle sensible aux UV référencée schématiquement 113. L'homme de l'art comprendra aisément à l'examen de la figure 1 annexée que une fois le chapeau 120 assemblée sur le fourreau 110, toute intervention à l'intérieur de la chambre 112 pour contrôler le positionnement relatif du module de contact 100 et du module de commande 200 est impossible. Le second ensemble de contact 140 comprend deux lamelles fixes de contact 141, 142, en matériau électriquement conducteur, portées par une platine 143. La platine 143 est formée d'une bague annulaire apte à coulisser parallèlement à l'axe 0-0 dans la chambre 112. Toutefois, cette dernière est pourvue sur sa surface interne d'un décrochement 114 transversal à l'axe 0-0 et dirigé vers le chapeau 120 apte à servir de buté axiale à la platine 143. L'immobilisation de la bague 143 contre le décrochement 114 peut être assurée par une colle, telle qu'une colle sensible aux UV référencée 144. Les lamelles 141, 142 sont symétriques de l'axe 0-0. Elles ont chacune la forme générale d'un L formé de deux branches orthogonales 141A, 141 B, d'une part, 142A, 142B, d'autre part. Les branches les plus longues 141A, 142A s'étendent parallèlement à l'axe 0-0. Elles traversent la bague 143. L'extrémité libre des branches les plus longues 141A, 142A est destinée à venir en contact respectivement contre l'extrémité la plus interne de l'une des broches 131, 132. Les branches les plus courtes 141B, 142B des lamelles 141, 142 sont placées à l'opposé du chapeau 120 par rapport à la bague 143. Ces branches les plus courtes 141B, 142B convergent vers l'axe 0-0. Le troisième ensemble de contact 150, qui constitue un ensemble mobile, comprend un pontet 151 en matériau électriquement conducteur apte à relier sélectivement les deux branches les plus courtes 141B, 142B des lamelles 141, 142. Le pontet 151 s'étend transversalement à l'axe O-O. I1 est placé entre le chapeau 120 et les branches les plus courtes 141B, 142B des lamelles 141, 142. Le pontet de liaison 151 est porté par une douille 152 en matériau électriquement isolant. La douille 152 est elle-même engagée sur une vis 153 qui vient en prise par filetage avec un piston 220 intégré au module de commande 200. La vis 153 associée à la douille 152 constitue un organe de support permettant de régler la position relative du troisième ensemble de contact 150 par rapport au module de commande 200. On va maintenant décrire la structure du module de contact conforme à la présente invention illustré sur la figure 3. On retrouve sur cette figure un contacteur électrique comprenant un module de contact 100 et un module de commande 200 dans lequel le corps de contacteur est formé d'un fourreau médian 110, d'un chapeau 120 et d'un embout 210, et dans lequel le module de contact 100 comprend deux broches 131, 132, formant un premier ensemble de contact 130, qui traversent parallèlement à l'axe O-O le chapeau 120, deux lamelles 141, 142 en matériau électriquement conducteur, qui constituent un second ensemble de contact, portées par une platine 143 adaptée pour être immobilisée en position choisie à l'intérieur du fourreau 110, et un pontet 151, qui constitue un troisième ensemble de contact 150, adapté pour être actionné en déplacement par le module de commande 200 afin de relier sélectivement les deux lamelles 141, 142 du second ensemble de contact. Cependant, selon le mode de réalisation illustré sur la figure 3, la platine 143 est formée d'un disque s'étendant transversalement à l'axe O-O et adapté pour coulisser à translation parallèlement à l'axe O-O, dans la chambre 112 définie par le fourreau 110. De plus, selon la variante de réalisation illustrée sur la figure 3, le pontet 151 n'est plus porté par une vis 153 apte à venir en prise avec un piston intégré au module de commande. Le pontet mobile de liaison 151 est porté par la platine 143. Plus précisément, le pontet mobile de liaison 151 est sollicité en appui contre les branches les plus courtes 141B, 142B des lamelles 141, 142 par un ressort à boudins 154. Selon cette variante de réalisation, l'organe de support est formé par la platine 143. La structure du module de commande 200, qui sort du cadre de la présente invention, ne sera pas décrite en détail par la suite. On notera cependant que le module de commande 200 comprend un piston 220 mobile à translation dans la chambre 112, parallèlement à l'axe O-O. Le piston 220 tend à être déplacé vers l'intérieur de la chambre 112 par un fluide sous pression appliqué à un alésage axial 212 traversant l'embout 210 et