INTERRUPTEUR ELECTRIQUE A TIROIR COULISSANT FORMANT COUPE- CIRCUIT OU COMMUTATEUR
La présente invention a pour objet un interrupteur électrique. Plus particulièrement, l'invention concerne un interrupteur électrique dit « à tiroir coulissant », et notamment un interrupteur électrique du type comprenant un corps creux délimitant une cavité, un actionneur ménagé dans cette cavité, un tiroir coulissant monté dans la cavité en aval de l'actionneur et comportant au moins une portion conductrice, et au moins deux plots conducteurs électriques primaires installés dans l'épaisseur du corps creux et débouchant latéralement dans la cavité, la portion conductrice du tiroir coulissant et les deux plots conducteurs électriques primaires étant reliés électriquement entre eux lorsque le tiroir coulissant est dans une première position, fermant ainsi un premier circuit électrique, et le tiroir coulissant étant apte, sous l'effet du fonctionnement de l'actionneur, à passer de sa première position à une seconde position dans laquelle au moins l'un des dits plots conducteurs électriques primaires n'est plus relié électriquement à ladite portion conductrice du tiroir coulissant.
L'interrupteur électrique objet du présent exposé peut être utilisé comme un coupe-circuit ou comme un commutateur, selon les modes de réalisation. Il est particulièrement adapté aux circuits électriques à courant de très forte intensité.
Dans de nombreuses applications, il est nécessaire de disposer d'interrupteurs électriques rapides et fiables permettant d'ouvrir un circuit défectueux afin d'isoler un ou plusieurs composants notamment lorsque ceux-ci sont défaillants, et permettant en outre, le cas échéant, de fermer simultanément un circuit de dérivation.
Le document FR 2 788 165 décrit un exemple d'interrupteur électrique du type précité, dans lequel des plots conducteurs électriques traversant l'épaisseur du corps creux sont serrés contre la partie conductrice d'un tiroir monté mobile à l'intérieur du corps creux, par vissage. Cette liaison par vissage ne permet pas d'assurer une fiabilité suffisante des contacts électriques entre le tiroir mobile et les plots conducteurs. Sous l'effet de contraintes externes (vibrations, chocs...), la
liaison vissée peut se desserrer, entraînant faux contacts, arcs électriques et autre phénomènes parasites.
En outre, l'interrupteur électrique décrit dans le document FR 2 788 165 requiert l'usage de composants de précision, relativement coûteux, et un réglage très précis de ces composants lors du montage.
Un but de la présente invention est de fournir un interrupteur électrique dépourvu des inconvénients mentionnés ci-dessus.
En particulier, un but de la présente invention est de fournir un interrupteur électrique formant commutateur, pouvant être assemblé très simplement, agissant dans un temps très bref, et assurant des liaisons électriques fiables.
Selon un mode de réalisation de la présente invention, cet objectif est atteint au moyen d'un interrupteur du type précité comprenant un corps creux délimitant une cavité, un actionneur ménagé dans ladite cavité, un tiroir coulissant monté dans ladite cavité en aval dudit actionneur et comportant au moins une portion conductrice, un premier et un second plot conducteur électrique formant une première paire et un plot conducteur électrique aval disposé en aval de ladite première paire, dans lequel lesdits plots conducteurs électriques sont installés dans l'épaisseur du corps creux et débouchent latéralement dans la cavité, dans lequel la portion conductrice du tiroir coulissant et les deux plots conducteurs électriques de la première paire sont reliés électriquement entre eux lorsque le tiroir coulissant est dans une première position, fermant ainsi un premier circuit électrique, dans lequel le tiroir coulissant est apte à passer de sa première position à une seconde position sous l'effet du fonctionnement de l'actionneur, dans lequel la portion conductrice du tiroir coulissant comporte une première protubérance située en amont du premier plot conducteur électrique de la première paire, et une deuxième protubérance située en amont du plot conducteur électrique aval, et dans lequel, lorsque le tiroir coulissant se trouve dans sa seconde position, la première et la seconde protubérance sont agencées pour venir se serrer respectivement sur les facettes de jonction du premier plot conducteur électrique d la première paire et du plot conducteur électrique aval.
Un autre but de la présente invention est de fournir un interrupteur électrique pouvant être assemblé très simplement, agissant dans un temps très bref et assurant des liaisons électriques fiables.
Selon un mode de réalisation de l'invention, cet objectif est atteint au moyen d'un interrupteur électrique du type précité, dans lequel la liaison entre la portion conductrice du tiroir coulissant et les deux plots conducteurs électriques primaires est une jonction permanente électrique cassable constituée par une soudure.
Selon un mode de réalisation de l'invention, cet objectif est également atteint au moyen d'un interrupteur électrique du type précité, dans lequel la liaison entre la portion conductrice du tiroir coulissant et les deux plots conducteurs électriques est une jonction permanente électrique cassable constituée par une brasure.
Grâce à ces dispositions, lorsque le tiroir coulissant se trouve dans sa première position, les plots conducteurs électriques sont reliés électriquement entre eux, fermant ainsi un premier circuit électrique. Dans cette position, la fermeture de ce premier circuit électrique est assurée par des contacts électriques fiables. Comme la liaison entre les plots conducteurs électriques primaires et la portion conductrice du tiroir coulissant est une jonction électrique permanente, le contact électrique entre ces éléments est assuré même dans le cas où l'interrupteur électrique est soumis à des vibrations ou des chocs. Les phénomènes indésirables du type fau contacts, pertes par effet joule, arcs électriques, etc. sont évités. L'interrupteur a une fonction de coupe-circuit ; Lorsque, sous l'effet de l'actionneur, le tiroir coulissant passe de sa première à sa seconde position, au moins l'un des plots n'est plus relié électriquement à la portion conductrice du tiroir coulissant. La liaison électrique entre les deux plots conducteurs électriques primaires est rompue, et le premier circuit électrique est ouvert.
