Brevet FR2973559A1 — publié le 20121005

PONT DE CONTACT MOBILE DOMAINE TECHNIQUE L'invention concerne les systèmes de contact des appareils de commutation et de coupure électriques, en particulier les disjoncteurs. L'invention se rapporte plus particulièrement au dispositif de contact mobile, formant un pont, qui permet de laisser ou non le courant circuler entre deux contacts fixes de tels appareils. Notamment, l'invention concerne une structure de pont mobile intégrant des fonctions de confinement d'arc. ETAT DE LA TECHNIQUE Un appareil de protection électrique comprend de façon usuelle, pour chaque pôle, une ou plusieurs paires de contacts mobiles relativement l'une à l'autre entre une position fermée de passage de courant et une position ouverte de coupure. Suivant le type et la gamme de l'appareil, différents systèmes sont utilisés pour les paires de contact ; par exemple, pour les appareils de type contacteur-disjoncteur à double coupure en translation, chaque pôle comprend deux contacts fixes qui peuvent être mis en relation par l'intermédiaire d'un pont comprenant deux contacts mobiles en regard des contacts fixes et qui peut se déplacer en translation entre la position ouverte et la position fermée des contacts : voir EP 0 486 389, EP 1 073 084. En particulier, tel que schématisé en figure 1, un disjoncteur 1 loge dans son boîtier 2 un pont 3 de deux contacts associé à un support 4 et sollicité en position fermée par un ressort de pression de contact 5. La commande de déplacement du support 4 entraîne le déplacement du pont 3 à l'encontre de l'action du ressort 5 pour ouvrir le circuit. Afin de protéger les composants de l'appareil 1 des dommages causés par un arc électrique généré éventuellement entre les contacts fixes 6 et mobiles lors d'une coupure, une option largement utilisée est la mise en place, autour du pont de contacts 3, d'une cage de confinement d'arc 7 ; dans cette configuration, pour assurer le guidage du support 4 de pont 3 au sein de la cage 7, des éléments de type poussoirs ont pu être utilisés. De tels 2808 LPu dispositifs sont décrits par exemple dans les documents, EP 1 074 030, FR 2 811 471, EP 1 687 835 ou EP 0 556 109. Le sous-ensemble au niveau du pont de coupure ainsi obtenu comprend alors au moins quatre éléments mobiles relativement l'un à l'autre, à savoir la cage de confinement d'arc 7, le ressort de pression de contact 5, le support de pont 4 assurant la fonction mécanique d'ouverture et fermeture, et le pont 3 lui-même. Cette architecture offre de nombreuses garanties et a prouvé son efficacité, mais bien que de petite taille, notamment pour des calibres inférieurs à 10 A, nécessite des guidages entre le support, le pont et la cage, ainsi que la protection du ressort. Les tolérances dans les côtes de chacun des éléments doivent donc être faibles, et surtout, le montage par emboîtement s'avère complexe et coûteux. EXPOSE DE L'INVENTION Parmi autres avantages, l'invention vise à pallier des inconvénients des dispositifs à pont de contact existants, en simplifiant le montage du sous-ensemble, tout en assurant le confinement de l'arc et la protection du ressort de pression. En particulier, sous un de ses aspects, l'invention est relative à un appareil électrique comprenant au moins une paire de contacts fixes associée à un pont de contact permettant de relier les contacts fixes entre eux, le pont de contact étant mobile en translation orthogonale à la direction définie par les contacts fixes. Le pont selon l'invention comprend de manière unitaire un conducteur électrique sous forme de lamelle ou de barre, muni de pastilles de contact éventuellement en céramique à ses parties d'extrémité, et une structure de confinement d'arc isolante. La structure comprend au minimum des parois latérales au conducteur au niveau de chaque pastille qui s'étendent orthogonalement au conducteur sur une distance suffisante pour que les contacts fixes soient encadrés par la structure en toute position. Avantageusement, la structure forme un U dans le fond duquel le conducteur électrique est fixé, par exemple par clipsage dans des ergots adaptés. 2808 LPu Le pont de contact hybride est déplacé orthogonalement à la surface du conducteur électrique par les moyens adaptés. Avantageusement, des moyens de guidage sont prévus sur la structure isolante, par exemple des protubérances externes coopérant avec des rainures du boîtier, pour assurer la fiabilité du système. Le pont est associé à un ressort de pression, agissant usuellement de façon à le solliciter en position de fermeture ; des moyens sont prévus sur le pont, de préférence sur la structure isolante au niveau de la paroi de fond du U opposée au conducteur, pour permettre une action directe. Le ressort quant à lui est mis en place dans un logement adapté du boîtier de l'appareil électrique entre une paroi de fond fixe du logement et le pont de contact. De préférence, en toute position, le logement du ressort est isolé par ses parois et par la structure de confinement ; en particulier, la structure