débouchant dans la chambre 112. Cependant, le piston 220 est également soumis à un effort antagoniste exercé par un organe de rappel 230. L'organe de rappel 230 peut faire l'objet de nombreux modes de réalisation. En l'espèce selon les modes de réalisation illustrés sur les figures I et 3 annexées, l'organe de rappel 230 comprend deux rondelles de type Belleville 231, 232 inversées et pourvues d'une rondelle 233 intercalée placées entre une bague 240 servant de butée et un décrochement 222 formé sur le piston 220 lui-même. La bague 240 repose elle-même contre un anneau élastique type "Truarc" 242 engagé dans une gorge annulaire ménagée sur la périphérie interne de la chambre 112. On notera de plus qu'un joint annulaire 250 est engagé dans une gorge ménagée sur la périphérie du piston 220. Le joint annulaire 250 a de préférence une section droite en X. I1 assure l'étanchéité entre le piston 230 et le corps du contacteur. Selon le premier mode de réalisation illustré sur la figure 1, la vis 153 servant d'organe de support réglable vient en prise avec le piston 220. Selon le mode de réalisation illustré sur la figure 3 annexée, le piston 220 supporte sur son extrémité adjacente au module de contact 100 un plot 224 en matériau électriquement isolant, placé en regard du pontet mobile 151 pour solliciter celui-ci en éloignement des lamelles 141, 142, lorsque la pression du fluide appliquée à l'alésage 212 dépasse un seuil déterminé. Le réglage du contacteur électrique illustré sur la figure 1 annexée est opéré comme suit. Dans un premier temps, le piston 220 pourvu du joint annulaire 250 est placé dans la chambre 112 et l'embout 210 est fixé sur le fourreau 110. En parallèle, les rondelles 231, 232, 233 et la bague de butée 240 sont engagées sur le piston 220 et immobilisées à l'aide de l'anneau élastique 242. Par ailleurs, la platine 143 en forme de bague, pourvue de lamelles 141, 142 est engagée dans la chambre 112 et poussée en appui contre le décrochement 114. La bague 143 est immobilisée dans cette position à l'aide de colle 144. La vis 153 équipée de la douille 152 et du pontet mobile de liaison 151 est alors engagée sur le piston 220. L'élément 153 est vissé sur le piston 220 jusqu'à l'obtention d'une liaison électrique entre les lames 141, 142 lorsqu'une pression inférieure à la pression seuil est appliquée à l'alésage 212, mais l'obtention d'une ouverture de la liaison électrique entre les lames 141, 142 lorsque la pression du fluide appliquée à l'alésage 212 dépasse le seuil prédéterminé. La position du module de contact 100 par rapport au module de commande 200 est ainsi réglée avec précision. Il reste alors à engager le chapeau 120 sur le fourreau 110. Un contact électrique frottant est assuré automatiquement entre la broche 131 et la lame 141, d'une part, et entre la broche 132 et la lame 142, d'autre part. Le fourreau 110 est alors serti en 111 sur le chapeau 120.Le contacteur conforme à l'invention est alors prêt à l'emploi. Le réglage du contacteur illustré sur la figure 3 est réalisé selon des dispositions similaires. Cependant, selon la figure 3, au niveau du sous-ensemble comprenant la platine 143, les lames 141, 142 et le pontet de liaison 151, ce dernier est sollicité par le ressort 154 contre les lamelles 141, 142. De ce fait, lorsque la platine 143 est engagée initialement dans la chambre 112, le pontet de liaison 151 relie les lamelles 141, 142. Pour régler le contacteur illustré sur la figure 3, il suffit par conséquent d'appliquer à l'alésage 212 une pression égale à la pression recherchée d'ouverture du contacteur et de déplacer la platine 143 à translation parallèlement à l'axe O-O vers l'intérieur de la chambre 112, jusqu'à l'obtention de l'ouverture de la liaison électrique entre les lamelles 141, 142. La platine 143 qui sert d'organe de support réglable est alors immobilisée dans la chambre 112 à l'aide de colle 144. Le fourreau 110 est alors serti sur le chapeau 120 pour rendre le contacteur prêt à l'emploi. Lorsqu'une pression supérieure à la pression seuil est appliquée à l'alésage 2123 le piston 220 est déplacé vers l'intérieur de la chambre 112 à l'encontre de la sollicitation de l'organe élastique 230. Le pontet de liaison 151 est ainsi déplacé en éloignement des lamelles 141, 142 pour ouvrir le contact électrique entre les broches 131, 132. Lorsque la pression appliquée à l'alésage 212 redescend l'organe de rappel 230 ramène le contacteur en position initiale pour fermer la liaison électrique entre les broches 131, 132 par l'intermédiaire du