EP0220079A1 - Bidirectional accelerometric isolating switch - Google Patents
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- EP0220079A1 EP0220079A1 EP86401860A EP86401860A EP0220079A1 EP 0220079 A1 EP0220079 A1 EP 0220079A1 EP 86401860 A EP86401860 A EP 86401860A EP 86401860 A EP86401860 A EP 86401860A EP 0220079 A1 EP0220079 A1 EP 0220079A1
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- mass
- pins
- housing
- accelerometric
- masses
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- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01H—ELECTRIC SWITCHES; RELAYS; SELECTORS; EMERGENCY PROTECTIVE DEVICES
- H01H35/00—Switches operated by change of a physical condition
- H01H35/14—Switches operated by change of acceleration, e.g. by shock or vibration, inertia switch
- H01H35/145—Switches operated by change of acceleration, e.g. by shock or vibration, inertia switch operated by a particular acceleration-time function
Definitions
- the present invention relates to a bidirectional accelerometric disconnector requiring two accelerations in opposite directions to be effective.
- the invention applies to very varied fields such as aerospace where acceleration and deceleration can result from a trajectory in the atmosphere, or in the field of robotics where machines use back and forth movements. come. It can also be applied in the field of safety when it is necessary to cut or establish an electrical contact, for example in the event of a mechanical incident or a traffic accident (road, rail, air), and in restrictive environments requiring the establishment or breaking of direct or impulse currents, in particular of very high level.
- the subject of the invention is a bidirectional accelerometric disconnector making it possible to establish or cut one or more electrical contacts after application of two successive accelerations and in opposite directions.
- an accelerometric disconnector comprising: - a housing, - at least one pair of facing electrical contact pins in said housing, and - mechanical means for reversing the state of electrical continuity between said pins; said means comprise a first mass housed in the housing and sensitive to an acceleration of the housing in a first direction to move into an arming position in which it is automatically secured by locking means, of a second mass housed in the housing, the first and second masses secured by said locking means being sensitive to an acceleration of the housing in a second direction opposite to the first, to move into an actuating position.
- the state of electrical continuity between said pins is reversed by the displacement of the second mass in the actuation position.
- the housing comprises two end walls in which are mounted the pins electrically isolated from said end walls; the first mass is normally applied against one of the walls by first elastic means and the second mass is normally applied against the other wall by second elastic means.
- the second mass comprises a hole constituted for example by a bore in the axis of the pair of pins for bringing said pins into electrical contact by the walls of said hole. Said walls are electrically isolated from the second mass.
- the first mass surrounds the second mass and the locking means comprise at least one spring lug capable of projecting radially from one of the masses to enter a groove formed in the other mass, when the first mass is in the arming position.
- the groove comprises an inclined edge allowing the two masses to be unlocked.
- the accelerometric disconnector of the sliding means are placed between the two masses.
- These sliding means comprise for example at least three balls or three rollers housed in three circumferentially spaced grooves and formed in one of the masses.
- the housing contains a fluid for damping the movements of the masses.
- the accelerometric disconnector comprises several pairs of electrical contact pins parallel to each other, the second mass comprising at most one hole per pair of pins.
- the accelerometric disconnector according to the invention comprises a housing constituted by two plane end walls 5, 7 parallel to each other, connected by a cylindrical wall 9. Each of the end walls 5 , 7 is crossed by one or more aligned electrical contact pins 1, 3, respectively. These pins 1, 3 are electrically isolated from the walls 5, 7. There is shown in solid line and in broken lines the cases where each wall is crossed by one and two pins. The pins 1, 3 are perpendicular to the walls 5, 7 and therefore parallel to the axis of the housing. They protrude inside the housing and can be connected outside of it to any suitable electrical circuit.
- first mass M1 of annular shape, applied against the wall 7 of the housing by a spring K1 bearing on the opposite wall 5.
- the annular mass M1 defines by its internal cylindrical surface a chamber 14.
- This annular mass M1 is disposed coaxially inside the wall 9 of the housing, its axis being parallel to the pins 1, 3 so as to be able to move along this axis towards the wall 5 of the housing.
