Brevet FR2669144A1 — publié le 19920515

ASSEMBLAGE D'UN BILAME POUR APPAREIL DE COUPURE DE COURANT ET D'UNE PIECE SERVANT DE SUPPORT AU BILAME. La présente invention se rapporte d'une manière générale aux déclencheurs thermiques à bilames pour des appareils de coupure de courant, notamment des disjoncteurs. Elle concerne plus particulièrement la réalisation d'un assemblage ou montage, dans deux plans perpendiculaires, du bilame d'un déclencheur thermique et d'une pièce plate conductrice servant de support au bilame. On rappelle qu'un déclencheur thermique à bilame d'un appareil de coupure de courant assure une protection temporisée contre les surcharges, l'échauffement du bilame étant représentatif de l'échauffement de l'appareil ou de l'installation électrique protégée, de façon à déclencher l'appareil de coupure lorsque cet échauffement dépasse un seuil prédéterminé. L'échauffement du bilame peut être réalisé soit directement par passage du courant à travers le bilame, soit, d'une manière plus usuelle, indirectement par passage du courant dans une chaufferette électrique isolée en contact thermique avec le bilame. Par ailleurs, pour un appareil de coupure de courant, il est connu d'assembler à angle droit le bilame du déclencheur thermique avec une pièce de support réalisée sous la forme générale d'une plaquette en matériau électrique ment conducteur et destinée à être reliée électriquement à une borne externe de raccordement de l'appareil, par exécution d'une opération de soudage électrique par résistance du pied du bilame sur la face supérieure de la plaquette support. Pour réaliser ce type d'assemblage, il s'avère qu'avant l'opération de soudage proprement dite, le positionnement du bilame relativement à son support, à un emplacement prédéterminé de ce dernier, est difficile à réaliser et il est donc le plus souvent imprécis. De plus, l'opération de soudage du type utilisé dans ce cas endommage le pied du bilame et entraîne une imprécision sur la longueur utile du bilame, d' ou une dispersion notable de l'amplitude de la déflexion du bilame suite à l'échauffement de celui-ci en cas de surcharge électrique. L'invention se propose, par suite, de réaliser un assemblage d'un bilame pour un appareil de coupure de courant et d'une pièce plate réalisée en matériau électriquement conducteur et servant de support audit bilame, le bilame et sa pièce de support s'étendant respectivement dans deux plans perpendiculaires, cet assemblage permettant d'obtenir d'une manière simple un positionnement correct du bilame par rapport à sa pièce de support ainsi qu'une grande précision sur la longueur utile du bilame. Selon l'invention, ce résultat est atteint grâce au fait que la pièce de support comporte un évidement faisant office de mortaise dans laquelle s'encastre en contact intime le pied du bilame conformé en tenon. Pour parfaire le contact intime du pied du bilame avec la pièce de support, selon une autre caractéristique de l'invention, il est également prévu d'établir une connexion électrique entre le bilame, au niveau du pied de celui-ci une fois encastré, et la pièce de support. Dans un premier mode de réalisation, la hauteur d'encastrement du pied du bilame est légèrement supérieure à l'épaisseur de la pièce de support, en sorte que le pied du bilame une fois encastré présente une partie inférieure en légère saillie en dessous de la pièce de support ; dans ce cas, la connexion électrique consiste en un sertissage de la partie inférieure en saillie du pied du bilame avec la pièce de support. Dans une variante d'exécution, la hauteur d'encastrement du pied du bilame est égale à l'épaisseur de la pièce de support ; dans ce cas, la connexion électrique consiste en un soudage, notamment un soudage au laser, ou en un brasage effectué à la partie inférieure ou supérieure du pied du bilame une fois encastré. D'autres caractéristiques de l'invention apparaîtront mieux dans la description détaillée qui suit et se réfère aux dessins annexés donnés uniquement à titre d'exemple non limitatif et dans lesquels La figure 1 est une vue en perspective éclatée du déclencheur thermique à bilame et