Brevet FR2827076A1 — publié le 20030110

coupure et la position de contact. 1 2827076 Disjoncteur et son mécanisme de commande La présente invention concerne un disjoncteur électromécanique comprenant un bo^'tier et un mécanisme de commande doté d'un mécanisme de déclenchement apte à ouvrir des contacts polaires en réponse à la mise en _uvre d'un organe dé clencheur, notamment magnétothermique, suite à un défaut électrique, et doté d'un bouton rotatif coopérant avec le mécanisme de déclenchement et destiné à ouvrir et fermer les contacts de manière volontaire. Le document FR 2 671 907 montre un tel disjoncteur, dans lequel un bouton rotatif capable de prendre une position "marche" et une position "arrêt" présente une cou ronne dentée coopérant avec un secteur denté de renvoi qui permet une coopéra tion biunivoque avec le mécanisme de déclenchement. Dans de nombreux disjoncteurs, il est souhaitable que le bouton rotatif soit placé, en réponse à un déclenchement sur défaut, dans une position de déclenchement distincte des positions marche et arrêt, et reste maintenu dans cette position pour donner à l'opérateur une indication fiable. Divers dispositifs connus assurent un maintien du bouton rotatif de commande d'un disjoncteur dans une position de déclenchement intermédiaire entre les positions marche et arrêt. C'est le cas du document EP 956 576 qui prévoit une barrette élastique intégrée au mécanisme de déclenchement et permettant de retenir un levier-becquet propre au mécanisme. C'est aussi le cas du document FR 2 685 976 qui décrit un dispositif à aimant permanent également intégré au mécanisme de déclenchement et assurant le maintien du bouton en position de déclenchement. Les pièces de ce mécanisme sont en général montées dans un sous-ensemble plat entre deux flasques. ll appara^'t souhaitable de ne pas accrotre l'encombrement de ce sous-ensemble plat et donc de soustraire la fonction d'arrêt du bouton en posi tion intermédiaire au mécanisme de déclenchement. 2 2827076 L'invention a pour but de rendre peu encombrantes et de simplifier les dispositions prises dans un mécanisme de disjoncteur du type brièvement décrit, pour permettre au bouton de commande de prendre une position de déclenchement intermédiaire entre sa position marche et sa position arrêt. Selon l'invention, un dispositif de retenue du bouton rotatif en position de déclen- chement est associé au boitier du disjoncteur, ce dispositif de retenue étant indé pendant du mécanisme de déclenchement. Le mécanisme de déclenchement est ainsi débarrassé de la fonction d'arrêt du bouton en position de déclenchement in- termédiaire. De préférence, un élément rotatif muni d'un doigt de butée est associé au bouton, et sur une partie fixe du bo^'tier du disjoncteur est disposé un organe élastique indé- pendant du mécanisme de déclenchement et présentant une branche de retenue. Le doigt de butée coopère avec la branche de retenue pour la franchir quand le bouton passe de la position arrêt à la position marche, et pour être arrêté par elle quand le mécanisme de déclenchement passe de 1'état marche à 1'état déclenché. L'organe élastique peut être constitué par tout élément élastique approprié. Toute- fois, dans un mode de réalisation particulièrement simple, I'organe élastique est un ressort de torsion monté oscillant autour de son axe, et présente une branche d'ap- pui applicable contre deux butées du bo^tier. L'affaque de la branche de retenue par le doigt de butée s'effectue alors dans une position angulaire différente selon le sens de déplacement du bouton, grâce au débattement permis par l'oscillation du ressort. Il en résulte une plus grande facilité de man_uvre du bouton. Lorsque le botier du disjoncteur présente une partie arrière et un capot coiffant cette partie arrière, le capot présente une paroi avant derrière laquelle sont avanta- geusement formés ou disposés le palier du ressort et les butées de sa branche d'appui. 