pontet de liaison 151. On notera que l'étanchéité entre le piston 220 et le fourreau 110 est assurée par le joint 250. De plus, l'étanchéité entre le chapeau 120 et le fourreau 110 est assurée par la colle ou résine 113. Le module de contact 100 est ainsi placé dans une chambre parfaitement étanche et n'est pas sensible aux variations d'humidité de l'ambiance extérieure. Pour cette raison, le matériau constituant la platine 143 qui joue un rôle essentiel dans le positionnement relatif du module de contact 100 et du module de commande 200 n'a pas à être choisi en fonction de contraintes à l'égard de variations d'humidité. II s'agit là d'une caractéristique importante de l'invention. La Demanderesse considère actuellement que de façon préférentielle, la platine 143 peut être réalisée en polyamide type 6-6 chargée de fibres de verre. Par ailleurs, de préférence, le fourreau 110, I'embout 210 et le piston 220- sont réalisés en métal, par exemple en acier, tandis que le chapeau 120 qui sert également de contact est réalisé en matériau électriquement isolant, par exemple en polyamide type 6-6. Bien entendu la présente invention n'est pas limitée aux modes de réalisation particuliers qui viennent d'être décrits mais s'détend à toutes variantes conformes à son esprit. En particulier, le module de commande 200 pourra faire l'objet de nombreuses variantes de réalisation. REVENDICATIONS I. Contacteur électrique du type comprenant un module de contact (100) comportant au moins un contact fixe (141, 142) et un contact mobile (151), et un module de commande (200) actionné par un paramètre extérieur, tel qu'une pression ou une température, pour agir sur le contact mobile du module de contact afin de modifier l'état de celui-ci lorsque le paramètre dépasse un seuil déterminé, caractérisé par ie fait que le module de contact (100) comprend un premier ensemble fixe de contact (130) porté par un connecteur (120) solidaire du corps de contacteur, un deuxième ensemble fixe de contact (140) relié électriquement au premier ensemble et porté par une platine (143) adaptée pour être immobilisée en position choisie à l'intérieur du corps, un troisième ensemble mobile de contact (150) actionné par le module de commande (200) pour être relié sélectivement au second ensemble (140) et un organe de support (143, 153) portant l'un des deuxième (140) et troisième (150) ensembles de contact, dont la position relative par rapport au module de commande (200) est susceptible de- réglage. 2. Contacteur électrique selon la revendication 1, caractérisé par le fait que chacun des premier (130) et deuxième (140) ensembles de contact comprend deux contacts électriques (131, 132 ; 141, 142). 3. Contacteur électrique selon la revendication 2, caractérisé par le fait que les deux contacts électriques (131, 132) du premier ensemble (130) sont respectivement en appui contre les contacts électriques (140, 142) du second ensemble (140). 4. Contacteur électrique selon l'une des revendications 1 à 3, caractérisé par le fait que l'organe support (153) porte le troisième ensemble mobile de contact (150). 5. Contacteur électrique selon l'une des revendications 1 à 4, caractérisé par le fait que l'organe support (153) est formé d'une vis qui porte le troisième ensemble mobile de contact (150) et en prise avec un piston (220) intégré au module de commande (200). 6. Contacteur électrique selon l'une des revendications 1 à 5, caractérisé par le fait que la platine (143) qui porte le second ensemble de contact (140) repose contre une butée (114) ménagée sur le corps (110) du contacteur. 7. Contacteur électrique selon l'une des revendications 1 à 3, caractérisé par le fait que l'organe support (143)- porte le deuxième ensemble mobile de contact (140). 8. Contacteur électrique seon l'une des revendications 1 à 3 et 7, caractérisé par le fait que l'organe support porte le deuxième (140) et le troisième (150) ensembles de contact. 9. Contacteur électrique selon l'une des revendications 1 à 3 et 7, 8, caractérisé par le fait que l'organe de support (143) porte le deuxième ensemble de contact (140) et un élément élastique (154) qui sollicite le troisième ensemble de contact (150) vers le deuxième ensemble (140). 10. Contacteur électrique selon l'une des revendications 1 à 3 et 7 à 9, caractérisé par le fait que Organe support (143) est formé de la platine. 11. Contacteur électrique selon l'une des revendications 1 à 10, caractérisé par le fait que la platine (143) est immobilisée sur le corps de contacteur (110) à l'aide d'une colle (144).