Brevet FR2833110A1 — publié le 20030606

La présente invention concerne le domaine général des dispositifs d'assemblage et de fixation de sous ensembles. La présente invention s'applique notamment, mais non exclusivement à la fixation d'un déclencheur sur un boîtier de disjoncteur basse tension. De nombreux dispositifs de fixation ont déjà été proposés. La présente invention a maintenant pour but de proposer de nouveaux moyens présentant des performances supérieures à celles des dispositifs antérieurs connus. Ce but est atteint dans le cadre de la présente invention grâce à un dispositif comprenant des moyens mécaniques propres à assurer un assemblage réversible de deux sous ensembles sous un effort contrôlé et des moyens électriques propres à assurer un contact électrique, les moyens mécaniques étant déplaçables entre une position de libération dans laquelle les deux sous ensembles sont libres l'un par rapport à l'autre, et une position de verrouillage dans laquelle les deux sous ensembles sont immobilisés l'un par rapport à l'autre sous un effort prédéfini, les moyens mécaniques étant en outre adapté pour interdire la mise en place d'un accessoire sur les deux sous ensembles, tant que le dispositif n'est pas placé en position de verrouillage. 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 : . les figures 1, 2,3 et 4 représentent des vues partielles en perspective éclatées d'un dispositif conforme à un premier mode de réalisation de la présente invention, à quatre étapes successives de sa mise en place, . les figure 5,6, 7 et 8 représentent des vues similaires d'un dispositif conforme à un deuxième mode de réalisation conforme à la présente invention, . la figure 9 représente une vue en perspective d'un dispositif conforme à un troisième mode de réalisation de la présente invention, avant sa mise en place, . la figure 10 représente une vue du même dispositif après sa mise en place, . la figure 11 représente une vue d'une variante du dispositif illustré sur la figure 9, . la figure 12 représente une vue en perspective d'un dispositif conforme à un quatrième mode de réalisation de la présente invention, avant sa mise en place, . la figure 13 représente une vue de détail du dispositif d'assemblage correspondant et . les figures 14 et 15 représentent des vues de ce quatrième mode de réalisation à deux étapes successives de sa mise en place. On va tout d'abord décrire le dispositif conforme au premier mode de réalisation illustré sur les figures 1 à 4. On aperçoit sur ces figures un dispositif d'assemblage qui comprend essentiellement en combinaison un goujon 10 et un insert 20 en matière plastique électriquement isolante. Le goujon 10 comprend deux filetages 12 et 14 de même sens respectivement de part et d'autre d'une collerette médiane 16. Le filetage principal 12 présente un petit pas, typiquement de l'ordre de 1 à 2 mm, et un filet unique couvrant plusieurs fois la périphérie du goujon 10, par exemple 5 à 10 fois la circonférence du goujon. Ce filet principal 12 est destiné à coopérer avec un taraudage complémentaire prévu sur l'un des deux sous ensembles à assembler ou avec tous moyens équivalents, par exemple avec un écrou. Le filetage auxiliaire 14 présente un pas beaucoup plus important, par exemple de l'ordre de 160 mm ou 16 fois son diamètre, et possède plusieurs tronçons de filets couvrant chacun une partie de la périphérie du goujon, par exemple de l'ordre d'un huitième de la circonférence de celui-ci. Ce filet auxiliaire 14 est destiné à coopérer avec l'insert 20. Le tronçon du goujon 10 qui porte le filetage auxiliaire 14 est muni à son extrémité libre, d'une empreinte 18, par exemple de type Torx femelle. Le goujon 10 est réalisé avantageusement en métal. L'insert 20 à la forme générale d'un fourreau tubulaire. Il comprend deux tronçons coaxiaux 22,24 reliés entre eux par une zone 26 de faible épaisseur susceptible de rupture sous un effort contrôlé. Le