Brevet FR2935834A1 — publié le 20100312

Dispositif de commutation d'un courant électrique et véhicule automobile équipé d'un coffret de répartition électrique comportant un tel dispositif La présente invention concerne un dispositif de commutation d'un courant électrique du type comprenant : - un boîtier avec deux bornes d'alimentation et au moins deux bornes de sectionnement, et dans le boîtier : + un organe de commutation commandable pour ouvrir ou fermer une première liaison électrique entre au moins deux contacts, chaque contact étant relié à une borne de sectionnement respective, + un actionneur de commande de l'organe de commutation relié par une deuxième liaison électrique aux deux bornes d'alimentation. L'invention concerne également un véhicule automobile équipé d'un coffret de répartition électrique, le coffret comprenant au moins un tel dispositif de commutation. Les dispositifs de commutation d'un courant électrique sont utilisés pour ouvrir ou fermer une liaison de circuit électrique, ou encore pour commuter un courant entre deux circuits électriques. Les dispositifs de commutation sont, par exemple, utilisés dans des coffrets de répartition électrique de véhicule automobile. On connaît selon le brevet US 6 320 486 B1 un dispositif de commutation du type précité. Le dispositif de commutation est un relais électromécanique comportant une palette de commutation, conductrice, mobile et commandée par une bobine électromagnétique. Toutefois, en cas d'un début d'incendie sous un capot du véhicule automobile à proximité du coffret de répartition électrique, un tel dispositif présente un danger potentiel en permettant le passage d'un courant électrique. L'invention a pour but de proposer un dispositif de commutation d'un courant électrique offrant une plus grande sécurité en cas de température extérieure au dispositif anormalement élevée. A cet effet, l'invention a pour objet un dispositif de commutation du type précité, caractérisé en ce qu'il comporte, porté par le boîtier, un premier dispositif de protection thermique propre à sectionner la deuxième liaison électrique entre les deux bornes d'alimentation en cas de détection d'une température extérieure au dispositif, supérieure à une valeur prédéterminée. Suivant d'autres modes de réalisation, le dispositif comprend une ou plusieurs des caractéristiques suivantes, prises isolement ou suivant toutes les combinaisons techniquement possibles : - le dispositif comprend au moins trois bornes de sectionnement, et l'organe de commutation commandable est propre à commuter entre une première position de commutation dans laquelle un contact d'entrée est relié électriquement à un premier contact de sortie, et une deuxième position de commutation dans laquelle le contact d'entrée est relié électriquement à un deuxième contact de sortie, chaque contact étant relié à une borne de sectionnement respective ; - l'organe de commutation comporte une palette conductrice mobile, l'actionneur de commande comporte une bobine électromagnétique, et le dispositif de commutation est un relais électromécanique ; - le premier dispositif de protection comporte un filament fusible à la valeur de température prédéterminée ; - les bornes sont en saillie par rapport à une face externe inférieure du boîtier, et le premier dispositif est agencé dans une face externe distincte de la face externe inférieure du boîtier ; - le dispositif comprend, porté par le boîtier, un deuxième dispositif de protection contre une surintensité d'un courant électrique arrivant à une borne de sectionnement ; - le deuxième dispositif de protection comporte un élément conducteur et fusible ; - le deuxième dispositif de protection est disposé à l'extérieur du boîtier, dans une cavité ménagée à partir d'au moins une face externe ; et - le deuxième dispositif de protection est amovible manuellement. L'invention a également pour objet un véhicule automobile comprenant un coffret de répartition électrique, caractérisé en ce que le coffret comprend au moins un dispositif tel que défini ci-dessus. Ces caractéristiques et avantages de l'invention apparaîtront à la lecture de la description qui va suivre, donnée