Brevet FR2639470A1 — publié le 19900525

La présente invention concerne les disjoncteurs. Les disjoncteurs en boîtier moulé du type compre- nant une ou plusieurs paires de contacts séparables comman- dés par un mécanisme d'actionnement sont conçus pour l'as- semblage automatique. Le mécanisme d'actionnement est pré- assemblé hors de la chaîne de fabrication et il est ensuite monté dans le boîtier de disjoncteur au moyen d'un robot, avant que le capot du disjoncteur ne soit fixé par un robot. L'un des problèmes qu'on rencontre dans l'assembla- ge d'un disjoncteur consiste en ce que le mécanisme d'ac- tionnement du disjoncteur doit être maintenu en place à l'intérieur du boîtier du disjoncteur. Antérieurement, des rivets et des vis étaient nécessaires pour fixer la structu- re de mécanisme d'actionnement, et ces éléments devaient être introduits soit à travers le fond du boîtier, soit à travers ses parois latérales intérieures. L'utilisation de vis et de rivets exige également des composants de plus grande taille pour permettre la fixation des vis et des ri- vets sur les composants. Un obstacle supplémentaire à l'assemblage d'un dis- joncteur lorsqu'on utilise une structure de verrouillage in- dépendante consiste en ce que la structure de verrouillage doit également être fixée à la structure de mécanisme d'ac- tionnement au moyen de rivets ou de vis. L'utilisation de tels rivets ou vis dans un processus d'assemblage fortement automatisé exige un temps et une dextérité considérable de la part du robot d'assemblage, et exige également des compo- sants de plus grande taille. Un but de l'invention est donc de permettre de fi- xer la structure de verrouillage à la structure de mécanisme d'actionnement d'un disjoncteur, sans nécessiter de vis ou de rivets. Un autre but de l'invention est de fixer le méca- nisme d'actionnement à l'intérieur du boîtier du disjoncteur sans aucun moyen de fixation supplémentaire. Une paire d'encoches de retenue sont directement formées dans le flasque latéral d'un mécanisme d'actionne- ment de disjoncteur, dans le but de recevoir une paire d'er- gots qui s'étendent à partir du sous-ensemble de verrouilla- ge du disjoncteur, dans un processus d'assemblage automatisé. On fixe le mécanisme d'actionnement au boîtier du disjonc- teur en introduisant un prolongement de la structure de mé- canisme d'actionnement à l'intérieur d'une rainure allongée qui est directement formée dans une paroi de l'intérieur du boîtier de disjoncteur. Le mécanisme d'actionnement du dis- joncteur est fixé à l'intérieur du boîtier du disjoncteur au moyen de pieds qui sont formés à la partie inférieure de la structure de mécanisme d'actionnement, et de branches qui s'étendent à partir de sa partie supérieure. Des épaulements correspondants formés directement dans le capot du disjonc- teur emprisonnent les branches qui se trouvent au-dessous, tandis que des épaulements formés directement dans le boi- tier du disjoncteur reçoivent les pieds qui se trouvent à la partie inférieure de la structure de mécanisme d'actionne- ment. Lorsque le capot est ultérieurement fixé au boîtier, les branches et les pieds sont emprisonnés et bloqués res- pectivement entre le capot et le boîtier du disjoncteur. La suite de la description se réfère aux dessins annexés qui représentent respectivement: Figure 1: une vue en perspective de dessus d'un disjoncteur en boîtier moulé comprenant la structure de ver- rouillage et la structure de mécanisme d'actionnement de disjoncteur conformes à l'invention; Figure 2: une vue en perspective de dessus, en projection isométrique, du disjoncteur de la figure 1 avant l'assemblage; Figures 3A et 3B: des vues de côté du mécanisme d'actionnement de la figure 2 et du sous-ensemble de ver- rouillage, avant et après que le sous-ensemble de verrouil- lage ne soit fixé sur le mécanisme d'actionnement; et Figures 4A et 4B: des coupes du disjoncteur de la figure 1 avant la fixation du capot sur le boîtier. La figure 1 représente un dispositif de protection intégré 10 qui comprend un boîtier 11 sur lequel est fixe un capot 12. Un couvercle d'accessoires 13 est fixé à la partie supérieure du capot du dispositif, pour donner accès