Brevet FR2710451A1 — publié le 19950331

Coupe-circuit comprenant une cage à ressort mobile et une poignée de manoeuvre amovible. La présente invention concerne un coupe-circuit manuel équipant un circuit électrique et permettant d'établir et d'interrompre l'alimentation électrique dudit circuit. Les coupe-circuits, appelés également coupe-batterie sont couramment utilisés pour équiper des véhicules routiers et des bateaux à moteur qui comportent une batterie comme source d'alimentation électrique. En utilisation, le coupe-circuit est relié en général entre un circuit électrique principal du véhicule ou du bateau et la batterie qui l'alimente, et fonctionne comme un interrupteur électrique principal du circuit. L'utilisateur du véhicule ou du bateau équipé du coupe-circuit peut interrompre l'alimentation électrique du véhicule ou du bateau pendant la durée de son absence, ce qui permet d'éviter le déchargement de la batterie dû à des fuites électriques dans le circuit principal, et d'augmenter le facteur sécurité d'utilisation du véhicule ou du bateau en supprimant l'alimentation électrique. Une telle pratique est recommandée notamment pour le transport de matières dangereuses inflammables ou explosives dont les normes de sécurité sont réglementées de manière stricte. Les coupe-circuits comportent en général un boîtier qui enferme un mécanisme d'actionnement relié à une poignée de manoeuvre rotative. Le fond du boîtier est traversé par deux ou quatre plots électriques de contact qui sont reliés au circuit électrique principal et à la batterie d'alimentation. Le mécanisme d'actionnement est pourvu d'un ou de deux ponts électriques mobiles pouvant relier électriquement les plots de contact par paire. Lorsque la poignée de manoeuvre est actionnée, le ou les ponts électriques sont animés d'un mouvement de translation dans le boîtier en se rapprochant ou en s'éloignant des plots électriques de contact. Des ressorts de compression sont disposés axialement dans le boîtier pour appliquer le ou les ponts électriques sur les plots de contact afin d'établir la liaison électrique entre les plots d'une part, et de rappeler le ou les ponts électriques à la position de repos éloignée des plots électriques pour interrompre la liaison électrique entre les plots d'autre part. Actuellement, les coupe-circuits comprennent des mécanismes d'actionnement qui sont réalisés par l'assemblage d'un grand nombre de pièces en matériau métallique et non métallique. Il est nécessaire d'assurer une précision suffisante dans l'élaboration de ces différentes pièces afin de permettre leur assemblage avec une tolérance acceptable pour constituer le mécanisme d'actionnement du coupe-circuit. De plus, les poignées de manoeuvre ne sont pas souvent conçues pour être amovibles du boîtier du coupe-circuit. Dans certains cas, la poignée de manoeuvre est rendue amovible uniquement dans une position de coupure électrique du coupe-circuit. Ces poignées amovibles sont réalisées en matériau métallique avec le mécanisme d'actionnement incorporé. Il en résulte qu'une telle poignée amovible est lourde et peut être égarée facilement puisque l'utilisateur ne la porte pas sur lui. En cas d'utilisation dans un bateau, il existe un risque supplémentaire puisque la poignée amovible qui tombe dans l'eau est pratiquement irrécupérable par l'utilisateur. La présente invention a pour objet un coupe-circuit de structure simple et à faible prix de revient. L'invention a également pour objet un coupe-circuit dont la poignée de manoeuvre est allégée et amovible aussi bien en position en ON (établissement du contact électrique entre une paire de plots à l'aide d'un pont électrique) qu'en position OFF (suppression de contact électrique entre les plots) du coupe-circuit. L'invention a en outre pour objet de fournir une indication de l'état de