de confinement peut comprendre des ailes coopérant avec des rebords du logement de façon à refermer le logement et à limiter le déplacement du pont. La mise en place peut se faire par emboîtement à force ou par clipsage ou encliquetage. Sous un autre aspect, l'invention concerne le pont de contact précédent, comprenant en particulier un élément conducteur formant une lamelle avec, sur une première surface, deux pastilles de contact à ses parties d'extrémité, et une structure de confinement formée d'un matériau isolant avec des parois s'étendant sensiblement normalement à la première surface au moins de chaque côté des deux pastilles de contact. La structure est solidarisée de façon fixe à l'élément conducteur du pont de contacts BREVE DESCRIPTION DES FIGURES D'autres avantages et caractéristiques ressortiront plus clairement de la description qui suit de modes particuliers de réalisation de l'invention, donnés à titre illustratif et nullement limitatifs, représentés dans les figures annexées. 30 La figure 1, déjà décrite, illustre de manière schématique un appareil de coupure dans lequel un pont de contact selon l'invention peut être mis en place. 2808 LPu La figure 2 montre, en coupe le long du conducteur, un pont de contact selon un mode de réalisation de l'invention. La figure 3 montre, en coupe orthogonale, un pont de contact selon un mode de réalisation de l'invention DESCRIPTION DETAILLEE D'UN MODE DE REALISATION PREFERE Selon l'invention, le pont de contact 10 lui-même est adapté pour permettre un confinement de l'arc. En particulier, le pont 10 comprenant un élément conducteur sensiblement sous forme de lamelle, ou barre, 12 muni sur une première surface 14 à ses parties d'extrémité d'une pastille de contact 16, est associé à des parois de confinement 18 en matériau isolant s'étendant normalement à la surface 14 au moins au niveau des pastilles 16, sur une hauteur au moins égale à la distance séparant les pastilles 16 du pont 10 des contacts fixes 6 de l'appareil 1 quelle que soit la position relative ouverte ou fermée. Selon un mode de réalisation préféré illustré en figures 2 ou 3, une cage de confinement 20 en matériau isolant, du polyamide 6 par exemple, et s'étendant sur une longueur similaire à celle de la lamelle conductrice 12, dont la coupe orthogonale est sensiblement en U, est solidarisée au conducteur 12 par exemple par clipsage. Notamment, sur les parois latérale 18 vers le fond du U peuvent être prévus des ergots 22 adaptés à la largeur de l'élément conducteur 12, 16. Alternativement, suivant la gamme de l'appareil électrique, il est possible de déposer un matériau conducteur dans le fond d'un U de confinement, ou deux parois 18 latérales peuvent être rapportées par clipsage et/ou tout autre moyen autour d'une barre conductrice. Les parois 18 de la structure de confinement 20 peuvent être sous forme rectangulaire, ou avoir une hauteur différenciée selon qu'elles sont face aux pastilles 16 ou au centre du pont 10. L'ensemble formant pont 10 de contact mobile à confinement est, comme dans tout appareil de coupure, sollicité à l'encontre des contacts fixes 6 par un ressort de pression 24.30 Dans un mode de réalisation préféré, le ressort 24 agit directement sur la cage de confinement 20 qui comprend des moyens adaptés 26, en étant mis en place dans un logement 8 adapté du boîtier 2 de l'appareil 1, afin d'être protégé. Le pont de contact 10 peut comprendre des moyens permettant d'isoler le ressort 24 complémentaires du logement 8 dudit ressort, par exemple un élément tubulaire 26 s'étendant orthogonalement à la direction définie par le pont 10 et sur la surface opposée à la première surface 14 portant les pastilles 16. Alternativement, tel qu'illustré en figure 3, le logement 8 du ressort de pression 24 comprend des moyens 9 permettant de maintenir ledit logement 8 clos quelle que soit la position du pont de contact 10 : par exemple, un jeu de rebords 9 internes au logement 8 associé à des ailes 28 protubérantes de la cage de confinement 20 maintient le ressort 24 entre le socle du boîtier 2 et le pont de contact 10, dans le logement 8. Ainsi localisé en dehors de la zone de coupure, le ressort 24 est protégé de toute détérioration. Lorsque la coupure est déclenchée, le pont de contact 10 est sollicité en ouverture et comprime le ressort de pression 24 (figure 2). Avantageusement, outre le logement 8 du ressort 24 qui peut servir de guidage, des éléments de guidage 30 sont mis en place sur la cage 20 du pont 10 de façon à assurer un déplacement du pont 10 orthogonalement à la première surface. En particulier, des rainures peuvent être inscrites dans le boîtier 2, et des protubérances 30 de type surmoulage peuvent être présentes sur la surface externe des parois latérales 18 de la cage 20, de préférence au centre, au niveau du ressort de pression. Pour maintenir l'ensemble en place, il est préférable que les parois 18 de la cage 20 du pont 10 comprennent des éléments permettant le maintien du pont 10 au sein du boîtier 2, par exemple des clips latéraux 30 assurant également le guidage, ou les ailes protubérantes 28 précédemment mentionnées, empêchant le pont de contact 10 de dépasser les positions qu'il peut prendre entre l'ouverture et la fermeture. Ainsi, la solution selon l'invention permet, par l'intermédiaire d'un élément unitaire 10, d'avoir les fonctions de transmission de l'effort d'ouverture de pôle (poussoir) et de confinement de l'arc. La fonction de guidage du support de pont est transférée au boîtier 2 de l'appareil électrique 1, tout comme la protection contre toute détérioration consécutive à la coupure du ressort de pression de contact 24, qui est en dehors de la zone de coupure. 