Brevet FR2911718A1 — publié le 20080725

La présente invention se rapporte au dispositif de coupure/fermeture d'un circuit électrique. Elle s'applique, plus particulièrement, mais non uniquement, au dispositif de coupure/fermeture d'un circuit disposé entre un générateur électrique, notamment une batterie d'un véhicule automobile, et un ou des organes électriques nécessitant pour leur fonctionnement d'être alimenté(s) en courant par le générateur. Ce dispositif peut comporter en particulier un système connu sous le nom de système PCS pour Power Cam Switch ou commutateur de puissance à came. Les dispositifs de ce genre comprennent une palette conductrice mobile et deux plots fixes conducteurs. La palette peut venir en contact avec les plots par l'intermédiaire de deux grains conducteurs qui sont en saillie de la palette et/ou des plots. Les grains font saillie de la palette et/ou des plots suivant la direction de rapprochement de la palette et des plots. Les grains sont en général en alliage d'argent. Si un courant trop intense passe dans le dispositif, les grains fondent. La palette vient directement en contact avec les plots en créant un court-circuit et ainsi un départ de feu. Les documents US 2006/0164797 et US 2003/0080621 proposent de protéger le dispositif en utilisant un fusible associé à un relais, ce qui implique un encombrement plus grand, une résistance de ligne plus grande et une moindre fiabilité car il y a plus de composants. Le document US 2006/0089050 intègre le fusible dans le boîtier du dispositif. Par rapport aux deux documents cités ci-dessus, il ne permet que de diminuer l'encombrement. Dans le US 4 764 742 il est prévu un rétrécissement de la palette. Cette réalisation ne peut se faire que pour des courants faibles et pour des dispositifs ne nécessitant pas de fortes contraintes de contact ou d'importantes fcrces de contact. L'invention vise Ln dispositif de ce type qui convient pour des puissances grandes, en assurant la force de contact nécessaire de la palette, alors que celle-ci pourtant ne peut pas être flexible puisqu'elle doit supporter des efforts intenses lors de la mise en contact. La palette du dispositif suivant l'invention n'a pas de partie rétrécie qui créerait une zone de fragilité. La résistance en ligne est plus petite, car la protection est réalisée avec les pièces mêmes du dispositif sans connexion supplémentaire. L'encombrement du dispositif reste inchangé, sa fiabilité est accrue car il y a moins de composants et son coût est ainsi plus bas. Le dispositif suivant l'invention de coupure/fermeture d'un circuit électrique comprend une palette conductrice coopérant avec une tige mobile de manière à ce que la palette puisse venir en contact avec au moins un plot fixe conducteur en étant séparé de celui ci par au moins un grain conducteur en saillie de la palette et/ou du au moins un plot, le au moins un grain étant en saillie suivant la direction de rapprochement de la palette et des plots en ayant une première dimension maximum de saillie suivant la direction de rapprochement, est caractérisé par une butée limitant le déplacement de la tige mobile suivant la direction de rapprochement, de façon à ce que la palette soit maintenue à une distance minimale du au moins un plot, la distance minimale étant inférieure ou égale à ladite première dimension maximale. Tant que les grains sont en bon état, et notamment tant qu'ils n'ont pas fondu, la butée, moins en saillie que les grains, est inactive. Mais, si les grains fondent, la butée entre en action en empêchant que la palette et les plots viennent en contact et créent un court-circuit. De préférence, chaque grain de la palette est à l'une de ses extrémités et la forme et la matière des grains sont telles que les grains fondent avant la butée. La palette peut être rigide en ayant notamment, suivant la direction de rapprochement, une épaisseur constante à l'exception de l'emplacement des grains, donc sans zone d'affaiblissement. Suivant un mode de réalisation avantageux, la palette est rigide. Suivant un mode de réalisation avantageux, la palette est solidaire du piston. Suivant un autre mode de réalisation avantageux, la palette est montée coulissante par rapport au