premier tronçon 22 est muni d'un canal central 23 et adapté pour coopérer avec le filetage auxiliaire 14. Le premier tronçon 22 a une longueur supérieure au tronçon du goujon portant le filetage auxiliaire 14. Le second tronçon 24 est muni à son extrémité libre d'une empreinte 28 susceptible de coopérer avec un outil complémentaire pour assurer sa rotation. L'empreinte 28 est typiquement, mais non limitativement de type Torx T45 femelle. De préférence le second tronçon 24 est fermé en deçà de l'empreinte 28, pour recouvrir intégralement l'empreinte 18 du goujon 10 à l'origine. Pour utiliser le dispositif qui vient d'être décrit en regard des figures 1 à 4, on procède essentiellement comme suit. L'insert 20 est positionné sur le goujon 10, le tronçon 22 étant engagé, par exemple à force, sur le filetage 14, comme illustré sur la figure 2. En variante le filetage 14 peut être autotaraudeur et adapté pour pénétrer dans la surface lisse 23 de l'insert. Selon encore une autre variante la surface interne 23 de l'insert peut être munie d'un taraudage complémentaire du filetage 14. De même l'élément 14 dont la fonction est de transmettre un couple au goujon 10, peut être formé de nervures droites, c'est à dire parallèles à l'axe du goujon 10. Le serrage du goujon 10 muni de l'insert 20 peut être assuré par tout outil adéquat coopérant avec l'empreinte 28. Le couple de rotation est transmis au goujon 10 par les filets 14. Dès que le couple de serrage requis est atteint, l'insert 20 se casse par rupture de la zone de liaison 28. Les deux tronçons 22 et 24 sont alors séparés. L'empreinte 18 du goujon devient alors accessible. Un contact électrique peut être assuré par l'intermédiaire du goujon 10. Cependant une isolation électrique est assurée par l'insert plastique 20 qui protège toutes les parties métalliques dépassantes de l'assemblage. Par ailleurs la longueur du tronçon 24 est adaptée pour interdire la mise en place d'un accessoire, tel qu'un couvercle, avant la rupture. En revanche après rupture seul le tronçon 22 reste sur le goujon 10. La mise en place de l'accessoire est alors autorisée. Ainsi l'insert 20 forme détrompeur. Pour assurer le démontage du dispositif, il suffit d'agir sur l'empreinte 10 du goujon 10. En résumé le dispositif illustré sur les figures 1 à 4 permet à la fois un serrage à un couple prédéfini avec précision, un détrompage, une isolation électrique et un déserrage. On va maintenant décrire le deuxième mode de réalisation illustré sur les figures 5 à 8 annexées. On retrouve sur ces figures un dispositif comprenant en combinaison un goujon 110 et un insert 120 en matière plastique électriquement isolante. Le goujon 110 comprend deux filetages 112 et 114 de sens opposés respectivement de part et d'autre d'une collerette 116. Le filetage principal 112 présente un petit pas, typiquement de l'ordre de 1 à 2 mm, et un filet unique couvrant plusieurs fois la périphérie du goujon 10, par exemple 5 à 10 fois la circonférence du goujon. Ce filet principal 112 est destiné à coopérer avec un taraudage complémentaire prévu sur l'un des deux sous ensembles à assembler ou tout moyens équivalent, par exemple un écrou. Le filetage auxiliaire 114 présente un pas beaucoup plus important, par exemple de l'ordre de 160 mm ou 16 fois son diamètre, et possède plusieurs tronçons de filets couvrant chacun une partie de la périphérie du goujon, par exemple de l'ordre d'un huitième de la circonférence de celui-ci. Ce filet auxiliaire 114 est destiné à coopérer avec l'insert 120 de manière comparable au filet 14 précité. Le tronçon du goujon 110 qui porte le filetage auxiliaire 114 est prolongé par un tronçon additionnel 119, lequel est muni à son extrémité libre, d'une empreinte 118, par exemple de type Torx mâle. Le tronçon additionnel 119 et le tronçon qui porte le filetage auxiliaire 114 sont reliés initialement par une ligne de faiblesse 115, définie par exemple par une gorge