aux ac- cessoires qui se trouvent à l'intérieur. On trouve la des- cription d'un tel dispositif de protection intégré dans le brevet des E.U. A. n 4 754 247. Le dispositif de protection intégré comprend un bouton de manoeuvre 14 qui traverse une fente 15 formée dans une surface supérieure du capot. Le dispositif de protection intégré est assemblé dans un pro- cessus de fabrication automatique dans lequel le mécanisme d'actionnement 16 du disjoncteur est assemblé indépendamment de la chaîne de fabrication avant d'être introduit à l'inté- rieur du boîtier de disjoncteur 11, comme le montre la figu- re 2. Le mécanisme d'actionnement 16 est similaire à celui qui est décrit dans le brevet des E.U.A. n 4 736 174. Le mécanisme d'actionnement diffère de celui décrit dans le brevet précité par l'inclusion de prolongements en forme de pieds 19 des deux côtés de la partie inférieure du flasque latéral 18, et de prolongements ou branches en forme d'ai- les 31 à la partie supérieure des flasques latéraux. Le boî- tier de disjoncteur 11 diffère de celui décrit dans le bre- vet précité par l'inclusion d'une fente verticale allongée qui est formée dans la cloison 23 de part et d'autre de laquelle se trouvent des pièces latérales coudées 24, 25. Pour fixer le mécanisme de manoeuvre 16 au boitier de dis- joncteur 11, la pièce transversale en forme de T, 28, formée sur l'élément rapporte 27 qui traverse l'ouverture 26 du flasque latéral, comprend un prolongement vertical 29 qui est emprisonné dans la fente allongée lorsque le mécanisme d'actionnement est introduit dans le boîtier du disjoncteur. Le boîtier du disjoncteur comprend des compartiments séparés , 21 et 22 qui logent les bras de contact mobile 49- 51 fixés à la structure de barre transversale 17. On trouve une bonne description de la structure de barre transversale dans le brevet des E.U.A. n 4 733 211. Le bouton de manoeuvre 14 est fixé à la surface supérieure du mécanisme d'actionnement et il passe à travers la fente de bouton de manoeuvre 15 lorsque le capot de disjoncteur 12 est fixé ultérieurement au boîtier de disjoncteur 11. On va maintenant considérer les figures 3A et 3B qui montrent la fixation de la structure de verrouilllage 38 au mécanisme d'actionnement 16. La structure de verrouillage 38 est décrite dans le brevet des E.U.A. n 4 736 174 préci- té, et elecomprend un élément de verrouillage secondaire 39 qui est monté sur une partie supérieure du châssis de sup- port d'élémert de verrouillage 40. L'élément de verrouillage secondaire comprend la barre de déclenchement 43 qui est conçue de façon à pivoter à l'intérieur de l'élément de ver- rouillage secondaire, au moyen du pivot de barre de déclen- chement 44. L'élément de verrouillage primaire 40A retient l'élément d'actionnement 41 du disjoncteur contre la force de déclenchement que produit une paire de puissants ressorts de déclenchement 46 qui sont montés à l'intérieur de l'étrier du bouton, de part et d'autre de l'élément d'actionnement 41, comme il est décrit dans le brevet des E.U.A. n 4 736 174 précité. On monte la structure de verrouillage 38 sur le flasque latéral 18 en introduisant une paire d'ergots de montage 42, qui s'étendent à partir de côtés opposés du châssis de support d'élément de verrouillage 40, dans des encoches complémentaires 36 qui sont formées à la partie su- périeure des flasques latéraux. On fait ensuite tourner la structure de verrouillage 38 en sens d'horloge autour du pi- vot qui est défini par les ergots de montage 42 dans les en- coches 36, pour que les ergots de retenue 48 qui s'étendent à partir des côtés opposés du châssis de support d'élément de verrouillage, viennent à l'intérieure d'une paire corres- pondante d'encoches de retenue 37 qui sont formées sur des côtés opposés des flasques latéraux 18. Une paire de lan- guettes 47 sont formées d'un seul tenant avec les flasques latéraux, entre les encoches.de retenue 37 et les encoches de verrouillage 45, au-dessus des encoches de retenue 37. Lorsque les ergots de retenue 48 sont emprisonnés dans les encoches de retenue 37, on introduit ensuite un tournevis ou un outil similaire à l'intérieur. des encoches de verrouilla- ge 45, et on