- the means for reversing the state of electrical continuity further comprise a second cylindrical mass M2 applied against the wall 5 of the housing by a spring K2 bearing on the opposite wall 7.
- This mass M2 is arranged coaxially with the mass M1, so to be able to slide inside the mass M1, in the chamber 14.
- sliding means are placed between the two masses M1, M2.
- These sliding means comprise at least three longitudinal grooves 15, located on the internal cylindrical surface of the mass M1, in which are received balls 13 or rollers which roll on the external cylindrical surface of the mass M2.
- the lengths of the masses M1 and M2 of the housing are such that the end of the mass M2, facing the wall 7, is partly fitted tee in the end of the mass M1, opposite the wall 5.
- the second mass M2 comprises a hole 10 constituted for example by a bore along the axis of each pair of pins 1, 3, each hole opening onto the end faces of the mass M2, parallel to the walls 5, 7 of the housing.
- Each pin of a pair of electrical contact pins 1, 3 can slide in the hole 10 which corresponds to it, during back and forth movements of the mass M2 in the direction of the pins.
- the conductive walls 11 of the latter make it possible to establish electrical contact between these two pins.
- all or part of the walls 11 of each hole is covered with a deposit of conductive material to allow the two pins 1, 3 of a pair to be electrically connected by contact with this deposit.
- the walls 11 are electrically isolated from the mass M2.
- Locking means are provided between the masses M1 and M2 to make them integral with one another during an acceleration causing the mass M1 towards the wall 5 of the housing.
- These means comprise at least one spring lug 17, housed in a radial hole opening onto the internal surface of the mass M1, near its end closest to the wall 5.
- the locking means also include an annular groove 18 formed on the external surface of the mass M2, near its end closest to the wall 5.
- the edge 19 of the groove 18 located on the side of the wall 7 can be inclined to allow the lug 17 to retract.
- the locking and unlocking of the masses M1 and M2 will be described later in more detail with reference to Figures 2a and 2b. It is understood that any other means making it possible to keep the masses M1 and M2 attached and, possibly, to unhook them can be used in the disconnector of the invention.
- the movements of the mass M1 and of the mass M2 are damped, for example, by the flow of a fluid such as oil essentially between the walls of the masses M1 and M2.
- the electric pin 1, carried by the first wall 5, is then in electrical contact with the walls 11 of the hole 10 which corresponds to it in the mass M2.
- the pin 3, carried by the second wall 7, is not in contact with the walls 11 of this hole 10.
- a first acceleration ⁇ 1 ( Figure 2a), applied to the housing in a direction parallel to the axis defined by pins 1, 3 and in a direction from the first wall 5 towards the second wall 7, the mass M1 moves towards the wall 5 in the opposite direction to the acceleration ⁇ 1, towards an arming position; the mass M1 thereby compresses the spring K1.
- the value of the acceleration ⁇ 1, necessary to move the mass M1 towards the mass M2 is a function, except for the friction forces, of the value of the mass M1 and the stiffness of the spring K1.
- the mass M2 remains pressed against the wall 5.
- the pins 17 are housed in the groove 18 formed in the mass M2, thus making the masses M1 and M2 integral.
- the mass M1 is blocked at a greater or lesser distance from the wall 5.
- the displacement of the masses M1 and M2 towards the wall 7 takes place when the acceleration ⁇ 2 has a determined value, a function of the masses M1 and M2 and of the stiffness of the springs K1 and K2 to the nearest friction forces.
- the length of the pins 1 and 3 used makes it possible to determine the axial positions of the lugs 17 and of the groove 18.
- the lugs 17 and the groove 18 are arranged so that the pin 3 enters the hole 10 when the mass M1 secured to the mass M2 comes into abutment with the wall 7.
- a fugitive contact is obtained by unlocking the masses M1 and M2 after the successive accelerations ⁇ 1 and ⁇ 2, that is to say after the establishment of the electrical contact.
- an unlocking system is associated with the disconnector according to the invention.
- FIG. 1 to 2b An example of unlocking embodiment is shown in Figures 1 to 2b.