fonctionnement (ON ou OFF) du coupe-circuit lorsque la poignée de manoeuvre est enlevée du boîtier, à l'aide d'un organe intermédiaire monté dans le boîtier du coupe-circuit et actionné par la poignée de manoeuvre. L'invention a encore pour objet un coupe-circuit avec une poignée de manoeuvre réalisée en matériau léger pouvant flotter sur l'eau et pouvant servir de porte-clés pour regrouper les clés du véhicule ou du bateau. Le coupe-circuit selon l'invention comprend une poignée de manoeuvre rotative, un boîtier avec un couvercle et une embase assemblée de façon étanche et enfermant une cage à ressort mobile axialement, des ressorts axiaux associés à la cage, et un organe intermédiaire d'actionnement actionné par la poignée de manoeuvre pour agir axialement sur la cage à ressort mobile. L'embase est pourvue d'au moins deux plots électriques de contact. Selon l'invention, la cage à ressort comprend un axe de support pourvu d'une ouverture diamétrale pour recevoir un pont électrique, et un ressort principal qui agit axialement contre le pont électrique pour le plaquer au fond de l'ouverture diamétrale de l'axe de support. Lorsqu'on actionne la poignée de manoeuvre à partir de la position "OFF" de coupure électrique, l'organe intermédiaire d'actionnement est entraîné en rotation en suivant un trajet hélicoïdal, comme un tire-bouchon, pour enfoncer axialement l'axe de support de la cage à ressort, ce qui entraîner axialement le pont électrique jusqu'au contact des têtes des plots électriques, le ressort principal maintenant le pont au fond de l'axe de support. La poignée de manoeuvre continue à tourner jusqu'à la position "ON" de fermeture du coupe-circuit, ce qui se traduit par la poursuite du déplacement axial de l'axe de support de la cage à ressort. Etant donné que le pont électrique est déjà en contact mécanique avec les plots électriques donc arrêté dans son déplacement axial, la descente axiale de la cage à ressort se traduit par une compression axiale du ressort principal qui exerce une compression sur le pont électrique le maintenant en contact avec les plots électriques. De préférence, le pont électrique présente un bossage central pour permettre le centrage d'une extrémité du ressort principal dans la cage à ressort, l'autre extrémité du ressort principal étant centrée axialement par une protubérance centrale dans l'ouverture diamétrale de l'axe de support. Avantageusement, l'axe de support de la cage à ressort est réalisé en une seule pièce par moulage d'une matière plastique rigide. La poignée de manoeuvre présente de préférence une masse volumique inférieure ou égale à 0,8 g/cm3, et est rendue amovible par rapport à l'organe intermédiaire d'actionnement au moins pour les positions angulaires de ce dernier correspondant aux positions 'ON" et "OFF" du coupe-circuit. L'organe intermédiaire d'actionnement est de préférence enfermé dans le boîtier du coupe-circuit. L'invention sera mieux comprise à l'étude de la description détaillée d'un mode de réalisation particulier pris à titre d'exemple nullement limitatif et illustré par les dessins annexés, sur lesquels: la figure 1 est une vue en coupe axiale selon I-I de la figure 3 du coupe-circuit de l'invention; la figure 2 est une vue en coupe axiale selon II-II de la figure 3 du coupe-circuit de l'invention; la figure 3 est une vue de dessus du coupe-circuit de l'invention; et la figure 4 est une vue en coupe axiale du coupe-circuit dont la poignée de manoeuvre est légèrement différente de celle de la figure 1. Conmme illustré sur les figures, le coupe-circuit comprend une poignée de manoeuvre rotative 1, un boîtier 2, un organe intermédiaire d'actionnement 3, une cage à ressort 4, un pont électrique 5, un ressort de rappel 6, et deux plots électriques 7. La poignée 1 comprend une partie de manoeuvre la qui s'étend latéralement et