le fait tourner en sens d'horloge pour faire descendre les languettes 45 contre les ergots de retenue 48, afin de verrouiller les ergots de retenue à l'intérieur des encoches de retenue 37. Ainsi, la structure de verrouillage (38) retient les contacts séparables (49, 51) pouriempécher leur séparation en l'absence de la condition de surintensité. On va maintenant considérer les figures 2, 4A et 4B qui permettent de voir le plus clairement comment le méca- nisme d'actionnement 16 est retenu à l'intérieur du logement de disjoncteur qui est défini entre le capot de disjoncteur 12 et le bo!tier de disjoncteur 11 du dispositif de protec- tion intégré 10. La barre transversale en forme de T 28 qui se trouve sur le mécanisme d'actionnement 16 est emprisonnée à l'intérieur de la fente allongée 30 qui est formée dans la cloison 23, formée d'un seul tenant avec le reste du boîtier, de façon que le mécanisme d'actionnement s'emboîte entre les pièces latérales coudées 24, 25 formées dans la cloison, et que les prolongements en forme de pieds 19 reposent sur une paire d'épaulements correspondants 32A, 32B qui sont direc- tement formés à la partie inférieure des pièces latérales coudées respectives 24, 25. Les positions des pieds 19 et du sommet des branches en forme d'ailes 31 sont choisies de fa- çon à définir une distance spécifique d. Le capot de dis- joncteur 12 contient des cloisons complémentaires 33, 34 dans lesquelles sont directement formés des épaulements 52A, 52B. Le dispositif de protection intégré 10 est représenté sur la figure 4A avant le contact entre le capot de disjonc- teur 12 et le boîtier de disjoncteur 11, et avant que les branches en forme d'ailes 31 ne viennent en contact avec les épaulements 52A, 52B. La distance spécifique d impose une déformation des branches en forme d'ailes pendant la fixa- tion du capot 12 sur le boîtier 11. Cette flexion ou défor- mation des branches en forme d'ailes compense les tolérances de fabrication qui sont associées à la fabrication du boî- tier, du capot et des composants du mécanisme d'actionnement. Dans des structures antérieures utilisant une vis d'assem- blage pour fixer le mécanisme d'actionnement sur le boîtier, la compensation de ces tolérances était obtenue par le ser- rage de la vis d'assemblage. Lorsque le capot 12 du disposi- tif de protection intégré 10 est soumis à l'action d'une force dirigée vers le bas, comme il est indiqué, pour être amené en contact avec le boîtier de disjoncteur 11, les branches en forme d'ailes 31 du mécanisme d'actionnement 16 se déforment lorsqu'elles viennent en contact avec les épau- lements 52A, 52B qui sont directement formés dans les cloi- sons 33, 34 du capot, comme indiqué sur la figure 4B, de fa- çon à compenser automatiquement de telles variations liées aux tolérances de fabrication. Lorsque le capot est fixé sur le boîtier, le mécanisme d'actionnement est bloqué entre les épaulements 32A, 32B qui sont directement formés à la partie inférieure des pièces latérales angulaires 24, 25, et les épaulements correspondants 52A, 52B qui sont directement formés dans le capot. REVENDICATIONS 1. Disjoncteur en boîtier moulé (10), caractérisé en ce qu'il comprend: un boitier moulé èn matière plastique (11) et un capot (12) formant une enceinte; une paire de contacts séparables (49, 51) à l'intérieur de l'enceinte, conçus pour se séparer en cas d'apparition d'une condition de surintensité dans ces contacts; et un mécanisme d'action- nement (16) à l'intérieur de l'enceinte, entre un bouton d'actionnement (14) et les contact séparables, ce mécanisme d'actionnement comprenant des moyens de verrouillage (38) destinés à retenir les contacts séparables (49-51) pour em- pêcher leur séparation en l'absence de la condition de sur- intensité, ce mécanisme d'actionnement (16) comprenant des premiers moyens (31)-qui sont destinés à interagir avec le capot (12) pour retenir le mécanisme d'actionnement (16) à l'intérieur de l'enceinte lorsque le capot (12) est fixé sur le boîtier (11). 2. Disjoncteur en boîtier moulé selon la revendica- tion 1, caractérisé en ce qu'il comprend des seconds moyens (19) sur le mécanisme d'actionnement (16), qui sont destinés à interagir avec le boîtier (11) pour retenir le mécanisme d'actionnement (16) à l'intérieur de l'enceinte lorsque le capot (12) est fixé sur le boîtier (11). 