uniquement à titre d'exemple, et faite en référence aux dessins annexés, sur lesquels : la figure 1 est une vue en perspective d'un dispositif de commutation selon un premier mode de réalisation de l'invention, la figure 2 est un schéma électrique du dispositif de la figure 1, la figure 3 est une vue en perspective du dispositif selon un deuxième mode de réalisation de l'invention, et la figure 4 est un schéma électrique du dispositif de la figure 3. Sur la figure 1, un dispositif 2 de commutation d'un courant électrique comprend un boîtier 4 équipé de deux bornes 8 d'alimentation et d'au moins deux bornes 10 de sectionnement. Dans l'exemple de réalisation de la figure 2, le dispositif 2 comporte trois bornes 10 de sectionnement. Le dispositif 2 comprend, dans le boîtier 4, un organe 12 de commutation commandable pour ouvrir ou fermer une première liaison électrique entre au moins deux contacts 14, et un actionneur 16 de commande de l'organe de commutation 12. Chaque contact 14 est relié à une borne 10 de sectionnement respective. L'actionneur 16 est relié par une deuxième liaison électrique aux deux bornes 8 d'alimentation. Dans l'exemple de réalisation de la figure 2, le dispositif 2 comporte trois contacts 14, à savoir un contact d'entrée 14A et deux contacts de sortie 14B, 14C, chaque contact 14 étant relié à une borne 10 de sectionnement respectif. L'organe 12 de commutation est propre à commuter entre une première position de commutation dans laquelle le contact d'entrée 14A est relié électriquement au premier contact de sortie 14B, et une deuxième position de commutation dans laquelle le contact d'entrée 14A est relié électriquement au deuxième contact de sortie 14C. Le dispositif 2 de commutation est un relais électromécanique, l'organe 12 de commutation comportant une palette 18 conductrice mobile, et l'actionneur 16 de commande comportant une bobine électromagnétique 20. La palette 18 est articulée autour du contact d'entrée 14A entre la première position de commutation en butée contre le premier contact de sortie 14B, et la deuxième position de commutation en butée contre le deuxième contact de sortie 14C. La bobine 20 est reliée en chacune de ses extrémités à une borne d'alimentation 8 respective, par l'intermédiaire de la deuxième liaison électrique. La bobine 20 est propre, en présence d'une tension d'alimentation à ses extrémités, à générer un champ magnétique d'attraction de la palette 18 conductrice mobile vers sa deuxième position de commutation en butée contre le deuxième contact de sortie 14C. Le relais 2 comprend, porté par le boîtier 4, un premier dispositif 22 de protection thermique propre à sectionner la deuxième liaison électrique entre la bobine 20 et les deux bornes 8 d'alimentation en cas de détection d'une température T°e,t extérieure au relais 2, supérieure à une valeur prédéterminée T°pré. Le premier dispositif 22 de protection thermique comporte un filament 24 fusible à la valeur de température prédéterminée T°pré, et une paroi 26 de protection du filament. La paroi de protection 26 est translucide. Le boiter 4, visible sur la figure 1, est de forme sensiblement cubique et présente quatre faces externes latérales 28, une face externe supérieure 30 et une face externe inférieure 32, les bornes 8, 10 étant en saillie par rapport à la face externe inférieure 32 du boîtier. Le premier dispositif 22 de protection thermique est agencé dans une face externe 28, 30, 32 du boîtier. Dans l'exemple de réalisation de la figure 1, le premier dispositif de protection thermique 22 est agencé dans la face externe supérieure 30 du boîtier. Le boîtier 4 est réalisé en un matériau électriquement isolant. Les bornes 8, 10 du dispositif sont sensiblement de forme cylindrique et dépassent du boîtier 4 d'environ 5 mm vers le bas, à partir de sa face externe inférieure 32. Ainsi, le boîtier 4 du relais étant de dimensions extérieures inchangées, le relais 2 est enfiché par un opérateur à son emplacement habituel dans un coffret de répartition électrique d'un véhicule automobile. En mode de fonctionnement normal, la position de la palette 18 de l'organe de commutation est commandée