3 2827076 La description va être faite ci-après d'un mode de réalisation non limitatif de l'invention, en regard des dessins annexés. La figure 1 représente en perspective schématique un disjoncteur conforme à l'in vention. La figure 2 illustre le disjoncteur par une vue latérale schématique. La figure 3 représente de face divers éléments du disjoncteur et le bouton de com mande en position "arrêt". Les figures 4 à 6 montrent le bouton de commande dans diverses positions, à sa voir respectivement une position transitoire au cours du mouvement arrêt-marche, la position "marche" et la position "déclenché". Le disjoncteur comprend (voir figure 1) un boltier isolant 10 comprenant une partie arrière 1 Oa et une partie avant 1 Ob telle qu'un capot assemblé à la partie arrière. Sur la paroi avant 1 Oc du capot est disposé un bouton de commande B pivotant autour d'un axe X1. Le bouton B peut occuper trois positions stables, à savoir une position arrêt marquée "O", une position marche marquée "1" et une position inter- médiaire de déclenchement marquée "trip". Dans le boitier 10 du disjoncteur sont logés (voir figure 2) des ponts de contact mo- biles 11 qui coopèrent avec des contacts fixes 12 pour ouvrir et fermer des chemins polaires 13 reliés à des bornes de connexion amont 14 et aval 15. Un mécanisme de déclenchement 20 est logé dans le boftier 10 de manière à actionner des pous- soirs polaires 16 propres à commander le déplacement des ponts de contact. Le bouton B est lié en rotation à un élément rotatif d'axe X1 tel qu'un secteur de cou- ronne dentée 17. Selon les cas, I'élément rotatif 17 est distinct du bouton ou con- fondu avec celui-ci. Le secteur de couronne 17 est doté d'un doigt en saillie radiale 18 et engrène avec un secteur denté 21 d'axe Y perpendiculaire à celui X1 du bouton, le secteur 21 étant lié à un système de leviers 22 du mécanisme de déclenchement 20. Des dé clencheurs magnétiques et/ou thermiques 19 agissent sur le système de leviers 22 pour provoquer en cas de défaut électrique, notamment de surintensité, la commu- tation du système 22 et par là l'ouverture des contacts. Le macanisme de déclen 4 2827076 chement 20 comprend deux joues de montage 23 qui s'étendent dans des plans perpendiculaires à l'axe Y et qui déterminent entre elles un compartiment relative ment plat; le compartiment loge le système de leviers 22 ainsi qu'un ressort dé clencheur 24 fournissant l'énergie de déplacement nécessaire à un organe d'ac tionnement 25 qui coopère avec les poussoirs polaires 16. Au bouton B est associé un faible ressort 26 - par exemple du genre spiral - servant à rappeler le bouton à la position arrêt. Un dispositif de retenue à seuil d'effort, apte à maintenir le bouton B dans sa posi tion intermédiaire de déclenchement, est associé au botier du disjoncteur, particu lièrement à la paroi avant 10c de son capot 10b. Ce dispositif comprend un ressort de torsion 30 d'axe X2 parallèle à l'axe X1 du bouton. Le ressort de torsion 30 comprend deux branches d'extrémité 31,32 et il est monté flottant, c'est-à-dire en pouvant pivoter légèrement autour de l'axe X2, sur un palier 33 en saillie à l'intérieur de la paroi 10c. La branche 31 est une branche de retenue oblique capable de fléchir angulairement et destinée à coopérer avec le doigt radial 18 de la couronne dentée 17. La branche 32 du ressort est une branche d'appui qui peut s'appliquer en sens horaire (sens de déplacement du bouton de arrêt vers marche) contre une butée 34 et en sens antihoraire contre une butée 35. Les butées 34 et 35 sont décalées angulairement et prévues en tant qu'éléments de la paroi avant 10c ou d'un rebord de cette paroi. Vu de l'élément rotatif portant le doigt 18, le couple dû au ressort 30 est supérieur à celui dû au ressort de rappel 26 du bouton, mais inférieur à celui dû à la somme des efforts produits par le ressort de déclenchement 24 et le ressort de rappel 26. Le fonctionnement du dispositif de retenue du bouton va à présent être décrit en regard des figures 3 à 6, qui montrent respectivement la situation de diverses piè ces à l'état arrêt, entre l'état arrêt et l'état marche, à l'état marche et à l'état déclen ché. 2827076 Pour passer de l'état arrêt indiqué figure 3 à l'état marche indiqué figure 5, I'opéra- teur fait tourner le bouton B en sens horaire. Celui-ci entrane donc en sens horaire la couronne dentée 17 qui fait pivoter le secteur denté 21, lequel agit sur le système de leviers 22 pour fermer les contacts. D'autre part, le doigt 18 lié au bouton B vient s'appliquer sur la branche 31 du ressort (figure 4) et entrane cette branche, du fait que le ressort est monté flottant, jusqu'à ce que la branche d'appui 32 vienne s'ap- pliquer contre la butée 35. La poursuite de la rotation du bouton fait que le doigt 18 fait fléchir, puis dépasse, la branche 31. Les pièces sont alors dans l'état "marche" indiqué figure 5. Lorsqu'une surintensité est constatée par un déclencheur 19, celui-ci actionne le système 22 qui ouvre les contacts et fait pivoter le secteur denté 21, celui-ci