2808 LPu Cette conception permet de réduire le coût d'obtention du produit, en facilitant le montage, qui est réalisé par simple empilement de pièces. De fait, dans ce mode de réalisation préféré, le montage de l'ensemble formant pont de contact 10 s'avère simple : la lamelle conductrice 12, munie éventuellement de pastilles 16 de contact électrique argentées, est insérée au centre d'une pièce isolante 20 en U, et clipsée au fond de celle-ci. L'assemblage 10 est inséré, sensiblement selon le sens dans lequel il se déplace lors du fonctionnement de l'appareil 1, dans le boîtier 2 de l'appareil de coupure 1, avec le ressort de pression 24 mis en place préalablement ou conjointement dans le logement 8 adapté ; lors de cette opération, des clips latéraux 9, 30 sont dépassés, et assurent le maintien de l'assemblage 10 dans le boîtier 2. Bien que l'invention ait été décrite en référence à un appareil de coupure de type disjoncteur, elle ne s'y limite pas : d'autres éléments peuvent être concernés par l'invention. Cependant, l'invention est particulièrement adaptée pour les appareils de type GV, c'est-à-dire disjoncteur magnétothermique à double coupure en translation, notamment pour des petits calibres, inférieurs à 10 A. 2808 LPu REVENDICATIONS1. Pont de contact mobile (10) destiné à un appareil de coupure électrique (1) à double coupure en translation, comprenant un élément conducteur formant une lamelle (12) avec, sur une première surface (14) deux pastilles de contacts (16) à ses parties d'extrémité, une structure de confinement (20) formée d'un matériau isolant et comprenant des parois (18) s'étendant sensiblement normalement à la première surface (14) au moins de chaque côté des deux pastilles de contact (16), caractérisé en ce que la structure de confinement (20) est solidarisée de façon fixe à l'élément conducteur (12) du pont de contacts (10). 2. Pont de contacts selon la revendication 1 dans lequel la structure de confinement (20) est sensiblement en forme de U, avec deux parois latérales (18) normales à une paroi de fond, la paroi de fond étant solidarisée de façon fixe à l'élément conducteur (12). 3. Pont de contact selon la revendication 2 dans lequel les parois du U comprennent des ergots (22) et l'élément conducteur (12) est mis en place en force dans les ergots (22) de la structure isolante (20). 20 4. Pont de contact selon l'une des revendications 2 ou 3 dans lequel la paroi de fond du U comprend, sur la surface opposée à la première surface (14), un aménagement (26) destiné à coopérer avec un ressort de pression (24). 5. Pont de contact selon l'une des revendications 2 à 4 dans lequel les parois latérales 25 (18) comprennent, sur leur surface externe au U, des moyens de guidage (28, 30) destinés à coopérer avec des moyens complémentaires (9) d'un boîtier (2) logeant ledit pont (10). 6. Appareil de coupure électrique (1) comprenant un boîtier (2) logeant au moins deux 30 contacts fixes (6) et un pont de contact (10) selon l'une des revendications 1 à 5 apte à prendre une première position dans laquelle les deux pastilles (16) sont écartées des contacts fixes (6), et une deuxième position dans laquelle les contacts fixes (6) sont 2808 LPureliés électriquement par l'élément conducteur (12) dudit pont (10), dans lequel la structure de confinement (20) du pont de contact (10) entoure les contacts fixes (6) quelle que soit la position relative dudit pont (10). 7. Appareil selon la revendication 6 comprenant en outre un ressort de pression (24) coopérant avec le pont de contact (10) de façon à le solliciter en deuxième position fermée, une extrémité dudit ressort (24) étant couplée à une partie fixe du boîtier (2) et l'autre au pont (10). 10 8. Appareil selon la revendication 7 dans lequel le boîtier (2) comprend un logement (8) pour le ressort (24), ledit logement (8) coopérant avec le pont de contact (10) de sorte que, quelle que soit la position relative du pont (10), le ressort (24) est isolé dans le logement (8). 15 9. Appareil selon l'une des revendications 6 à 8 dans lequel le boîtier (2) comprend des moyens de guidage de la structure de confinement (20) du pont (10), et la structure de confinement (20) comprend des moyens complémentaires (28, 30). 10. Appareil selon l'une des revendications 6 à 9 dans lequel le boîtier (2) comprend des 20 moyens pour limiter le déplacement du pont (10). 2808 LPu