Par ailleurs, la brasure, tout comme la soudure, sont peu coûteuses à réaliser.
Un autre but de la présente invention est de fournir un interrupteur électrique pouvant être assemblé très simplement, et permettant une rupture très rapide des liaisons électriques et donc un actionnement dans un temps très bref.
Selon un mode de réalisation de la présente invention, cet objectif est atteint au moyen d'un interrupteur électrique du type précité, dans lequel la facette de jonction d'au moins un plot conducteur électrique et la facette de jonction correspondante de la portion conductrice divergent vers l'aval.
De manière avantageuse, chaque facette de jonction de chaque plot conducteur électrique primaire et la facette de jonction correspondante de la portion conductrice diverge vers l'aval.
Une telle configuration permet au tiroir coulissant de se dégager immédiatement des plots conducteurs électriques primaires, sans frottements parasites, lorsqu'il passe de sa première à sa deuxième position. Elle assure une coupure fiable du premier circuit électrique reliant les plots conducteurs électriques, et permet ainsi d'éviter les arcs électriques.
Dans l'ensemble de la présente demande (et en particulier pour tous les modes de réalisation décrits), on désigne par plots conducteurs électriques primaires, les plots conducteurs électriques qui sont connectés à la portion conductrice du tiroir coulissant lorsque celui-ci se trouve dans sa première position, c'est-à-dire lorsque l'interrupteur électrique se trouve dans son état initial.
Plusieurs modes de réalisation sont décrits dans le présent exposé. Toutefois, sauf précision contraire, les caractéristiques décrites en relation avec un mode de réalisation quelconque peuvent être appliquées à un autre mode de réalisation.
D'autres caractéristiques et avantages de l'invention ressortiront à la lecture de la description suivante d'exemples de modes de réalisation de l'invention donnés à titre illustratif et non limitatif. Cette description fait référence aux feuilles de dessins annexés sur lesquelles :
- Les figures 1 et 2 sont des vues en coupe latérale d'un interrupteur électrique illustrant un premier mode de réalisation de l'invention, respectivement dans sa première et dans sa deuxième position ;
- La figure 3 est une vue en coupe transversale selon III-III de l'interrupteur électrique de la figure 1 ;
- La figure 4 est une variante de réalisation du tiroir coulissant ;
- Les figures 5 et 6 sont des vues en coupe latérale d'un interrupteur électrique selon un troisième mode de réalisation, respectivement dans sa première et dans sa deuxième position ;
- Les figures 7 et 8 sont des vues en coupe latérale d'un interrupteur électrique selon un quatrième mode de réalisation de l'invention, respectivement dans sa première et dans sa deuxième position ;
- Les figures 9 à 11 sont des vues en coupe latérale d'un interrupteur électrique selon une variante du quatrième mode de réalisation de l'invention, respectivement dans sa première position, dans une position intermédiaire et dans sa deuxième position ;
- Les figures 12 à 14 sont des vues en coupe d'un interrupteur électrique selon une autre variante du quatrième mode de réalisation de l'invention, respectivement dans sa première position, dans une position intermédiaire et dans sa deuxième position ;
- Les figures 15 et 16 illustrent une variante de réalisation du troisième mode de réalisation de l'invention illustré sur les figures 5 et 6.
Dans les exemples illustrés, l'interrupteur électrique selon l'invention comprend un corps creux 12 délimitant une cavité interne 14 de section circulaire, fermée à son extrémité inférieure 14b par une paroi de fond 15 et partiellement garnie, dans sa partie supérieure, d'une chemise 13. Selon d'autres exemples de réalisation, la cavité 14 pourra évidemment présenter une section transversale rectangulaire ou toute autre forme adaptée.
Dans le présent exposé, sauf précision contraire, une direction axiale est une direction parallèle à l'axe principal X de la cavité 14 du corps creux 12. En outre, une direction radiale est une direction perpendiculaire à l'axe principal X de la cavité 14 et coupant cet axe. Sauf précision contraire, les adjectifs et adverbes axial, radial, axialement et radialement sont utilisés en référence aux directions axiale et radiale précitées. De la même manière, un plan axial est un plan contenant l'axe principal X de la cavité 14 et un plan radial est un plan perpendiculaire à
cet axe. De même, une section axiale est une section définie dans un plan axial, et une section radiale est une section définie dans un plan radial.
En outre, sauf précision contraire, les adjectifs supérieur et inférieur sont utilisés en référence au sens de Taxe X tel qu'il est représenté sur les figures.
Enfin, les termes amont et aval sont définis par rapport à la direction de l'axe X, qui correspond au sens de déplacement, à l'intérieur de la cavité 14, du tiroir coulissant 18 qui sera défini dans la suite.
L'interrupteur électrique comprend un générateur de gaz pyrotechnique 16 (par exemple un micro générateur de gaz et son initiateur pyrotechnique ou un initiateur pyrotechnique selon la quantité de gaz à fournir pour faire fonctionner l'interrupteur) qui clôt la cavité 14 au niveau de son extrémité supérieure 14a. Dans les exemples, l'interrupteur électrique 10 est donc à fonctionnement unique.
Comme illustré sur les figures, des plots conducteurs électriques sont installés dans l'épaisseur du corps creux et débouchent latéralement dans la cavité 14. Chacun de ces plots conducteurs comprend une facette de jonction orientée vers l'intérieur de la cavité 14.