- the groove 18 comprises an inclined edge 19, so that said groove 18 offers a larger opening on the external wall of the mass M2.
- the mass M1 is integral with the mass M2 until the latter, by the stiffness of its spring K2, pushes back by the inclined edge 19, the lugs 17 which retract.
- the mass M2 is released from the mass M1, the spring K2 relaxes; pin 3 is no longer in contact with the walls 11 of hole 10, the contact is again open.
- the disconnector can then during new successive accelerations ⁇ 1 and ⁇ 2 restore the electrical contact between the pins 1, 3.
- unlocking systems can be envisaged, in particular by the use of an electromagnet repelling by its magnetic core the mass M2 towards the first wall 5, after two successive accelerations ⁇ 1 and ⁇ 2.
- FIG. 1 shows a hole 10 per pair of pins but it is understood that the mass M2 may include holes common to several pairs of pins arranged in the same plane, depending on the use of the disconnector.
- the masses M1 and M2 are preferably of cylindrical shape, but other shapes, in particular parallelepipedal, can be envisaged.
- Each of the masses M1 and M2 can also consist of several masses assembled in particular of two masses, the spacing between these two masses respectively forming the chamber 14 and the hole 10.
- several springs can be used in the disconnector of the invention.
- the wall 9 can completely or partially surround the means for reversing the state of electrical continuity between the pins.
- the disconnector can be with the contact closed at rest and with the contact open after two successive accelerations ⁇ 1 and ⁇ 2.
- the disconnector can be with the contact closed at rest and with the contact open after two successive accelerations ⁇ 1 and ⁇ 2.
- a longer pin 3 and a shorter pin 1 are used than in the embodiment described in Figures 1 to 2b, so that pins 1 and 3 are in contact with the walls 11 of the hole 10 at rest , and that the pin 1 is no longer in contact with the walls 11 of this hole 10 after two successive accelerations ⁇ 1 and ⁇ 2.
- this type of disconnector one can obtain a continuous or fugitive contact.
- the disconnector according to the invention can have a reduced overall size with a diameter of around 30 mm and a length of around 70 mm. It is capable of operating normally in a thermal environment ranging from about -25 ° C to + 70 ° C, in a mechanical environment of static accelerations and white noise. On the other hand, insensitive to attack, it does not work in an accidental environment such as in a high level of shock, in a fire.
- the disconnector according to the invention makes it possible to establish between two electric pins, respectively in the case of a continuous or fugitive contact, a direct current of approximately 10 A or pulse of approximately 3000 A for 2 ⁇ s, under a voltage ranging from 0 to 4 kV.
- the two successive accelerations ⁇ 1 and ⁇ 2 in opposite directions correspond respectively to both an acceleration followed by a deceleration and a decelaration followed by an acceleration.
- the applications of the disconnector according to the invention are very wide, an appropriate calculation of the value of the masses, the stiffness of the springs and the length of the electric pins makes it possible to adapt the disconnector of the invention to a determined problem, even in a restrictive environment.
Landscapes
- Switches Operated By Changes In Physical Conditions (AREA)
- Vibration Prevention Devices (AREA)
Abstract
L'invention concerne un sectionneur accélérométrique bidirectionnel. Ce sectionneur comprend un boîtier (5, 7, 9), au moins une paire de broches de contact électrique (1, 3) en regard dans le boîtier et des moyens pour inverser l'état de continuité électrique desdites broches dans le boîtier. Ces moyens comprennent une première masse (M1) sensible à une accélération du boîtier dans un premier sens pour se déplacer dans une position d'armement dans laquelle elle est solidaire automatiquement par des moyens de verrouillage (17, 18) d'une deuxième masse (M2), la première et la deuxième masses (M1, M2) solidarisées étant sensibles à une accélération du boîtier dans un deuxième sens opposé au premier pour se déplacer dans une position d'actionnement inversant l'état de continuité électrique entre lesdites broches. Application à des domaines nécessitant l'établissement ou la coupure de courants continus ou impulsionnels notamment de très haut niveau, après deux accélérations successives de sens opposés, tels qu'en aérospatiale ou en robotique et en particulier dans des environnements contraignants.The invention relates to a bidirectional accelerometric disconnector. This disconnector comprises a housing (5, 7, 9), at least one pair of electrical contact pins (1, 3) facing each other in the housing and means for reversing the state of electrical continuity of said pins in the housing. These means comprise a first mass (M1) sensitive to an acceleration of the housing in a first direction for moving into an arming position in which it is automatically secured by locking means (17, 18) of a second mass ( M2), the first and second masses (M1, M2) joined together being sensitive to an acceleration of the housing in a second direction opposite to the first to move into an actuating position reversing the state of electrical continuity between said pins. Application to fields requiring the establishment or cutting of direct or impulse currents, in particular of very high level, after two successive accelerations in opposite directions, such as in aerospace or robotics and in particular in restrictive environments.