prolongée axialement par une jupe tubulaire lb dont le fond est pourvu d'un organe d'actionnement lc. L'organe d'actionnement lc peut être sous forme cylindrique avec une rainure diamétrale d'actionnement à l'extrémité, et prolongé par une partie d'ancrage ld qui est de préférence surmoulée dans la partie de manoeuvre la de la poignée 1. Comme exemple de réalisation, l'organe de manoeuvre lc et sa partie d'ancrage ld sont réalisés en une seule pièce en polypropylène (ou en matériau métallique), la pièce étant surmoulée par une mousse de polyméthane expansée ou par un caoutchouc synthétique thermo-plastique (néoprène) qui constitue les parties la et lb de la poignée de manoeuvre 1. Le boîtier 2 est composé d'un couvercle 2a et d'une embase 2b rendus solidaires l'un de l'autre de façon étanche par collage. L'organe intermédiaire d'actionnement 3 est sensiblement cylindrique avec une tête de couplage 3a constituée par une nervure diamétrale sous forme d'une flèche d'indication (figures 2 et 3). L'organe intermédiaire d'actionnement présente en outre un ergot latéral 3b et un téton cylindrique 3c centré axialement à sa partie inférieure. La paroi intérieure du couvercle 2a du boîtier 2 est pourvue d'une rampe hélicoïdale de guidage 8 pour coopérer avec l'ergot latéral 3b de l'organe intermédiaire 3. La cage à ressort 4 comprend un axe de support 9 dont la partie supérieure est cylindrique et coulisse de manière étanche à l'aide d'un joint d'étanchéité torique 10 dans une paroi cylindrique 11 du couvercle 2a du boîtier 2. La partie inférieure de l'axe de support 9 présente une ouverture diamétrale 12 dans laquelle est logé un ressort principal 13 de compression et le pont électrique 5 transversal qui présente un bossage central Sa pour permettre le centrage de l'extrémité inférieure du ressort principal 13, l'extrémité supérieure du ressort principal 13 étant centrée par une protubérance centrale 9a de l'axe de support 9 dans le plafond de l'ouverture diamétrale 12. Le fond de l'ouverture diamétrale 12 est plat sur lequel le pont électrique est au repos plaqué par le ressort principal 13. La partie supérieure de l'axe de support 9 présente un logement cylindrique central 9b qui reçoit le téton inférieur cylindrique 3c de l'organe intermédiaire 3. L'extrémité inférieure de l'axe de support 9 présente une protubérance centrale cylindrique 9c assurant le centrage de la partie supérieure du ressort de rappel 6, l'extrémité inférieure du ressort de rappel 6 étant centrée dans un logement cylindrique de l'embase 2b du boîtier 2. Les plots électriques de contact 7 présentent une partie filetée à l'extérieur de l'embase 2b du boîtier 2 pour coopérer avec des écrous 14 et rondelles 15 en vue d'assurer le raccordement électrique avec les cosses (non représentées) de câbles électriques non représentés, les câbles électriques pouvant être reliés à une batterie électrique d'alimentation et un circuit électrique pour lequel le coupe-circuit de l'invention est utilisé. Les têtes de contact 7a des plots électriques 7 sont à l'intérieur de l'embase 2b afin d'offrir des surfaces de contact électrique qui coopèrent avec le pont électrique 5. Le fonctionnement du coupe-circuit de l'invention est relativement simple. En partant de la position "OFF" du coupe-circuit, on positionne la poignée de manoeuvre 1 avec la jupe tubulaire lb autour de la partie supérieure cylindrique du couvercle 2a et la rainure diamétrale de l'organe d'actionnement lc en couplage mécanique angulaire, par complémentarité de forme, sur la nervure diamétrale 3a de l'organe intermédiaire d'actionnement 3. On exerce ensuite un effort de rotation sur la partie de manoeuvre la de la poignée 1 pour entraîner en rotation l'organe intermédiaire d'actionnement 3 qui effectue simultanément un mouvement de translation axial vers le bas grâce à