piston, notamment par rapport à une section supérieure du piston. Suivant un mode de réalisation avantageux, la palette a, suivant la direction de rapprochement, une épaisseur constante. Suivant un mode de réalisation préféré, il est prévu deux plots fixes, notamment à chaque extrémité de la palette. De préférence, le cu chaque plot fixe comporte un grain, et un ou des grains sont issus de la palette pour venir en contact avec un grain respectif du ou des plots fixes. L'invention vise aussi un procédé de protection d'un dispositif suivant l'invention d'un court-circuit, qui consiste à donner aux grains une forme et à les constituer en une matière telles qu'ils fondent à la température correspondant à la protection de court-circuit souhaitée. La figure 1 du dessin annexé est une vue en coupe d'un dispositif suivant l'invention, à l'état fermé des contacts, dans lequel le courant passe dans le circuit ; La figure 2 représente le même dispositif que celui de la figure 1 dans un état dans lequel les grains de contact ont fondu ou se sont sublimés ; et La figure 3 représente un autre mode de réalisation d'un dispositif suivant l'invention, des éléments identiques à ceux du mode de réalisation des figures 1 et 2 étant désignés par des références numériques identiques. Dans un boîtier 1 est logé un moteur 2 électrique qui entraîne une vis sans fin 3 alternativement dans un sens de rotation et dans l'autre, en fonction du branchement ou non d'un inverseur, qui n'est pas représenté. La vis sans fin 3 entraîne en rotation une roue dentée 4. Lorsque la vis sans fin tourne dans un sens, la roue est entraînée dans un premier sens de rotation et, lorsque la vis sans fin tourne dans son autre sens de rotation, la roue dentée tourne dans son autre sens. L'entraînement de la roue par la vis s'effectue par l'intermédiaire des dents de la roue dentée qui engrènent avec :Les filets de la vis sans fin. Un pion (non représenté aux figures) fait saillie de la roue dentée et est solidaire en rotation de celle-ci et coopère avec deux rampes inclinées (non représentées aux figures) et formées dans un logement d'un piston ou tige 6 en ayant leurs inclinaisons opposées, lui permettant de se mouvoir alternativement dans un sens puis dans l'autre, suivant que le pion coopère avec l'une des rampes ou l'autre. L'arrêt en rotation de la roue est réalisé par des butées situées dans le boîtier, qui coopèrent par contact avec l'une ou l'autre des deux rampes inclinées opposées d'une came. Ce genre de système d'entraînement est classique dans le domaine, et on pourra notamment se reporter à la demande de brevet français n 0503858 au nom de la demanderesse qui décrit un système d'entraînement de ce genre. Le piston 6, lorsque la roue dentée tourne dans le sens des aiguilles d'une montre à la figure, a un déplacement longitudinal vers le haut à la figure. Lorsque la roue dentée tourne dans l'autre sens, le piston se déplace vers le bas à la figure. Le boîtier comporte également deux plots de contact fixes 8, qui comportent chacun un grain 9 de contact fixe et qui sont en contact électrique avec deux cosses 10 extérieures au boîtier. Dans le boîtier, il y a également une palette 11. de contact comportant deux grains 12 mobiles qui peuvent venir en contact avec les plots de contact fixes ou s'en éloigner en fonction du mouvement de la palette 11 qui coopère avec le piston 6. Lorsque la rotation de la roue dentée sous l'effet du moteur électrique et de la vis sans fin déplace le piston vers le haut, celui-ci pousse vers le haut la palette 11 mobile et les contacts mobiles s'éloignent des contacts fixes pour couper ou ouvrir le circuit électrique. Lorsque le piston mobile se déplace vers le bas sous l'effet de la rotation de la roue dentée et sous l'effet de l'action de la vis sans fin et du moteur électrique, la palette de contact 11 et ses grains mobiles viennent en contact avec les plots de contact fixes et ferment le circuit électrique pour permettre le passage du courant. Deux épaulements 14 sont formées en saillie latérales de la tige ou piston 6. Deux butées 15 sont disposées dans le boîtier de manière à ce que les épaulements 14 viennent y buter pour ainsi bloquer le déplacement vers le bas de la