Description
La présente invention concerne un sectionneur accélérométrique bidirectionnel nécessitant deux accélérations de sens opposé pour être opérant.The present invention relates to a bidirectional accelerometric disconnector requiring two accelerations in opposite directions to be effective.
L'invention s'applique à des domaines très variés tels que l'aérospatial où une accélération et une décélération peuvent résulter d'une trajectoire dans l'atmosphère, ou bien dans le domaine de la robotique où des machines utilisent des mouvements de va et vient. Elle peut s'appliquer également dans le domaine de la sécurité lorsqu'il est nécessaire de couper ou d'établir un contact électrique, par exemple en cas d'incident mécanique ou d'accident de la circulation (routier, ferroviaire, aérien), et dans des environnements contraignants nécessitant l'établissement ou la coupure de courants continus ou impulsionnels notamment de très haut niveau.The invention applies to very varied fields such as aerospace where acceleration and deceleration can result from a trajectory in the atmosphere, or in the field of robotics where machines use back and forth movements. come. It can also be applied in the field of safety when it is necessary to cut or establish an electrical contact, for example in the event of a mechanical incident or a traffic accident (road, rail, air), and in restrictive environments requiring the establishment or breaking of direct or impulse currents, in particular of very high level.
L'invention a pour objet un sectionneur accélérométrique bidirectionnel permettant d'établir ou de couper un ou plusieurs contacts électriques après application de deux accélérations successives et de sens opposés.The subject of the invention is a bidirectional accelerometric disconnector making it possible to establish or cut one or more electrical contacts after application of two successive accelerations and in opposite directions.
De façon plus précise, l'invention a pour objet un sectionneur accélérométrique comprenant :
- un boîtier,
- au moins une paire de broches de contact électrique en regard dans ledit boîtier, et
- des moyens mécaniques pour inverser l'état de continuité électrique entre lesdites broches ; lesdits moyens comprennent une première masse logée dans le boîtier et sensible à une accélération du boîtier dans un premier sens pour se déplacer dans une position d'armement dans laquelle elle est solidaire automatiquement par des moyens de verrouillage, d'une deuxième masse logée dans le boîtier, la première et la deuxième masses solidarisées par lesdits moyens de verrouillage étant sensibles à une accélération du boîtier dans un deuxième sens opposé au premier, pour se déplacer dans une position d'actionnement. L'état de continuité électrique entre lesdites broches est inversé par le déplacement de la deuxième masse en position d'actionnement.More specifically, the invention relates to an accelerometric disconnector comprising:
- a housing,
- at least one pair of facing electrical contact pins in said housing, and
- mechanical means for reversing the state of electrical continuity between said pins; said means comprise a first mass housed in the housing and sensitive to an acceleration of the housing in a first direction to move into an arming position in which it is automatically secured by locking means, of a second mass housed in the housing, the first and second masses secured by said locking means being sensitive to an acceleration of the housing in a second direction opposite to the first, to move into an actuating position. The state of electrical continuity between said pins is reversed by the displacement of the second mass in the actuation position.