par la bobine électromagnétique 20 en fonction de la présence ou de l'absence d'une tension aux extrémités de la bobine 20, c'est-à-dire en fonction de la présence ou de l'absence d'une tension entre les borne 8 d'alimentation. Lorsque la température ambiante extérieure au relais 2 est supérieure à la valeur prédéterminée T°pré, la température à l'intérieur du relais 2 augmente également et le filament 24 du premier dispositif de protection thermique fond, entraînant le sectionnement de la deuxième liaison électrique entre les deux bornes 8 d'alimentation. La bobine électromagnétique 20 n'est, par conséquent, plus alimentée, et n'est plus apte à commander la commutation de la palette 18. La palette 18 de l'organe de commutation reste alors dans sa position de repos qui est connue et prédéfinie. Dans l'exemple de réalisation de la figure 2, la position de repos est la première position de commutation dans laquelle le contact d'entrée 14A est relié électriquement au premier contact de sortie 14B. Le premier dispositif 22 de protection thermique permet de garantir l'inhibition de la bobine 20 de commande et l'immobilisation de la palette 18 à sa position de repos, lorsque la température extérieure T°ext au relais 2 est supérieure à la valeur prédéterminée T°pré, par exemple en cas de début d'incendie à proximité du coffret de répartition électrique. Le relais 2 selon l'invention participe ainsi à la sécurité du véhicule en garantissant l'inhibition de sa bobine de commande et le positionnement de sa palette à sa position de repos, en cas de température extérieure anormalement élevée de par la présence du premier dispositif 22 de protection thermique, tout en étant de dimensions extérieures inchangées, ce qui facilite son implantation dans le coffret de répartition électrique existant. Les figures 3 et 4 illustrent un deuxième mode de réalisation de l'invention, pour lequel les éléments analogues au mode de réalisation décrit précédemment sont repérés par des références identiques. Selon le deuxième mode de réalisation, le relais 2 comprend en outre, porté par le boîtier 4, un deuxième dispositif 34 de protection contre une surintensité d'un courant électrique arrivant à une borne 10 de sectionnement. Le deuxième dispositif de protection 34 comporte un élément 36 conducteur et fusible, disposé dans un boîtier 38, et deux broches 40 de connexion de l'élément fusible 36 au relais 2, comme représenté sur la figure 4. Les deux broches de connexion 40 sont, par exemple, des organes de contact mâles en saillie du boîtier 38, destinés à être enclenchés élastiquement dans des fiches femelles 42 disposées à l'intérieur du boîtier 4 du relais. Le deuxième dispositif de protection 34 est disposé à l'extérieur du boîtier 4, dans une cavité 44, visible sur la figure 3, ménagée à partir d'une face latérale 28 et de la face supérieure 30 du boîtier. La cavité 44 présente deux orifices 46 de réception des broches de connexion 40. Le deuxième dispositif de protection 34 est amovible manuellement, de par l'enclenchement élastique des broches de connexion 40 dans les fiches 42 du relais. Le deuxième dispositif de protection 34 est propre à relier électriquement le contact d'entrée 14A à la borne de sectionnement 10 correspondante. Ainsi, en mode de fonctionnement normal, le deuxième dispositif de protection 34 assure la continuité électrique de la première liaison électrique, en reliant électriquement le contact d'entrée 14A à la borne de sectionnement 10 correspondante. En cas d'une surintensité de courant électrique arrivant à cette borne de sectionnement 10, l'élément fusible 36 du deuxième dispositif de protection fond et sectionne ainsi la première liaison électrique en amont de la palette 18 du relais. Le deuxième dispositif de protection 34 permet ainsi, de par l'élément fusible 36, de protéger la première liaison électrique du relais 2, et plus généralement de protéger le circuit électrique comprenant cette première liaison électrique. Le relais 2 selon ce deuxième mode de réalisation offre ainsi une double sécurité en protégeant la palette 18 contre une surintensité de courant électrique, et en garantissant