son ergot latéral 3b qui suit la rampe hélicoïdale 8 sur la paroi intérieure du couvercle 2a. Le téton cylindrique inférieur 3c de l'organe intermédiaire 3 tourne librement dans l'évidement axial 9b tout en appuyant sur le fond de cet évidement 9b situé à la partie supérieure de l'axe de support 9 de la cage à ressort 4, afin de communiquer à l'axe de support 9 le même mouvement de translation axiale vers le bas. Le pont électrique transversal 5 maintenu au fond de l'ouverture diamétrale 12 de l'axe de support par le ressort principal 13 effectue le même mouvement de translation axiale et entre en contact avec les têtes 7a des plots électriques 7. On continue à tourner la poignée de manoeuvre 1 jusqu'à la position "ON" qui est décalée angulairement de 90 par rapport à la position "OFF" dans cet exemple. L'axe de support 9 continue sa course de descente axiale tandis que le pont électrique 5 est arrêté par les têtes 7a des plots électriques 7. Le ressort principal 13 est alors comprimé axialement entre le plafond de l'ouverture diamétrale 12 de l'axe de support 9 qui continue sa descente et le pont électrique 5 immobile. De cette façon, le ressort principal 13 exerce un effort axial sur le pont électrique 5 le maintenant en contact avec les têtes 7a des plots électriques 7. Le courant électrique peut alors circuler d'un plot électrique 7 à l'autre via le pont électrique 5. L'effort de compression exercé par le ressort principal 13 sur le pont électrique 5 permet d'assurer le contact électrique entre le pont 5 et les têtes 7a des plots contre des vibrations mécaniques. Lorsque l'on veut ouvrir le circuit, il suffit de tourner la poignée de manoeuvre 1 dans le sens inverse jusqu'à la position "OFF" du coupe- circuit, le ressort de rappel 6 exerçant un effort sur le fond de la cage à ressort 4 pour la maintenir en position haute. Le pont électrique 5 est séparé des têtes 7a des plots électriques 7 en position "OFF" du coupe-circuit. De préférence, la poignée de manoeuvre 1 est amovible au moins aussi bien en position "ON' qu'en position "OFF" du coupe-circuit. La surface de l'extrémité supérieure du couvercle 2 peut comporter des indications "ON" et "OFF" qui coopèrent avec la nervure diamétrale 3a de l'organe intermédiaire 3 pour permettre à l'usager de visualiser facilement et rapidement l'état électrique du coupe-circuit lorsque la poignée de manoeuvre 1 est enlevée (figure 3). La poignée de manoeuvre rotative 1 est de préférence réalisée en matière synthétique rigide et légère de façon à la rendre insubmersible dans l'eau. Dans le même esprit, la surface extérieure de la poignée 1 peut être revêtue d'un revêtement de couleur vive et/ou phosphorescent pour permettre son repérage facile. De tels critères sont très appréciés lorsque le coupe-circuit est destiné à équiper des bateaux. La poignée de manoeuvre 1 comporte de préférence une perforation le pour permettre le passage d'un anneau porte-clé. Ainsi, la poignée amovible 1 peut servir de porte-clé à l'usager, ce qui permet de diminuer le risque de perte de clés utiles au fonctionnement du véhicule ou du bateau, surtout lorsque ces clés sont nombreuses. Le boîtier 2 et l'axe de support 9 sont de préférence réalisés en matière plastique. Dans l'exemple de réalisation, l'axe de support 9 est en polyamide 6-6 chargé en fibres de verre à 30% en poids. Le couvercle 2a et l'embase 2b présentent en commun deux oreilles latérales pourvues chacune d'une perforation 16 permettant le passage d'une vis de fixation non représentée. Un écrou 17 est noyé dans l'embase dans le prolongement de chaque perforation 16 de façon à le rendre imperdable. Cela permet de fixer le coupe-cicrcuit sur un support non représenté dans le cas o l'accès de ces écrous 17 de montage s'avère difficile, voire impossible. REVENDICATIONS 1. Coupe-circuit comprenant une