Selon un mode de réalisation du sectionneur accélérométrique, le boîtier comprend deux parois d'extrémité dans lesquelles sont montées les broches électriquement isolées desdites parois d'extrémité ; la première masse est normalement appliquée contre l'une des parois par des premiers moyens élastiques et la deuxième masse est normalement appliquée contre l'autre paroi par des deuxièmes moyens élastiques.According to one embodiment of the accelerometric disconnector, the housing comprises two end walls in which are mounted the pins electrically isolated from said end walls; the first mass is normally applied against one of the walls by first elastic means and the second mass is normally applied against the other wall by second elastic means.
Selon un autre mode de réalisation du sectionneur accélérométrique, la deuxième masse comprend un trou constitué par exemple par un alésage dans l'axe de la paire de broches pour mettre en contact électrique lesdites broches par les parois dudit trou. Lesdites parois sont électriquement isolées de la deuxième masse.According to another embodiment of the accelerometric disconnector, the second mass comprises a hole constituted for example by a bore in the axis of the pair of pins for bringing said pins into electrical contact by the walls of said hole. Said walls are electrically isolated from the second mass.
Selon un autre mode de réalisation du sectionneur accélérométrique, la première masse entoure la deuxième masse et les moyens de verrouillage comprennent au moins un ergot à ressort apte à faire saillie radialement de l'une des masses pour pénétrer dans une gorge formée dans l'autre masse, lorsque la première masse est en position d'armement.According to another embodiment of the accelerometric disconnector, the first mass surrounds the second mass and the locking means comprise at least one spring lug capable of projecting radially from one of the masses to enter a groove formed in the other mass, when the first mass is in the arming position.
Selon un autre mode de réalisation du sectionneur accélérométrique, la gorge comprend un bord incliné permettant un déverrouillage des deux masses.According to another embodiment of the accelerometric disconnector, the groove comprises an inclined edge allowing the two masses to be unlocked.
Selon un mode préféré de réalisation du sectionneur accélérométrique des moyens de coulissement sont placés entre les deux masses. Ces moyens de coulissement comprennent par exemple au moins trois billes ou trois galets logés dans trois rainures circonférentiellement espacées et formées dans l'une des masses.According to a preferred embodiment of the accelerometric disconnector of the sliding means are placed between the two masses. These sliding means comprise for example at least three balls or three rollers housed in three circumferentially spaced grooves and formed in one of the masses.
De façon avantageuse, le boîtier contient un fluide d'amortissement des mouvements des masses.Advantageously, the housing contains a fluid for damping the movements of the masses.
Selon une variante de réalisation du sectionneur accélérométrique, il comprend plusieurs paires de broches de contact électrique parallèles les unes aux autres, la deuxième masse comportant au plus un trou par paire de broches.According to an alternative embodiment of the accelerometric disconnector, it comprises several pairs of electrical contact pins parallel to each other, the second mass comprising at most one hole per pair of pins.
D'autres caractéristiques et avantages de l'invention ressortiront mieux de la description qui va suivre donnée à titre purement illustratif et non limitatif en référence aux figures annexées 1 à 2b dans lesquelles :
- - la figure 1 représente schématiquement en coupe longitudinale un exemple de réalisation du sectionneur accélérométrique bidirectionnel au repos conforme à l'invention,
- - les figures 2a et 2b représentent schématiquement le sectionneur accélérométrique bidirectionnel de la figure 1 respectivement lorsqu'il est soumis à une première accélération dans un premier sens et lorsqu'il est soumis à une deuxième accélération en sens inverse.
- FIG. 1 schematically shows in longitudinal section an embodiment of the bidirectional accelerometric switch at rest according to the invention,
- - Figures 2a and 2b schematically represent the bidirectional accelerometric disconnector of Figure 1 respectively when it is subjected to a first acceleration in a first direction and when it is subjected to a second acceleration in the opposite direction.