périphérique usinée sur la périphérie du goujon 110. Le goujon 110 est réalisé avantageusement en métal. L'insert 120 à la forme générale d'un fourreau tubulaire. Il possède une surface interne 123 destinée à recevoir le filetage auxiliaire 114. La surface 123 peut être munie d'un taraudage. Cependant de préférence elle est lisse et adaptée pour recevoir à force le filetage 114, le cas échéant autotaraudeur. En variante le filetage hélicoïdal 114 peut être remplacé par des nervures droites. L'insert 120 a une longueur supérieure au tronçon du goujon portant le filetage auxiliaire 114. L'insert 120 est muni à son extrémité libre d'une empreinte 128 susceptible de coopérer avec un outil complémentaire pour assurer sa rotation. L'empreinte 128 est typiquement, mais non limitativement de type Torx T45 femelle. Pour utiliser le dispositif illustré sur les figures 5 à 8 on procède globalement de manière analogue aux dispositions précédemment décrites en regard des figures 1 à 4. L'insert 120 est positionné sur le goujon 110, la surface 123 étant engagée sur le filetage 114, comme illustré sur la figure 6. Le serrage du goujon 110 muni de l'insert 120 peut être assuré par tout outil adéquat coopérant avec l'empreinte 118. Dès que le couple de serrage requis est atteint, le goujon 110 se casse par rupture de la zone de liaison 115. Le tronçon additionnel 119 est alors séparé et éliminé. L'empreinte 128 de l'insert devient alors accessible. Un contact électrique peut être assuré par l'intermédiaire du goujon 110. Cependant une isolation électrique est assurée par l'insert plastique 120 qui protège toutes les parties métalliques dépassantes de l'assemblage. Par ailleurs la longueur du goujon 110 est adaptée pour interdire la mise en place d'un accessoire, tel qu'un couvercle, avant la rupture. En revanche après rupture du goujon 110 et élimination du tronçon 119 la mise en place de l'accessoire est autorisée. Ainsi le goujon 110 forme détrompeur. Pour assurer le démontage du dispositif, il suffit d'agir sur l'empreinte 128 de l'insert 120. Le couple est transmis au goujon 110 par l'intermédiaire des filets 123 et 114. On notera que dans ce second mode de réalisation l'insert 120 ne peut servir qu'au desserage puisqu'il est monté sur hélice avec un pas inversé. Si l'opérateur veut s'en servir pour serrer l'ensemble, il va dévisser l'insert 120 du goujon 110 pour enfin tourner dans le vide. On notera également que dans le cadre de ce second mode de réalisation, on obtient une parfaite maîtrise du couple de serrage car une fois un goujon déserré, il faut obligatoirement le remplacer par un nouveau goujon sécable du fait que l'on ne peut que desserrer avec l'insert plastique. Le dispositif illustré sur les figures 5 à 8 permet ainsi d'assurer un serrage à un couple pré-défini, un détrompage, une isolation électrique, un desserrage, et une bonne maîtrise du couple de serrage. On va maintenant décrire la variante de réalisation illustrée sur les figures 9 et 10. Sur celles-ci on a schématisé sous la référence 200 une patte de disjoncteur et en 202 une patte d'un bloc déclencheur avec lamelles, destinée à être fixée sur le disjoncteur 200. La patte de disjoncteur 200 est muni d'une fente 201 oblongue, par exemple de contour rectangulaire, et la patte du bloc déclencheur 202 est munie d'une fenêtre 203. On aperçoit de plus sur les figures 9 et 10 sous la référence 205 une partie de l'accessoire, par exemple d'un couvercle, dont on veut interdire la mise en place avant serrage du dispositif d'assemblage conforme à la présente invention. Enfin on aperçoit sur les figures 9 et 10 annexées, un dispositif d'assemblage 210. Ce dispositif 210 comprend essentiellement un disque 212 muni, sur une première face, d'une structure de verrouillage 214 destinée à coopérer avec la fente 201 et sur sa face opposée, d'une structure de détrompage 218 destinée à coopérer avec l'accessoire 205. La structure de