Un tiroir coulissant 18, comprenant une portion conductrice 19, est monté dans la cavité 14 en aval du générateur de gaz pyrotechnique 16. La portion conductrice 19 de ce tiroir 18 est initialement reliée à au moins deux plots conducteurs électriques primaires fermant un premier circuit électrique.
En amont de sa portion conductrice 19, le tiroir 18 comporte une portion non conductrice 24 dont au moins un tronçon 24b présente une section complémentaire de celle de la cavité 14 et forme un piston apte à coulisser à l'intérieur de la chemise 13 selon la direction axiale X.
Dans les exemples décrits, la portion conductrice 19 est liée à la portion non conductrice 24. Comme variante, on pourra également imaginer que la portion conductrice 19 et le piston 24 soient indépendants l'un des l'autre.
Comme illustré sur la figure 1, une chambre d'expansion des gaz 27 est ménagée entre le générateur de gaz pyrotechnique 16 et le piston 24.
En outre, le piston 24 est muni, sur sa périphérie, d'au moins une gorge apte à recevoir un joint d'étanchéité torique 25, assurant
l'étanchéité entre la chambre d'expansion des gaz 27 et le reste de la cavité 14.
Tout autre moyen d'étanchéité peut être utilisé en remplacement du joint torique 25. Un moyen d'étanchéité de la chambre d'expansion des gaz peut par exemple être obtenu par injection, dans une gorge annulaire du piston 24, d'un matériau plastique plus malléable que celui utilisé pour réaliser le piston. Un moyen d'étanchéité peut également être constitué d'une succession de chicanes réalisées sur le piston 24, et servant à réduire la vitesse d'écoulement des gaz de fuite passant dans l'interstice existant entre le piston 24 et la paroi interne de la cavité 14.
On notera qu'un orifice de fuite pour les gaz (non représenté) peut être prévu dans la partie aval de la cavité 14, par exemple dans sa paroi de fond 15.
Dans les cas où les sections de passage du courant entre les plots conducteurs électriques primaires et la portion conductrice 19 du tiroir coulissant 18 sont faibles, les efforts dus à la pression gazeuse à l'intérieur de la chambre de combustion 27, suffisants pour rompre les liaisons entre les plots conducteurs électriques et le tiroir 18, sont relativement modérés. Dans ce cas, par exemple, un corps creux 12 réalisé en polymère renforcé par un procédé d'injection, dispose d'une tenue mécanique suffisante.
Dans le cas où les efforts nécessaires sont plus importants, le corps creux 12 peut être renforcé par une armature métallique. Selon un exemple de réalisation, l'armature métallique peut entourer le corps creux 12 afin de former une coque de protection rigide. Selon un autre exemple, lorsque le corps creux 12 est réalisé par un procédé d'injection, l'armature métallique peut être directement insérée dans le matériau au moment de l'injection.
Si une telle armature de renfort est utilisée, le générateur de gaz pyrotechnique 16 et les plots conducteurs électriques doivent généralement être montés dans des chemises isolantes rapportées.
Comme indiqué précédemment, l'interrupteur électrique comporte, dans les différents modes de réalisation présentés, un générateur de gaz pyrotechnique 16. Il convient de noter que cet exemple n'est pas limitatif et tout autre dispositif ou actionneur capable d'exercer un effort suffisant sur la partie supérieure du tiroir coulissant 18 pour
rompre la liaison entre les plots conducteurs électriques et le tiroir 18, pourra être utilisé. Comme exemple, on pourra utiliser des actionneurs à énergie mécanique ou électrique.
Un exemple de fonctionnement de l'interrupteur décrit ci-dessus est le suivant :
Lorsque le générateur de gaz pyrotechnique 16 est actionné sous l'effet d'un signal électrique de déclenchement transmis, par exemple, par une unité de détection de défaillance (non représentée) d'un composant électrique du premier circuit électrique, des gaz de combustion sont libérés dans la chambre d'expansion 27 située en amont du piston 24.
A mesure que la pression des gaz augmente dans la chambre d'expansion, les liaisons entre les plots électriques primaires et le tiroir coulissant 18 sont soumises à des efforts de cisaillement de plus en plus importants. Lorsque, finalement, les efforts dus à la pression gazeuse excèdent les efforts de résistance au cisaillement de ces liaisons, celles-ci se rompent, libérant le tiroir coulissant 18 qui se déplace alors vers l'aval, jusqu'à arriver contre une butée formée par exemple par la paroi de fond de la cavité 14.
Sur les figures 1 et 2, on a représenté un interrupteur électrique 10 selon un premier mode de réalisation de la présente invention. Selon ce premier mode de réalisation, l'interrupteur électrique 10 a une fonction de coupe-circuit pour un premier circuit électrique reliant deux plots conducteurs électriques 20a, 20b débouchant dans la cavité 14.
Dans l'exemple, les deux plots conducteurs électriques 20a, 20b sont disposés selon un même axe radial A-A, et comprennent chacun une facette de jonction 26a, 26b, définie dans un plan perpendiculaire à l'axe A-A et orientée vers l'intérieur de la cavité 14.
Le tiroir coulissant 18 comprend, dans l'exemple, une portion non conductrice (réalisée en matériau isolant) munie d'un premier tronçon 24b présentant une section complémentaire de celle de la cavité 14 et formant piston, et, en aval de ce premier tronçon 24b, d'un second tronçon 24a de longueur axiale L2.
En aval de cette portion non conductrice 24, le tiroir coulissant comprend en outre une portion conductrice 19 qui, dans l'exemple,
présente une longueur (prise selon la direction axiale X) sensiblement égale à la longueur Ll des facettes de jonction 26a, 26b des plots conducteurs 20a, 20b.