3. Disjoncteur en boîtier moulé selon la revendica- tion 1, caractérisé en ce que le capot (12) comprend des moyens (52A, 52B) qui sont destinés à interagir avec les premiers moyens (31) du mécanisme d'actionnement (16). 4. Disjoncteur en boîtier moulé selon la revendica- tion 2, caractérisé en ce que le boîtier (11) comprend des moyens (32A, 32B) qui sont destinés à interagir avec des seconds moyens (19) du mécanisme d'actionnement (16). 5. Disjoncteur en boîtier moulé selon la revendica- tion 1, caractérisé en ce que les premiers moyens compren- nent une paire de branches (31) qui s'étendent à partir d'une partie supérieure du mécanisme d'actionnement (16). 6. Disjoncteur en boîtier moulé selon la revendica- tion 2, caractérisé en ce que les seconds moyens comprennent un ensemble de pieds (IQ) qui s'étendent à partir d'une par- tie inférieure du mécanisme d'actionnement (16). 7. Disjoncteur en boîtier moulé selon la revendica- tion 3, caractérisé en ce que les moyens incorporés dans le capot comprennent une paire d'épaulements de capot (52A, 52B) qui sont directement formés sur une surface intérieure du capot (12). 8. Disjoncteur en boîtier moulé selon la revendica- tion 4, caractérisé en ce que les moyens incorporés dans le boîtier (11) comprennent un ensemble correspondant d'épaule- ments de boîtier (32A, 32B) qui sont directement formés sur une surface intérieure du boîtier (11). 9. Disjoncteur en boîtier moulé selon la revendica- tion 8, caractérisé en ce que le capot (12) comprend une paire de parois latérales parallèles et opposées, et le boi- tier (11) comprend une paire correspondante de parois laté- rales parallèles et opposées, et en ce que les épaulements de boîtier (32A, 32B) sont séparés par une distance prédé- terminée d'une partie supérieure des branches (31), grâce à quoi les épaulements de capot (32A, 32B) viennent en contact avec la partie supérieure des branches (31) avant que les parois latérales du capot (12) ne viennent en contact avec les parois latérales du boîtier (11), lorsque le capot (12) est fixé sur le boîtier (11). 10. Disjoncteur en boîtier moulé selon la revendica- tion 1, caractérisé en ce que le mécanisme d'actionnement (16) comprend une paire de flasques latéraux opposés (18), et chacun de ces flasques latéraux comprend une première en- coche (36) formée dans une surface supérieure. 11. Disjoncteur en boîtier moulé selon la revendica- tion 10, caractérisé en ce que les moyens de verrouillage (38) comprennent une première paire d'ergots (42) qui s'éten- dent à partir d'une partie supérieure, et ces premiers ergots (42) sont reçus dans les premières encoches (36). 12. Disjoncteur en boîtier moulé selon la revendi- cation 10, caractérisé en ce que les flasques latéraux (8) comprennent en outre des seconde et troisième encoches (37, 45) qui sont formées dans une surface latérale, et ces se- conde et troisième encoches (37, 45) sont disposées côte à côte. 13. Disjoncteur en boîtier moulé selon la revendi- cation 12, caractérisé en ce qu'il comprend des second et troisième ergots (48) qui s'étendent à partir de la partie latérale des moyens de verrouillage (38), et ces second et troisième ergots (48) sont logés dans les seconde et troi- sième encoches (37, 45) dans les flasques latéraux (18). 14. Disjoncteur en boîtier moulé selon la revendi- cation 13, caractérisé en ce que l'une des seconde ou trol- sième encoches (37, 45) est déformée de façon à emprisonner le second ou troisième ergot (48) dans l'autre des seconde ou troisième encoches (37, 45). 15. Disjoncteur en boîtier moulé selon la revendi- cation 12, caractérisé en ce qu'il comprend une paire de languettes (47) qui sont définies dans les flasques latéraux (18), entre les seconde et troisième encoches (37, 45). 16. Disjoncteur en boîtier moulé selon la revendi- cation 15, caractérisé en ce que les languettes (47) sont déplacées sur les seconde ou troisième encoches (37, 45) pour retenir les second ou troisième ergots (48) à l'inté- rieur des seconde ou troisième encoches (37, 45).