verrouillage 214 à la forme générale d'un T inversé. Son pied 215 de faible largeur se raccorde sur le disque 212. Sa tête évasée 216 a une section droite complémentaire du contour de la fente 201. Ainsi la structure de verrouillage 214 ne peut être engagée dans la fente 201 que si le dispositif 210 est correctement orienté par rapport à la patte 202. Par ailleurs la hauteur du pied 215 est au moins égale au cumul de l'épaisseur des pattes 200 et 202. Ainsi l'homme de l'art comprendra que le dispositif 210 peut être entraîné à rotation par rapport aux pattes 200 et 202 lorsque la tête 216 a dépassé les deux pattes 200 et 202. Et une fois une telle rotation obtenue sur un quart de tour, la tête 216 n'étant plus alignée sur la fente 201, un retrait du dispositif, par simple rotation, est interdit. Par conséquent les deux pattes 200 et 202 sont assemblées en toute sécurité. Pour séparer les deux pattes 200 et 202, il convient d'entraîner le dispositif 210 à rotation pour aligner à nouveau la tête 216 et la fente 201. La structure de détrompage 218 peut être formée de toutes structure appropriée. Il s'agit de préférence de deux nervures parallèles définissant une gorge 219 propre à recevoir une partie de l'accessoire 205. Il suffit de positionner correctement cette gorge sur le dispositif 210 pour garantir que l'accessoire 205 ne peut être mis en place qu'après verrouillage des deux pattes 200 et 202. La structure de verrouillage 214 est avantageusement réalisée en métal, le reste du dispositif 210 étant surmoulé sur celle-ci, de préférence en matière plastique non électriquement conductrice. On obtient ainsi une fonction de liaison électrique par l'intermédiaire de cette structure 214. On a représenté sur la figure 11 une variante de réalisation selon laquelle la tête 216 de la structure de verrouillage 214 est munie de rampes 217 pour assurer une fonction de serrage en compression des deux pattes 200 et 202. Plus précisément les rampes en question 217 sont formées sur la surface de la tête 216 dirigée vers le disque 212. Les rampes 217 sont formées essentiellement de surfaces qui divergent par rapport au disque 212, en éloignement de l'axe du pied 214. De préférence il est ainsi prévu deux rampes 217 symétriques par rapport à l'axe du pied 214. De préférence l'une des deux pattes 200 ou 202, par exemple la patte 200 du disjoncteur, est munie d'un ergot d'arrêt en rotation limitant le pivotement de la pièce 210. Une fonction d'élasticité au serrage peut être attribuée à des lamelles élastiques prévues sur l'une au moins des pattes 200 ou 202. La pièce en matière plastique 210 constitue un bouton qui permet d'assurer l'isolation électrique. Elle protège en effet toutes les parties métalliques dépassantes de l'assemblage. Le dispositif illustré sur les figures 9 à 11 permet ainsi d'assurer une tension maîtrisée, un détrompage, une isolation électrique, un desserrage, et un montage rapide. On va maintenant décrire la variante de réalisation illustrée sur les figures 12 à 15. On retrouve sur ces figures une patte de disjoncteur 200 et une patte 202 de déclencheur coopérant avec un dispositif de verrouillage 310. En l'espèce le dispositif de verrouillage 310 a la forme générale d'une pince en forme de U. Le dispositif 310 a une largeur sensiblement complémentaire de celle de la fenêtre 203. Il peut ainsi être déplacé à translation dans la fenêtre 203 entre une position de repos telle qu'illustrée sur la figure 14, dans laquelle les deux pattes 200 et 202 peuvent être séparées et une position de verrouillage telle qu'illustrée sur la figure 15, dans laquelle les deux pattes sont maintenues en position relative. Il peut être prémonté à la manière d'un bouton tiroir sur la patte 202. Le dispositif de verrouillage 310 comporte des moyens aptes à venir en prise avec l'une des pattes 200 ou 202 pour assurer l'assemblage, par exemple sous forme de griffe de maintien 312. Le dispositif de