Comme illustré sur la figure 1, la facette de jonction 26a du premier plot conducteur électrique 20a est reliée à une facette de jonction correspondante 28a de la portion conductrice 19 par une soudure 22a, par exemple une soudure étain-cuivre.
De la même manière, la facette de jonction 26b du deuxième plot conducteur électrique primaire 20b est reliée à une facette de jonction correspondante 28b de la portion conductrice 19 par une soudure 22b, par exemple une soudure étain-cuivre.
Grâce aux deux liaisons soudées 22a, 22b, un premier circuit électrique est fermé entre le premier et le deuxième plot conducteur électrique primaire 20a, 20b, lesquels sont reliés entre eux par l'intermédiaire de la portion conductrice 19 du tiroir coulissant 18.
Les soudures 22a, 22b peuvent résister à des contraintes extérieures telles que les vibrations, les chocs, etc. et permettent donc d'assurer des contacts électriques fiables.
Lorsque le générateur de gaz pyrotechnique 16 est actionné, sous l'effet d'un signal électrique de déclenchement transmis, par exemple, par une unité de détection de défaillance (non représentée) d'un composant électrique du premier circuit électrique, des gaz de combustion sont libérés dans la chambre d'expansion 27 située en amont du piston 24.
A mesure que la pression des gaz augmente dans la chambre d'expansion, les soudures 22a, 22b sont soumises à des efforts de cisaillement de plus en plus importants. Lorsque, finalement, les efforts dus à la pression gazeuse excèdent les efforts de résistance au cisaillement des liaisons soudées 22a, 22b, les soudures 22a, 22b se rompent, libérant le tiroir coulissant 18 qui se déplace alors vers l'aval, jusqu'à arriver en butée contre la paroi de fond de la cavité 14. Le chemin parcouru par le tiroir coulissant 18 entre sa première et sa deuxième position est supérieur à la longueur axiale Ll de la portion conductrice 19.
Dans la deuxième position du tiroir coulissant 18, illustrée sur la figure 2, les facettes de jonction 28a, 28b et l'ensemble de la portion conductrice 19 se retrouvent en aval des facettes de jonction 26a, 26b des
plots conducteurs électriques primaires 20a, 20b. Les facettes de jonction 26a, 26b sont alors situées en regard de la portion isolante 24 du tiroir coulissant, de sorte que la liaison électrique entre les plots 20a, 20b est rompue et que le premier circuit électrique est ouvert.
On notera que, selon un autre exemple de réalisation, la portion conductrice 19 peut s'étendre en amont des plots conducteurs électriques 20a, 20b. Dans ce cas, pour permettre une coupure nette et fiable du circuit électrique lorsque le tiroir coulissant passe de sa première à sa seconde position, la portion conductrice présente en outre un décrochement en amont de chacun des plots conducteurs électriques, ce par quoi, après actionnement du générateur de gaz pyrotechnique 16 et déplacement du tiroir 18, chaque plot conducteur électrique primaire 20a, 20b se retrouve positionné en regard d'un décrochement, et le circuit électrique primaire est ouvert.
Dans l'exemple des figures 1 et 2, la portion conductrice 19 présente une forme sensiblement parallélépipédique. Sa section axiale, rectangulaire, est représentée sur la figure 3. Les facettes de jonction 28a, 28b de la portion conductrice 19 du tiroir coulissant 18 sont donc planes, de même que les facettes correspondantes 26a, 26b des plots conducteurs électriques primaires 20a, 20b.
Selon un autre exemple de réalisation, la portion conductrice 19 peut présenter une section axiale circulaire, telle qu'illustrée sur la figure 4. Dans ce cas, ses facettes de jonction 28a, 28b ont une forme convexe et les facettes de jonction correspondantes 26a, 26b des plots conducteurs électriques 20a, 20b ont une forme concave correspondante.
Selon un deuxième mode de réalisation de l'invention, les facettes de jonction de la portion conductrice 19 et des plots conducteurs électriques primaires 20a, 20b sont reliées par une brasure. L'ensemble des caractéristiques, remarques, variantes indiquées précédemment en liaison avec le premier mode de réalisation de l'invention restent valables pour ce deuxième mode de réalisation et ne sont donc pas répétées ici.
Sur les figures 5 et 6, on a représenté un interrupteur électrique 100 selon un troisième mode de réalisation de l'invention.
Selon ce troisième mode de réalisation, l'interrupteur électrique 100 a une fonction de coupe-circuit pour un premier circuit électrique
reliant deux plots conducteurs électriques 20a, 20b débouchant dans la cavité 14.
Les références numériques correspondant à des éléments communs avec les premier et deuxième modes de réalisation exposés ci- dessus restent identiques pour la suite de la description.
Dans l'exemple, deux plots conducteurs électriques 20a, 20b font saillie latéralement à l'intérieur de la cavité 14. Ces plots sont disposés selon un même axe radial A-A, et comprennent chacun une facette de jonction 26a, 26b orientée vers l'intérieur de la cavité 14.
Un tiroir coulissant 18 est monté directement en aval du générateur de gaz pyrotechnique 16. Ce tiroir comprend, dans l'exemple, une portion non conductrice (réalisée en matériau isolant) de section complémentaire à celle de la cavité 14 et formant piston, prolongée, en aval, par une portion conductrice 19 de longueur axiale L8 supérieure à la longueur Ll des facettes de jonction des plots conducteurs électriques 20a, 20b.
Comme illustré sur la figure 5, lorsque le tiroir coulissant 18 se trouve dans sa première position, les deux plots conducteurs électriques 20a, 20b sont reliés électriquement par l'intermédiaire de la portion conductrice 19, fermant ainsi un circuit électrique.