poignée de manoeuvre rotative (1), un boîtier (2) composé d'un couvercle (2a) et d'une embase (2b), un organe intermédiaire d'actionnement (3) actionné par la poignée de manoeuvre pour agir sur une cage à ressort (4) mobile axialement, un pont électrique transversal (5) actionné axialement par la cage à ressort, et deux plots électriques (7), caractérisé en ce que la cage à ressort (4) comprend un axe de support (9) pourvu d'une ouverture diamétrale (12) recevant le pont électrique, et un ressort principal (13) centré dans l'ouverture diamétrale agissant axialement contre le pont électrique pour le plaquer au fond de l'ouverture diamétrale de l'axe de support lorsque le pont électrique n'est pas en contact avec les têtes (7a) des plots électriques et exerçant un effort axial de compression sur le pont électrique pour le maintenir plaqué contre les têtes (7a) des plots électriques pour assurer le contact électrique entre les plots électriques (7) via le pont électrique. 2. Coupe-circuit selon la revendication 1, caractérisé en ce que le ressort principal (13) est centré axialement aux extrémités par une protubérance centrale (9a) dans l'ouverture diamétrale de l'axe de support (9) d'une part et par un bossage central (5a) du pont électrique transversal (5) d'autre part. 3. Coupe-circuit selon la revendication 1 ou 2, caractérisé en ce que la poignée de manoeuvre (1) est amovible, au moins à l'état de contact (ON) et à l'état de coupure (OFF) du coupe-circuit, par rapport à l'organe intermédiaire d'actionnement (3) qui est enfermé dans le couvercle (2a) du boîtier (2). 4. Coupe-circuit selon la revendication 3, caractérisé en ce que l'organe intermédiaire d'actionnement (3) est sensiblement cylindrique présentant un ergot latéral (3b) qui coopère avec une rampe hélicoïdale (8) de guidage sur la paroi intérieure du couvercle (2a), une nervure diamétrale (3a) d'extrémité de couplage mécanique avec la poignée de manoeuvre (1), et un téton central cylindrique (3c) à l'autre extrémité logé dans un évidement cylindrique central (9b) situé à une extrémité de l'axe de support (9) de-la cage à ressort (4). 5. Coupe-circuit selon la revendication 4, caractérisé en ce que la nervure diamétrale (3a) de couplage mécanique de l'organe intermédiaire d'actionnement (3) est sous forme d'une flèche d'indication, l'extrémité correspondante du couvercle (2a) comportant des indications (ON, OFF) des états électriques du coupe-circuit. 6. Coupe-circuit selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que l'axe de support (9) est réalisé en une seule pièce par moulage d'une matière synthétique rigide. 7. Coupe-circuit selon la revendication 6, caractérisé en ce que l'axe de support (9) est réalisé à l'aide d'un polyamide 6-6 chargé en fibres de verre à 30% en poids. 8. Coupe-circuit selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que le couvercle (2a) et l'embase (2b) sont réalisées en matière plastique rigide et assemblés l'un à l'autre hermétiquement par collage. 9. Coupe-circuit selon la revendication 8, caractérisé en ce que le couvercle (2a) et l'embase (2b) présentent deux oreilles latérales communes, chacune étant pourvue d'une perforation (16) prolongée par un écrou (17) noyé dans l'embase de manière imperdable. 10. Coupe-circuit selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que la poignée de manoeuvre (1) a une masse volumique globale inférieure ou égale à 0,8 g/cm3. 11. Coupe-circuit selon la revendication 10, caractérisé en ce que la poignée de manoeuvre (1) est réalisée à partir d'un insert métallique (lc, ld) surmoulé du néoprène ou à partir d'une partie en polypropylène surmoulé d'une mousse de polyméthane expansée. 12. Coupe-circuit selon la revendication 10 ou 11, caractérisé en ce que la poignée de manoeuvre (1) est revêtue d'une couche de matière phosphorescente.