verrouillage 310 comporte également de préférence un insert métallique 314, par exemple en U, propre à assurer une fonction de liaison électrique. Au repos, avant assemblage, le dispositif de verrouillage 310 recouvre la majeure partie de la fenêtre 203 de la patte 202, comme on le voit sur la figure 14. Dans cette position l'accessoire 205 ne peut pénétrer dans la fenêtre 203. Sa mise en place est donc interdite. L'essentiel de la fenêtre 203 de la patte 202 est au contraire dégagée lorsque le dispositif 310 est translaté sur les pattes 200 et 202, comme on le voit sur la figure 15. Les deux pattes 200 et 202 sont alors maintenues fermement par pincement du à la structure 310. L'isolation électrique est assurée par le bouton plastique 310 qui protège toutes les parties métalliques dépassantes de l'assemblage. Le dispositif illustré sur les figures 12 à 15 permet en particulier à la fois un serrage/desserage, un détrompage, une isolation électrique, et un montage rapide. L'homme de l'art appréciera que les dispositifs conformes à la présente invention, qui viennent d'être décrits, permettent en combinaison : . d'assembler et de maintenir deux sous ensembles, tels que par exemple un déclencheur sur un disjoncteur, avec maîtrise du couple de serrage ou de l'effort d'assemblage, . d'assurer un contact électrique de manière fiable, . d'opérer un assemblage démontable, donc réversible, . d'isoler les parties dépassantes ou émergentes du dispositif, . de permettre un montage et un démontage par toute personne utilisatrice, sans exiger de compétence particulière, . de présenter une grande résistance au feu, . de présenter un encombrement réduit, . de permettre une réutilisation, . d'interdire la pose d'un accessoire, par exemple d'un couvercle, tant que le dispositif d'assemblage n'est pas en position verrouillée, . de permettre un assemblage fiable. Bien entendu la présente invention n'est pas limitée aux modes de réalisation particuliers qui viennent d'êtres décrits, mais s'étend à toutes variantes conformes à son esprit. REVENDICATIONS 1. Dispositif de fixation comprenant des moyens mécaniques (10,110, 210,310) propres à assurer un assemblage réversible de deux sous ensembles (200,202) sous un effort contrôlé et des moyens électriques propres à assurer un contact électrique, les moyens mécaniques étant déplaçables entre une position de libération dans laquelle les deux sous ensembles (200,202) sont libres l'un par rapport à l'autre, et une position de verrouillage dans laquelle les deux sous ensembles sont immobilisés l'un par rapport à l'autre sous un effort prédéfini, les moyens mécaniques étant en outre adaptés pour interdire la mise en place d'un accessoire (205) sur les deux sous ensembles, tant que le dispositif n'est pas placé en position de verrouillage. 2. Dispositif selon la revendication 1, caractérisé par le fait qu'il comprend une structure formée par la combinaison d'une pièce (10, 110,214, 314) métallique et d'une pièce (20,120, 212,310) en matière plastique. 3. Dispositif selon l'une des revendications 1 ou 2, caractérisé par le fait qu'il comprend un goujon (10) et un insert (20) en matière plastique électriquement isolante. 4. Dispositif selon la revendication 3, caractérisé par le fait que l'insert (20) est adapté pour être engagé sur le goujon (10) et qu'il comprend des moyens aptes à assurer une liaison en rotation au moins dans un sens entre l'insert et le goujon. 5. Dispositif selon l'une des revendications 3 ou 4, caractérisé par le fait que l'un du goujon (10) ou de l'insert (20) comprend une zone de faiblesse (26,115). 6. Dispositif selon la revendication 5, caractérisé par le fait que la zone de faiblesse (26) est formée sur l'insert (20). 7. Dispositif selon la revendication 6, caractérisé par le fait qu'il comprend une empreinte d'entraînement à rotation (18) sur le goujon, un tronçon de l'insert (22) adapté pour être positionné sur le goujon (20) et dépasser de celui-ci et une empreinte (28) d'entraînement à rotation sur l'insert (20). 