Comme illustré sur la figure 5, les facettes de jonction 26a, 26b des plots conducteurs électriques 20a, 20b et celles, correspondantes, 28a, 28b du tiroir coulissant 18, divergent vers l'aval.
Dans l'exemple, en amont de chacune de ses facettes de jonction, la portion conductrice 19 comporte en outre un décrochement, 23a, 23b s'étendant sur une longueur axiale 13. La longueur L3 est choisie supérieure à la longueur Ll des plots conducteurs, et plus généralement de sorte que, après actionnement du générateur de gaz pyrotechnique 16 et déplacement du tiroir 18, chaque plot conducteur électrique 20a, 20b se retrouve positionné en regard d'un décrochement 23a, 23b.
Grâce aux décrochements 23a, 23b, d'une part, et à l'inclinaison des facettes de jonction 26a, 26b, 28a, 28b, d'autre part, le tiroir coulissant 18 se dégage immédiatement des deux plots conducteurs électriques primaires 20a, 20b, sans frottements parasites, lors de son déplacement à l'intérieur de la cavité 14. La liaison électrique entre les deux plots conducteurs est rompue de manière très fiable et une coupure
franche du circuit électrique est obtenue. Par ailleurs, grâce à ces dispositions, la rupture de la liaison électrique entre les plots conducteurs électriques primaires 20a, 20b et la portion conductrice 19, est obtenue pour un chemin minimum du tiroir 18 selon la direction de coulissement X.
Selon une variante de réalisation, toute la partie du tiroir coulissant 18 située en amont des facettes de jonction 28a, 28b peut être réalisée dans un matériau isolant. Dans ce cas, le tiroir coulissant 18 ne comporte pas nécessairement de décrochements 23a, 23b en amont des facettes de jonction 28a, 28b.
Selon encore une autre variante de réalisation, une bande isolante est simplement prévue sur chaque face du tiroir coulissant 18 située en amont d'une facette de jonction 28a, 28b (par exemple, un matériau isolant comble l'espace formé par un décrochement 23a, 23b, voir les figures 15 et 16).
De préférence, comme dans l'exemple illustré, les facettes de jonction 26a, 26b, 28a, 28b des plots conducteurs électriques primaires 20a, 20b et du tiroir coulissant 18 présentent, en coupe radiale, une section rectiligne. Comme variante, ces facettes peuvent cependant présenter des sections non rectilignes, si, de manière générale, elles divergent vers l'aval.
On notera que, dans ce mode de réalisation, les jonctions entre les plots conducteurs électriques 20a, 20b et la portion conductrice 19 peuvent être constituées par tout type de jonction électrique permanente cassable. Notamment, ces jonctions peuvent être constituées par des brasures, ou des soudures. Ou encore les plots conducteurs électriques primaires 20a, 20b et la portion conductrice 19 du tiroir coulissant 18 peuvent être réalisés en une seule pièce, mais sont délimités par des amorces de rupture.
Selon une autre variante de réalisation illustrée sur les figures 15 et 16, les plots conducteurs électriques primaires peuvent être sollicités au contact de la portion conductrice par des moyens de sollicitation élastique, par exemple un ressort. Dans ce cas, le tiroir coulissant 18 comporte avantageusement, en amont de chaque facette de jonction 28a, 28b de la portion conductrice 19, une portion isolante 50a, 50b. Lorsque le tiroir coulissant 18 se trouve dans sa deuxième position, les plots conducteurs électriques primaires 20a, 20b, sollicités en direction du tiroir
coulissant 18 par les ressorts 52a, 52b, viennent en contact avec ces portions isolantes 50a, 50b. La liaison électrique entre les plots conducteurs électriques primaires 20a, 20b est ainsi rompue de manière fiable malgré le fait que ces plots soient sollicités en direction du tiroir coulissant 18 par les ressorts 52a, 52b.
Dans l'exemple illustré, une bande de matériau isolant 50a, 50b est simplement rapportée sur le tiroir coulissant 18 en amont de chaque facette de jonction 28a, 28b de la portion conductrice 19. En particulier, sur les figures 15 et 16, le tiroir coulissant 18 comporte un décrochement 23a, 23b en amont de chaque facette de jonction 28a, 28b et chaque décrochement 23a, 23b reçoit une bande de matériau isolant destinée à venir en regard d'un plot conducteur électrique lorsque le tiroir coulissant se trouve dans sa deuxième position. Selon un autre exemple de réalisation, le tiroir coulissant 18 peut comporter un tronçon en matériau isolant en amont de sa portion conductrice 19.
Les remarques précédentes, relatives à la variante illustrée sur les figures 15 et 16, sont applicables à tous les modes de réalisation de l'invention pour lesquels la liaison électrique entre au moins un plot conducteur électrique primaire et une portion conductrice du tiroir coulissant est réalisée grâce à des moyens de sollicitation élastique, par exemple un ressort.
Sur les figures 7 et 8, on a représenté un interrupteur électrique 200 selon un quatrième mode de réalisation de l'invention.
Les références numériques correspondant à des éléments communs avec les premier, deuxième et troisième modes de réalisation exposés ci-dessus restent identiques pour la suite de la description.
Comme illustré sur la figure 7, l'interrupteur 200 comprend ici un premier et un second plot conducteur électrique primaire 20a, 20b formant une première paire, et un troisième plot conducteur électrique 30 situé en aval de la première paire de plot (i.e. dans un plan radial situé en aval du plan dans lequel sont disposés les plots conducteurs électriques 20a, 20b de la première paire) et qui sera de ce fait nommé « plot conducteur aval » dans la suite de la présente description.