entra'- nant la couronne dentée 17 en sens antihoraire jusqu'à l'application du doigt 18 sur la branche de retenue 31. Un pivotement du ressort 30 a lieu, sous l'effet du ressort de déclenchement 24 propre au système 22, jusqu'à application de l'extrémité de la branche 32 du ressort 30 contre la butée 34 - face interne de la paroi 10c - (voir figure 6). Les efforts des ressorts 24, 26 et 30 et les bras de levier sont déterminés pour que le couple résultant sur le doigt 18 le maintienne appliqué sur la branche 31 sans franchissement de celle-ci. Lors d'une opération manuelle de réarmement, l'opérateur fait tourner le bouton B pour réarmer le mécanisme, de la position de la figure 6 vers une position non indi quée, situce un peu au-delà de la position arrêt de la figure 3. Au début de cette opération, l'opérateur imprime au bouton un effort suffisant pour que le doigt 18 franchisse la branche 31, celle- ci défléchissant avant de revenir à la position de la figure 3. On notera que la branche de retenue 31 est sollicitée par le doigt 18 dans une position angulaire différente dans le sens arrêt-marche et dans la position de déclenchement, pour faciliter la man_uvre. Le doigt 18 et/ou la branche 31 du ressort peut présenter une pente facilitant le franchissement de l'extrémité de la branche par le doigt 18 quand le bouton B est amené de la position arrêt à la position marche. On a ainsi représenté sur la figure 4 une pente 18a prévue sur le bord d'attaque du doigt 18. 6 2827076 revendications 1. Disjoncteur doté d'un bo^.tier (10) et d'un mécanisme de commande (20), le mé canisme comprenant - un organe déclencheur sensible à un défaut électrique, - un mécanisme de déclenchement (22) apte à ouvrir les contacts en réponse à la mise en _uvre de l'organe déclencheur, - un bouton rotatif (B) destiné à ouvrir et fermer les contacts par une action ma nuelle, en prenant respectivement une position d'ouverture et une position de fer meture, la mise en ceuvre du mécanisme de déclenchement plaçont le bouton rota tif dans une position de déclenchement intermédiaire entre ses positions d'ouver ture et de fermeture, caractérisé par /e fait qu'un dispositif de retenue du bouton rotatif (B) en position de déclenchement est associé au boîtier (10) du disjoncteur, ce dispositif de retenue étant indépendant du mécanisme de déclenchement (22). 2. Disjoncteur selon la revendication 1, caractérisé par le fait que le dispositif de retenue comprend un élément rotatif (17) associé au bouton (B) et muni d'un doigt de butée (18), et un organe élastique (30) à branche de retenue oblique (31) dispo- sé sur une partie fixe du bo^.tier du disjoncteur et indépendant du mécanisme de déclenchement (20), et par le fait que le doigt de butée (18) coopère avec la bran- che de retenue (31) pour la franchir quand le bouton passe de la position arrêt à la position marche, et pour être arrêté par cette branche quand le mécanisme de dé- clenchement (20) passe de l'état marche à l'état déclenché. 3. Disjoncteur selon la revendication 2, dans lequel le mécanisme de déclenche ment comprend un ressort de déclenchement (24), caractérisé par le fait qu'un res- sort (26) de rappel à la position arrêt est associé au bouton (B) et que, vu de l'élé- ment rotatif portant le doigt de butée (18), le couple dû à l'organe élastique (30) est supérieur au couple dû au ressort de rappel, mais inférieur à la somme des couples dus aux ressorts de déclenchement (24) et de rappel (26). 7 2827076 4. Disjoncteur selon la revendication 1, caractérisé par le fait que le dispositif de retenue comporte un ressort de torsion (30) disposé contre une paroi du capot (10b) du disjoncteur. 5. Disjoncteur selon la revendication 4, caractérisé par le fait que le ressort de tor- sion (30) comprend une branche de retenue (31) sollicitable par un doigt (18) soli- daire d'un élément rotatif (17) associé au bouton (B), et ce dans une position angu laire différente dans le sens arrêt-marche et dans la position de déclenchement. 6. Disjoncteur selon la revendication 5, caractérisé par le fait que le ressort de tor- sion (30) est monté oscillant sur un palier (33), et présente une branche d'appui (32) applicable contre deux butées fixes (34,35) dans l'un et respectivement dans l'autre sens d'oscillation, le pal ier d u ressort et les butées de sa bran che d'appu i étant formés ou disposés derrière la paroi (1 Oc) du capot. 7. Disjoncteur selon la revendication 5, caractérisé par le fait que le doigt de butée