8. Dispositif selon l'une des revendications 6 ou 7, caractérisé par le fait qu'un tronçon (24) de l'insert (20) destiné à être éliminé après rupture est adapté pour servir de détrompeur en interdisant la mise en place de l'accessoire tant que le dispositif n'est pas placé en position de verrouillage. 9. Dispositif selon la revendication 5, caractérisé par le fait que la zone de faiblesse (115) est formée sur le goujon (110). 10. Dispositif selon la revendication 9, caractérisé par le fait qu'il comprend une empreinte d'entraînement à rotation (118) sur le goujon, l'insert (120) ayant une longueur supérieure à un tronçon (114) du goujon (110) demeurant sur ce dernier après rupture et conçu pour recevoir l'insert, l'insert (120) étant muni lui-même d'une empreinte d'entraînement à rotation (128). 11. Dispositif selon l'une des revendications 9 ou 10, caractérisé par le fait qu'un tronçon (119) du goujon (110) destiné à être éliminé après rupture est adapté pour servir de détrompeur en interdisant la mise en place de l'accessoire tant que le dispositif n'est pas placé en position de verrouillage. 12. Dispositif selon l'une des revendications 3 à 11, caractérisé par le fait qu'un tronçon du goujon (10) destiné à coopérer avec l'insert (20) comporte des nervures. 13. Dispositif selon l'une des revendications 1 à 12, caractérisé par le fait qu'un tronçon (14,114) du goujon (10,110) destiné à recevoir l'insert (20,120) comporte un filetage à grand pas. 14. Dispositif selon la revendication 13 prise en combinaison avec la revendication 6, caractérisé par le fait que le goujon (10) comporte deux tronçons comportant des filetages (12,14) de sens identique conçus pour coopérer respectivement avec un moyen de fixation et avec l'insert (20). 15. Dispositif selon la revendication 13 prise en combinaison avec la revendication 9, caractérisé par le fait que le goujon (110) comporte deux tronçons comportant des filetages (112,114) de sens opposés conçus pour coopérer respectivement avec un moyen de fixation et avec l'insert (120). 16. Dispositif selon l'une des revendications 1 ou 2, caractérisé par le fait qu'il comprend un bouton rotatif (210). 17. Dispositif selon l'une des revendications 1,2 ou 16, caractérisé par le fait qu'il comprend un bouton quart de tour (210). 18. Dispositif selon l'une des revendications 16 ou 17, caractérisé par le fait qu'il comprend une structure de verrouillage (215, 216) en forme de T. 19. Dispositif selon la revendication 18, caractérisé par le fait que la structure de verrouillage (215,216) en forme de T est réalisée en métal. 20. Dispositif selon l'une des revendications 16 à 19, caractérisé par le fait le bouton (210) est réalisé en matière électriquement isolant. 21. Dispositif selon l'une des revendications 16 à 20, caractérisé par le fait qu'il comprend une structure de détrompage en forme de gorge (218,219) apte à interdire la mise en place de l'accessoire (205) tant que le dispositif n'est pas placé en position de verrouillage. 22. Dispositif selon l'une des revendications 16 à 21, caractérisé par le fait qu'il comprend des rampes (217) aptes à solliciter des ensembles à fixer en rapprochement. 23. Dispositif selon l'une des revendications 1 ou 2, caractérisé par le fait qu'il comporte un tiroir susceptible de translation (310). 24. Dispositif selon la revendication 23, caractérisé par le fait que le tiroir (310) a la forme générale d'une pince en U. 25. Dispositif selon l'une des revendications 23 ou 24, caractérisé par le fait que le tiroir (310) comprend un insert en U métallique (314). 26. Dispositif selon l'une des revendications 23 à 25, caractérisé par le fait que le tiroir (310) est adapté pour recouvrir une fenêtre (203) d'un ensemble à fixer, avant verrouillage et libérer cette fenêtre pour autoriser la mise en place de l'accessoire après verrouillage.