Selon ce quatrième mode de réalisation, l'interrupteur électrique 200 a une fonction de commutateur. Il est par exemple destiné à isoler un composant défaillant relié au deuxième plot conducteur électrique primaire
20b en ouvrant le premier circuit électrique reliant les plots conducteurs électriques primaires 20a, 20b et à fermer un deuxième circuit électrique (circuit de dérivation) entre le premier plot conducteur électrique primaire 20a et le plot conducteur électrique aval 30.
Comme illustré sur les figures 7 et 8, l'interrupteur comprend un tiroir coulissant 18 monté dans la cavité 14 en aval du générateur de gaz pyrotechnique 16. Ce tiroir coulissant 18 comporte une portion conductrice 19 liée, à son extrémité supérieure, à une portion isolante 24 de section complémentaire à celle de la cavité 14, et formant piston.
Lorsque l'interrupteur 200 se trouve dans sa position initiale (i.e. sa première position), les deux plots conducteurs électriques primaires 20a, 20b sont reliés électriquement par l'intermédiaire de la portion conductrice 19 du tiroir coulissant 18, de manière à fermer un premier circuit électrique.
Dans l'exemple, la facette de jonction 26a du premier plot conducteur électrique est reliée à la facette de jonction correspondante 28a de la portion conductrice 19 par une soudure 22a. De la même manière, la facette de jonction 26b du premier plot conducteur électrique est reliée à la facette de jonction correspondante 28b de la portion conductrice 19 par une soudure 22b.
De manière plus générale, le premier et le second plot conducteur électrique primaire 20a, 20b peuvent être reliés à la portion conductrice 19 par toute jonction permanente électrique cassable. Par exemple, cette jonction peut être une brasure. Ou encore, les plots conducteurs électriques primaires 20a, 20b et la portion conductrice 19 du tiroir coulissant peuvent être réalisés en une seule pièce en étant délimités par des amorces de rupture. Selon une autre variante de réalisation, les plots conducteurs électriques primaires peuvent être sollicités au contact de la portion conductrice par des moyens de sollicitation élastique, par exemple un ressort.
Comme illustré sur la figure 7, la portion conductrice 19 comporte une première protubérance sous forme d'une rampe 34 en amont de sa facette de jonction 28a située en regard du premier plot conducteur électrique primaire 20a.
Plus précisément, la partie de face latérale de la portion conductrice 19 qui est située directement en amont de la facette de
jonction 28a, diverge vers l'amont sur une longueur L4, prise selon la direction axiale X. Dans l'exemple, la longueur L4 est choisie sensiblement égale à la longueur Ll des facettes de jonction des plots conducteurs électriques primaires, prise elle-aussi selon la direction axiale X.
La portion conductrice 19 présente par ailleurs une deuxième protubérance sous forme d'une rampe 38 formée en aval des facettes de jonction 28a, 28b. Comme le montre la figure 7, lorsque le tiroir coulissant 18 se trouve dans sa première position, cette deuxième protubérance 38 est placée directement en amont du plot conducteur électrique aval 30. La longueur L5 de cette rampe 38 (prise selon la direction axiale X) est sensiblement égale à celle L6 de la facette de jonction 31 du plot conducteur électrique aval 30 (prise selon la direction axiale X).
Dans l'exemple illustré, la portion conductrice 19 comporte par ailleurs un décrochement 36 prévu en amont de sa facette de jonction 28b située en regard du deuxième plot conducteur électrique primaire 20b.
Lorsque le tiroir coulissant 18 se trouve dans sa première position, la première protubérance 34 est située en amont du premier plot conducteur électrique primaire 20a, le décrochement 36 est situé en amont du deuxième plot conducteur électrique primaire 20b, et la deuxième protubérance 38 est située en amont du plot conducteur électrique aval 30. Le tiroir coulissant 18 n'est pas en contact avec le plot conducteur électrique aval 30, qui reste inactif.
Lorsque, sous l'effet du générateur de gaz pyrotechnique 16, le tiroir coulissant 18 se déplace vers l'aval selon la direction X, la première et la seconde protubérance 34, 38 viennent progressivement se serrer sur le premier plot conducteur électrique primaire 20a et sur le plot conducteur électrique aval 30.
En parallèle, le décrochement 36 vient se placer en regard de la facette de jonction 26b du second plot conducteur électrique 20b.
Dans cette position, les plots conducteurs électriques 20a, 20b ne sont plus connectés électriquement et le premier circuit électrique est ouvert. Par contre, le serrage des protubérances 34, 38 sur les plots conducteurs électriques 20a et 30 permet à la portion conductrice 19 de relier électriquement ces deux plots 20a, 30 et de fermer ainsi un deuxième circuit électrique (circuit de dérivation).
Avantageusement, comme il apparaît sur les figures 7 et 8, la cavité 14 est terminée dans sa partie aval par une portion de guidage 32, dont la forme est complémentaire de celle de la partie inférieure du tiroir coulissant 18. La portion de guidage 32 permet de guider le tiroir coulissant 18 lorsque celui-ci se déplace de sa première position vers sa seconde position. Elle empêche en particulier que le tiroir coulissant 18 ne s'éloigne du premier plot conducteur électrique primaire 20a et du plot conducteur électrique aval 30, et augmente ainsi la fiabilité des contacts électriques dans le deuxième circuit électrique (circuit de dérivation), lorsque le tiroir coulissant se trouve dans sa deuxième position.
Comme variante, on pourra également prévoir que le tiroir coulissant se termine, à son extrémité inférieure, par une portion conique, destinée à venir se fretter dans une cavité correspondante conique prévue dans la paroi de fond 15 du corps creux 12.