l'inhibition de la bobine 20 de commande en cas de température extérieure T°e,t au relais 2 supérieure à une valeur prédéterminée T°pré. En remplaçant les relais existants du coffret de répartition électrique du véhicule par des relais selon l'invention, la protection du véhicule automobile est nettement améliorée. En variante, la paroi 26 est réalisée en un matériau thermo-fusible à une température légèrement inférieure ou égale à la température prédéterminée T°pré. Lorsque la température ambiante extérieure au relais 2 atteint une température légèrement inférieure ou égale à la valeur prédéterminée T°pré, la paroi 26 en matériau thermo-fusible fond, mettant le filament fusible 24 en contact avec l'environnement extérieur au relais 2 et permettant ainsi de fondre immédiatement sans attendre que la température prédéterminée T°pré soit atteinte dans le relais 2. REVENDICATIONS1.- Dispositif (2) de commutation d'un courant électrique du type comprenant : - un boîtier (4) avec deux bornes d'alimentation (8) et au moins deux bornes de sectionnement (10), et dans le boîtier (4) : + un organe de commutation (12) commandable pour ouvrir ou fermer une première liaison électrique entre au moins deux contacts (14), chaque contact (14) étant relié à une borne de sectionnement (10) respective, + un actionneur (16) de commande de l'organe (12) de commutation relié par une deuxième liaison électrique aux deux bornes d'alimentation (8), caractérisé en ce qu'il comporte, porté par le boîtier (4), un premier dispositif (22) de protection thermique propre à sectionner la deuxième liaison électrique entre les deux bornes d'alimentation (8) en cas de détection d'une température extérieure (T°ext) au dispositif (2), supérieure à une valeur prédéterminée (T°pré). 2.- Dispositif (2) selon la revendication 1, caractérisé en ce qu'il comprend au moins trois bornes de sectionnement (10), et en ce que l'organe de commutation commandable (12) est propre à commuter entre une première position de commutation dans laquelle un contact d'entrée (14A) est relié électriquement à un premier contact de sortie (14B), et une deuxième position de commutation dans laquelle le contact d'entrée (14A) est relié électriquement à un deuxième contact de sortie (14C), chaque contact (14A, 14B, 14C) étant relié à une borne de sectionnement (10) respective. 3.- Dispositif (2) selon la revendication 1 ou 2, caractérisé en ce que l'organe de commutation (12) comporte une palette (18) conductrice mobile, en ce que l'actionneur de commande (16) comporte une bobine électromagnétique (20), et en ce que le dispositif de commutation est un relais électromécanique. 4.- Dispositif (2) selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que le premier dispositif de protection (22) comporte un filament (24) fusible à la valeur de température prédéterminée (T°pré). 5.- Dispositif (2) selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que les bornes (8, 10) sont en saillie par rapport à une face externe inférieure (32) du boîtier (4), et en ce que le premier dispositif (22) est agencé dans une face externe distincte de la face externe inférieure (32) du boîtier (4). 6.- Dispositif (2) selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce qu'il comprend, porté par le boîtier (4), un deuxième dispositif (34) de protection contre une surintensité d'un courant électrique arrivant à une borne de sectionnement (10). 7.- Dispositif (2) selon la revendication 6, caractérisé en ce que le deuxième dispositif de protection (34) comporte un élément (36) conducteur et fusible. 8.- Dispositif (2) selon la revendication 6 ou 7, caractérisé en ce que le deuxième dispositif de protection (34) est disposé à l'extérieur du boîtier (4), dans une cavité (44) ménagée à partir d'au moins une face externe (28, 30, 32). 9.- Dispositif (2) selon l'une quelconque des revendications 6 à 8, caractérisé en ce que le deuxième dispositif de protection (34) est amovible manuellement. 10.- Véhicule automobile, du type comprenant un coffret de répartition électrique, caractérisé en ce que le coffret comprend au moins un dispositif (2) selon l'une quelconque des revendications précédentes.