tige ou piston 6 à une hauteur telle que, lorsque les grains 9 et 12 se sont désolidarisés de la palette et des plots fixes, par sublimation ou fusion, une distance minimale dmin entre la palette et chaque plot fixe est maintenue. Cette distance minimale est inférieure ou égale, de préférence inférieure à la distance dmax correspondant à la somme des hauteurs des grains 9 et 12 en contact. De préférence, dmin est comprise entre 1/3 et 2/3 de dmax. Lorsque le courant devient plus intense dans le dispositif, les grains fondent. Normalement, le piston étant bloqué en fin de course par le moteur 2 et son dispositif d'entraînement, la palette reste à distance dmax des contacts 8. Cependant, si pour une raison ou une autre, le piston 6 se débloque et descend (à la figure), le contact des épaulements 14 et des butées 15 empêche que la palette 11 vienne à une distance des plots 8 inférieure à dmin et un court-circuit est ainsi empêché. Dans le mode de réalisation représenté à la figure 3, la palette 11 n'est pas fixée au piston 6, et peut avoir un mouvement de coulissement par rapport à celui ci. Le piston 6 comporte une section inférieure se terminant par un épaulement 30 et une section supérieure creuse qui reçoit dans son logement intérieur un ressort 31 et dont la paroi annulaire 31 traverse la palette 11 par un trou de forme annulaire correspondante (non visible à la figure). Le ressort 31 presse contre la palette 11 pour assurer un contact mutuel des grains 12 et 9. Dans cet état de contact des grains, l'agencement est tel que la palette est à distance de l'épaulement 30. En outre, le piston est en. position de fin de course et le moteur est bloqué. Si les grains 9 et/ou 12 viennent à fondre ou se sublimer, la palette n'est alors plus maintenue à la distance dnax des contacts et le ressort 31 va la pousser vers le bas à la figure de sorte que la palette vienne en contact avec l'épaulement 30. L'agencement est tel que dans cet état de butée de la palette contre l'épaulement, la palette est maintenue à distance dmin des contacts 8. REVENDICATIONS 1. Dispositif de coupure/fermeture d'un circuit électrique, comprenant une palette (11) conductrice coopérant avec une tige (6) mobile de manière à ce que la palette puisse venir en contact avec au moins un plot fixe (8) conducteur en étant séparé de celui ci par au moins un grain (9, 12) conducteur en saillie de la palette et/ou du au moins un plot, le au moins un grain étant en saillie suivant La direction de rapprochement de la palette et des plots en ayant une première dimension maximum de saillie (dm.ax) suivant la direction de rapprochement caractérisé par une butée (15, 30) limitant le déplacement de la tige mobile suivant la direction de rapprochement, de façon à ce que la palette soit maintenue à une distance minimale (dmin) du au moins un plot, la distance minimale étant inférieure ou égale à ladite première dimension maximale. 2. Dispositif suivant la revendication 1, caractérisé en ce que la forme et la matière des grains et de la butée sont telles que les grains (9, 12) fondent avant la butée (15). 3. Dispositif suivant la revendication 1 ou 2, caractérisé en ce que chaque grain de la palette (11) est à l'une de ses extrémités. 4. Dispositif suivant l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que la palette (11) est rigide. 5. Dispositif suivant l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que la palette (11) a, suivant la direction de rapprochement, une épaisseur constante. 6. Dispositif suivant l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que dmin est comprise entre dmax/3 et 2.dmax/3. 7. Dispositif suivant l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que la palette est solidaire du piston. 8. Dispositif suivant l'une des revendications 1 à 6, caractérisé en ce que la palette est montée coulissante par rapport au piston, notamment par rapport à une section supérieure du piston. 9. Procédé de protection d'un dispositif suivant les revendications précédentes, d'un court-circuit, caractérisé en ce qu'il consiste à donner aux grains une forme et à les constituer en une matière telle qu'ils fondent à la température correspondant à la protection de court-circuit souhaitée.