Dans l'exemple considéré, les protubérances 34 et 38 de la portion conductrice 19 sont situées directement en amont des facettes de jonction 28a, 28b. Comme variante, on pourra évidemment imaginer que ces protubérances soient situées en amont de ces facettes de jonction mais à distance de celles-ci. Dans ce cas, le chemin parcouru par le tiroir coulissant entre sa première et sa deuxième position sera simplement plus important. Il convient toutefois de veiller à ce que les distances entre les protubérances et les facettes de jonction avec lesquelles elles doivent respectivement coopérer restent sensiblement indiques.
Comme indiqué précédemment, la portion conductrice 19 comporte, dans l'exemple considéré, un décrochement 36 situé en amont du second plot conducteur électrique primaire 20b lorsque le tiroir coulissant 18 se trouve dans sa première position. Ce décrochement permet de rompre le contact électrique entre le tiroir coulissant et le second plot conducteur 20b lorsque le tiroir effectue sa course à l'intérieur de la cavité. Au lieu de ce décrochement, ou en complément de celui-ci, le tiroir coulissant peut comprendre une portion isolante, en amont de la facette de jonction 28b. Cette portion isolante est alors configurée pour venir en regard du second plot conducteur électrique primaire 20b une fois le tiroir coulissant 18 dans sa seconde position.
Selon un autre exemple avantageux, la face du tiroir coulissant située en regard du second plot conducteur électrique primaire 20b peut
diverger vers l'aval, de même que la facette de jonction correspondante du plot conducteur 20b, ce par quoi le tiroir coulissant 18 est apte à se dégager immédiatement du plot conducteur électrique 20b, sans frottements parasites.
Selon encore un autre exemple avantageux, le plot conducteur électrique aval peut être sollicité vers l'intérieur de la cavité 14 par des moyens de sollicitation élastique, par exemple un ressort. Dans ce cas, lorsque le tiroir coulissant 18 se déplace de sa première vers sa seconde position, la rampe 38 contraint progressivement le plot conducteur électrique aval dans une direction opposée à la force desdits moyens de sollicitation élastique. Lorsque le tiroir coulissant 18 se trouve dans sa seconde position, le plot conducteur électrique aval est sollicité au contact de la portion conductrice 19 par lesdits moyens de sollicitation élastique.
Les figures 9 à 11 illustrent un interrupteur électrique 201 selon une variante du quatrième mode de réalisation selon l'invention. Toutes les caractéristiques décrites précédemment en liaison avec les figures 7 et 8 restent valables et ne sont donc pas décrites une nouvelle fois.
Comme illustré sur la figure 9, la portion conductrice 19 du tiroir coulissant 18 comporte une troisième protubérance 40, située au voisinage du décrochement 36. Dans l'exemple, en particulier, cette protubérance 40 est positionnée en aval du décrochement 36 et en amont de la facette de jonction 28b de la portion conductrice 19 reliée au deuxième plot conducteur électrique primaire 20b. Cette protubérance 40 présente une longueur axiale L7 plus faible que celles L4, L5 de la première et la deuxième protubérance 34, 38.
La figure 10 montre le tiroir coulissant 18 dans une position intermédiaire entre sa première et sa deuxième position.
Dans cette position, les première et deuxième protubérances 34, 38 ont commencé à se serrer respectivement sur le premier plot conducteur électrique 20a et le plot conducteur électrique aval 30. La troisième protubérance 40 s'est serrée sur le deuxième plot conducteur électrique 20b. Par ailleurs, le tiroir coulissant 18 s'est engagé dans la portion de guidage 32.
Les trois plots conducteurs électriques 20a, 20b et 30 sont donc mis en court-circuit et le passage du courant dans le deuxième circuit
électrique (circuit de dérivation) reliant les plots conducteurs électriques 20a et 30 débute avant que le premier circuit électrique (qui relie les plots conducteurs électriques 20a et 20b) ne soit coupé.
Lorsque le tiroir coulissant 18 atteint sa deuxième position représentée sur la figure 11, la troisième protubérance 40 se retrouve en aval du deuxième plot conducteur électrique primaire 20b, et le décrochement 36 est positionné en regard de ce deuxième plot conducteur électrique 20b.
Dans cette position, le premier circuit électrique entre les plots 20a et 20b est ouvert, et le deuxième circuit électrique entre les plots 20a et 30 est fermé.
Les figures 12 à 14 illustrent un interrupteur électrique 202 selon une autre variante du quatrième mode de réalisation de la présente invention, comprenant plusieurs circuits initialement montés en parallèle.
Selon cette variante, l'interrupteur 202 comprend une première paire de plots conducteurs électriques primaires 20a, 20b, et une deuxième paire de plots conducteurs électriques primaires 20c, 20d située en aval de ladite première paire 20a, 20b. Dans l'exemple illustré sur les figures, les plots conducteurs électriques de la première paire sont définis selon un axe A-A perpendiculaire à la direction axiale X, et les plots conducteurs électriques de la deuxième paire 20c, 20d sont situés selon un axe B-B parallèle à l'axe A-A, en aval de celui-ci.
Comme illustré sur les figures 12 à 14, le tiroir coulissant 18 comprend une première portion conductrice 42, sensiblement identique à celle décrite en liaison avec le cinquième exemple de réalisation décrit précédemment, et une seconde portion conductrice 44 située en aval de la première portion conductrice 42. Les deux portions conductrices 42 et 44 sont séparées l'une de l'autre par un isolant 46 s'étendant, dans l'exemple, dans un plan axial.