de sa pièce de support dans leurs positions respec tives avant assemblage par encastrement du pied du bilame Les figures 2 et 3 sont des vues en élévation du déclencheur thermique à bilame et de sa pièce de support après assemblage par encastre ment du pied du bilame, montrant respectivement le pied du bilame en saillie en dessous de la pièce de support et le sertissage de la partie en saillie du pied du bilame avec la pièce de support ; et La figure 4 est une vue en élévation du déclen cheur thermique à bilame et de sa pièce de sup port après assemblage par encastrement du pied du bilame, montrant le soudage / brasage du pied du bilame avec la pièce de support. Sur la figure 1, on a représenté en 10 un déclencheur thermique à bilame, par exemple d'un disjoncteur de protection de moteur, s'étendant dans un plan PP' et destiné à être assemblé ou monté sur une plaquette de support 20 de forme générale rectangulaire, d'épaisseur donnée e, réalisée en un matériau électriquement conducteur, par exemple en cuivre, et s'étendant dans un plan QQ' perpendiculaire au plan PP' du déclencheur 10. Le déclencheur thermique 10 de la figure 1 comporte un bilame 11 mince de forme générale rectangulaire allongée ayant une première extrémité libre 12 et une seconde extrémité ou pied 13 destiné à être fixé sur la plaquette de support 20 d'une manière que l'on décrira plus loin. Dans l'exemple illustré à la figure 1, le déclencheur 10 comporte également une chaufferette 14 en forme de ruban qui est réalisé en un matériau ayant une résistivité appropriée et qui est appliqué contre un mince manchon isolant rectangulaire 15 entourant le bilame 11, approximativement entre les deux extrémités 12, 13 de ce dernier. Le ruban 14, figure 1, possède une première extrémité 16 qui est électriquement reliée à une borne d'entrée de courant (non figurée) et une seconde extrémité 17 qui est reliée au bilame 11, par exemple par soudure électrique, en un point particulier du bilame situé à proximité de l'extrémité libre 12 de celui-ci. On remarquera à la figure 1 que la première extrémité 16 du ruban 14 n'est pas placée en regard du bilame 11 de manière à mettre le ruban à l'abri des déformations qui pourraient apparaître lorsque l'on réalise, par exemple par soudure, la connexion électrique entre le ruban et un conducteur (non figuré) allant vers la borne d'entrée de courant. Il convient par ailleurs de noter que, d'une part, la chaufferette 14 en forme de ruban pourrait être remplacée par une chaufferette du type à bobine de fil résistant, et, d'autre part, le manchon isolant 15 pourrait être remplacé par tout autre moyen approprié assurant l'isolation électrique entre la chaufferette et le bilame, sans s'écarter pour autant de l'esprit de l'invention. Conformément à l'invention, la plaquette de support 20 (figure 1) comporte, au voisinage d'une première extrémité 21, un évidement traversant ou trou rectangulaire 22 faisant office de mortaise dans laquelle s'encastre en contact intime, lors de l'assemblage du déclencheur 10 sur la plaquette 20 selon le sens de la flèche F de la figure 1, le pied 13 du bilame conformé à cet effet en tenon. Cet encastrement ou emmanchement ajusté du pied du bilame est réalisé au moyen d'une machine appropriée, comme par exemple une presse. Comme le montre la figure 1, les deux petites faces latérales opposées îîa, llb du bilame 11 sont pourvues chacune d'un même épaulement 18 formé au sommet 13a du pied 13 du bilame et venant en appui contre la face supérieure 20a de la plaquette de support 20 en fin d'encastrement du pied du bilame de manière à renforcer l'assise du bilame 11 sur la plaquette 20, voir figures 2, 3 et 4. Ainsi, grâce à un tel système à tenon et mortaise permettant d'assembler par encastrement le bilame 11 et sa plaquette de support 20, on obtient, d'une part, un positionnement correct du bilame 11 relativement à sa pla quette support 20 et, d'autre part, une grande précision sur la longueur utile du bilame 11 définie hors encastrement. La plaquette de support 20 possède une seconde extrémité 24 (figure 1) qui est électriquement reliée à une borne de sortie de courant (non figurée). On notera que l'évidement rectangulaire 22 de la plaquette 20, figure 1, s'étend parallèlement à la direction longitudinale de la plaquette 20 ; bien entendu, cet évidement pourrait être ménagé transversalement à la direction longitudinale de la plaquette, sans sortir du cadre de l'invention. Dans l'exemple de réalisation illustré à la figure 2, le pied 13 du bilame 11 présente une hauteur d'encastrement, notée h, qui est légèrement supérieure à l'épaisseur e de la plaquette de support 20, de sorte que la partie inférieure 13b du pied 13 du bilame une fois encastré est en légère saillie, sur une hauteur de l'ordre de quelques dixièmes de millimètre, en dessous de la face inférieure 20b de la plaquette 20. Dans cet exemple, une connexion électrique est établie par sertissage entre le bilame 11 et sa plaquette de support 20 en exerçant une repoussée de la matière de la partie 13b en saillie du pied du bilame en direction de la face inférieure 20b de la plaquette 20, comme illustré par la flèche P de la figure 2, à l'aide d'un outil ou d'une machine étudié à cet effet. La figure 3 montre la formation d'une bouterolle 24, de très faible épaisseur, obtenue après sertissage et assurant un contact électrique intime entre le bilame 11 et sa plaquette de support 20. Dans la variante illustrée à la figure 4, le pied 13 du bilame 11 est encastré dans la plaquette 20 sur une hau teur égale à l'épaisseur ffi de la plaquette 20 ; une connexion électrique est alors établie entre le bilame 11 et la plaquette de support 20 par soudage, notamment un soudage au laser, ou encore par brasage par un alliage eutectique du type par exemple étain/argent/plomb, qui est effectué soit sur la partie ou face inférieure 13c du pied 13 du bilame, soit sur la partie ou face supérieure 13a dudit pied 13. Sur la figure 4, on a représenté schématiquement en 26 les points de soudure formés sur la face inférieure 13c du pied du bilame et en 27 ceux formés sur la face supérieure 13a dudit pied, lesquels points de soudure assurent un contact électrique intime entre le bilame 11 et sa plaquette de support 20. Revendications 1. Assemblage d'un bilame (11) pour un appareil de coupure de courant et d'une pièce plate (20) réalisée en matériau électriquement conducteur et servant de support audit bilame, le bilame (11) et sa pièce de support (20) s'étendant respectivement dans deux plans perpendiculaires (PP' ; QQ'), caractérisé en ce que la pièce de support (20) comporte un évidement (22) faisant office de mortaise dans laquelle s'encastre en contact intime le pied (13) du bilame conformé en tenon. 2. Assemblage selon la revendication 1, caractérisé en ce que le pied (13) du bilame présente à sa partie supérieure (13a) deux épaulements (18) formés respectivement sur les deux petites faces latérales opposées (lla ; llb) du bilame (11) et prenant appui sur la pièce de support (20) lorsque le pied (13) du bilame est encastré. 3. Assemblage selon l'une des revendications 1 et 2, caractérisé en ce qu'il est prévu une connexion électrique entre le bilame (11), au niveau du pied (13) de celui-ci une fois encastré, et la pièce de support (20). 4. Assemblage selon la revendication 3, caractérisé en ce que, la pièce de support (20) ayant une épaisseur donnée (e), la hauteur d'encastrement (h) du pied (13) du bilame est légèrement supérieure à l'épaisseur (e) de la pièce de support (20), en sorte que le pied (13) du bilame une fois encastré présente une partie inférieure (13b) en légère saillie en dessous de la pièce de support (20), et en ce que la connexion électrique consiste en un sertissage de la partie inférieure en saillie (13b) du pied (13) du bilame avec la pièce de support (20). 5. Assemblage selon la revendication 3, caractérisé en ce que, la pièce de support (20) ayant une épaisseur donnée (e), la hauteur d'encastrement du pied (13) du bilame est égale à l'épaisseur de la pièce de support (20), et en ce que la connexion électrique consiste en un soudage, notamment un soudage au laser, ou en un brasage effectué à la partie inférieure (13c) ou supérieure (13a) du pied (13) du bilame une fois encas tré.