Lorsque le tiroir coulissant 18 se trouve dans sa première position, une facette de jonction 28a de la première portion conductrice 42 est reliée à un premier plot conducteur électrique primaire 20a de la première paire 20a, 20b, et une deuxième facette de jonction 28b est reliée au deuxième plot conducteur électrique primaire 20b de la première paire 20a, 20b. Dans l'exemple, les plots conducteurs électriques de la
première paire 20a, 20b sont reliés à la première portion conductrice 42 par des soudures 22a, 22b.
La première portion conductrice 42 du tiroir coulissant 18 comprend une première protubérance 34 en amont de sa facette de jonction 28a, et une deuxième protubérance 38 située en amont du premier plot conducteur électrique primaire 20c de la deuxième paire 20c, 20d.
Ces protubérances ont une fonction identique à celles décrite précédemment en liaison avec les figures 7 et 8.
La deuxième portion conductrice 44 est située en regard des plots conducteurs électriques 20c, 20d de la deuxième paire. Dans l'exemple, elle comprend une première facette de jonction 28c reliée par une soudure 22c à la facette de jonction correspondante du plot 20c, et une deuxième facette de jonction reliée par une soudure 22d à la facette de jonction correspondante du plot 20d.
Selon d'autres exemples de réalisation, les liaisons entre les plots conducteurs électriques et les portions conductrices du tiroir coulissant peuvent être tout autre type de jonction permanente électrique cassable. Par exemple, ces liaisons peuvent être des brasures. Selon un autre exemple, les plots conducteurs électriques et les portions conductrices du tiroir coulissant peuvent être réalisés en une seule pièce, et être délimités par des amorces de rupture. Selon encore un autre exemple, les plots conducteurs électriques primaires peuvent être sollicités au contact de la portion conductrice par des moyens de sollicitation élastique, par exemple un ressort.
On notera que, dans l'exemple, le tiroir coulissant 18 comporte un premier décrochement 36 en amont de sa facette de jonction 28b reliée au deuxième plot conducteur 20b de la première paire, ainsi qu'un deuxième décrochement 48 en amont de sa facette de jonction 28d reliée au deuxième plot conducteur électrique 20d de la deuxième paire.
Lorsque le tiroir coulissant se trouve dans sa position initiale, comme indiqué précédemment, les plots conducteurs électriques primaires 20a, 20b de la première paire sont reliés électriquement par l'intermédiaire de la première portion conductrice 42 du tiroir coulissant 18 et les plots conducteurs électriques primaires 20c, 20d de la deuxième paire sont
reliés électriquement par l'intermédiaire de la seconde portion conductrice 44 du tiroir coulissant 18.
L'isolant 46 est placé en amont des facettes de jonction 28c, 28d du tiroir coulissant 18 reliées à la deuxième paire de plots conducteurs électriques primaires 20c, 20d, et en aval de la deuxième protubérance 38 et du deuxième décrochement 48.
Avec cette configuration, lorsque le tiroir coulissant 18 atteint sa deuxième position, la première protubérance 34 vient se serrer sur la facette de jonction 26a du premier plot conducteur électrique primaire 20a de la première paire 20a, et la deuxième protubérance 38 vient se serrer sur la facette de jonction 26c du premier plot conducteur électrique primaire 20c de la deuxième paire 20c, 20d.
Parallèlement, le premier décrochement 36 vient se positionner en regard de la facette de jonction 26b du deuxième plot conducteur électrique primaire de la première paire 20a, 20b. De la même manière, le deuxième décrochement 48 vient se positionner en regard de la facette de jonction 26d du deuxième plot conducteur électrique primaire 20d de la deuxième paire 20c, 20d.
Enfin, comme représenté sur la figure 14, l'isolant 46 se retrouve en aval du premier plot conducteur électrique primaire 20c de la deuxième paire.
Dans cette position, le circuit électrique initialement établi entre les plots conducteurs électriques de la première paire 20a, 20b par l'intermédiaire de la première portion conductrice 42 du tiroir coulissant 18 est ouvert.
De la même manière, le circuit électrique initialement établi entre les plots conducteurs électriques de la deuxième paire 20c, 20d par l'intermédiaire de la deuxième portion conductrice 44 du tiroir coulissant 18, est ouvert.
Par contre, un circuit de dérivation est fermé entre le premier plot conducteur électrique 20a de la première paire et le premier plot conducteur électrique 20c de la deuxième paire, par l'intermédiaire de la première portion conductrice 42 du tiroir coulissant.
Dans l'exemple illustré, le tiroir coulissant comporte en outre une troisième protubérance 40, moins longue que les première et
deuxième protubérances 34, 38, située en amont de sa facette de jonction 28b, et en aval du décrochement 36.
En se déplaçant depuis sa première vers sa seconde position sous l'effet de l'actionnement du générateur de gaz pyrotechnique 16, le tiroir coulissant passe par une position intermédiaire illustrée sur la figure 13.
Dans cette position intermédiaire, les première et deuxième protubérances 34, 38 ont commencé à se serrer respectivement sur le premier plot conducteur électrique primaire 20a et le plot conducteur électrique secondaire 30. Le deuxième plot électrique de la deuxième paire n'est, lui, plus en contact avec la deuxième portion conductrice 44. La troisième protubérance 40 s'est serrée sur le deuxième plot conducteur électrique primaire 20b. Enfin, le tiroir coulissant 18 s'est engagé dans la portion de guidage 32.
Les trois plots conducteurs électriques 20a, 20b et 30 sont donc mis en court-circuit grâce à la troisième protubérance 40 et le passage du courant dans le deuxième circuit électrique (circuit de dérivation) reliant les plots conducteurs électriques 20a et 30 débute avant que le premier circuit électrique (qui relie les plots conducteurs électriques primaires 20a et 20b) ne soit coupé.