Le sectionneur accélérométrique conforme à l'invention, comme représenté sur les figures 1 à 2b, comprend un boîtier constitué par deux parois planes d'extrémité 5, 7 parallèles entre elles, reliées par une paroi cylindrique 9. Chacune des parois d'extrémité 5, 7 est traversée par une ou plusieurs broches de contact électrique alignées 1, 3, respectivement. Ces broches 1, 3 sont électriquement isolées des parois 5, 7. On a représenté en trait plein et en traits mixtes les cas où chaque paroi est traversée par une et deux broches. Les broches 1, 3 sont perpendiculaires aux parois 5, 7 et donc parallèles à l'axe du boîtier. Elles font saillie à l'intérieur du boîtier et peuvent être raccordées hors de celui-ci à tout circuit électrique approprié.The accelerometric disconnector according to the invention, as shown in FIGS. 1 to 2b, comprises a housing constituted by two
A l'intérieur du boîtier sont placés des moyens pour inverser l'état de continuité électrique entre les broches 1, 3.Inside the housing are placed means for reversing the state of electrical continuity between the
Ces moyens comportent une première masse M₁ de forme annulaire, appliquée contre la paroi 7 du boîtier par un ressort K₁ prenant appui sur la paroi opposée 5. La masse annulaire M₁ définit par sa surface cylindrique interne une chambre 14. Cette masse annulaire M₁ est disposée coaxialement à l'intérieur de la paroi 9 du boîtier, son axe étant parallèle aux broches 1, 3 de façon à pouvoir se déplacer selon cet axe vers la paroi 5 du boîtier.These means comprise a first mass M₁ of annular shape, applied against the
Les moyens pour inverser l'état de continuité électrique comprennent en outre une deuxième masse cylindrique M₂ appliquée contre la paroi 5 du boîtier par un ressort K₂ prenant appui sur la paroi opposée 7. Cette masse M₂ est disposée coaxialement à la masse M₁, de façon à pouvoir coulisser à l'intérieur de la masse M₁, dans la chambre 14. A cet effet, des moyens de coulissement sont placés entre les deux masses M₁, M₂. Ces moyens de coulissement comprennent au moins trois rainures longitudinales 15, situées sur la surface cylindrique interne de la masse M₁, dans lesquelles sont reçues des billes 13 ou des galets qui roulent sur la surface cylindrique externe de la masse M₂.The means for reversing the state of electrical continuity further comprise a second cylindrical mass M₂ applied against the wall 5 of the housing by a spring K₂ bearing on the
Au repos, c'est-à-dire lorsque les ressorts K₁ et K₂ sont détendus, les longueurs des masses M₁ et M₂ du boîtier sont telles que l'extrémité de la masse M₂, en regard de la paroi 7, est en partie emboî tée dans l'extrémité de la masse M₁, en regard de la paroi 5.At rest, that is to say when the springs K₁ and K₂ are relaxed, the lengths of the masses M₁ and M₂ of the housing are such that the end of the mass M₂, facing the
La deuxième masse M₂ comprend un trou 10 constitué par exemple par un alésage suivant l'axe de chaque paire de broches 1, 3, chaque trou débouchant sur les faces d'extrémité de la masse M₂, parallèles aux parois 5, 7 du boîtier. Chaque broche d'une paire de broches de contact électrique 1, 3 peut coulisser dans le trou 10 qui lui correspond, lors de mouvements de va et vient de la masse M₂ dans la direction des broches. Lorsque les deux broches d'une même paire sont ensemble à l'intérieur du trou 10 qui leur correspond, les parois conductrices 11 de ce dernier permettent d'établir un contact électrique entre ces deux broches. A cet effet, tout ou partie des parois 11 de chaque trou est recouvert d'un dépôt de matériau conducteur pour permettre de relier électriquement les deux broches 1, 3 d'une paire par contact avec ce dépôt. Les parois 11 sont électriquement isolées de la masse M₂.The second mass M₂ comprises a
Dans le mode de réalisation représenté sur la figure 1, seule la broche 1 est logée dans le trou 10 lorsque la masse M₂ est dans sa position initiale de repos. Il n'y a donc pas alors de contact électrique entre les broches 1, 3.In the embodiment shown in Figure 1, only the pin 1 is housed in the
Des moyens de verrouillage sont prévus entre les masses M₁ et M₂ pour les rendre solidaires l'une de l'autre lors d'une accélération entraînant la masse M₁ vers la paroi 5 du boîtier. Ces moyens comprennent au moins un ergot à ressort 17, logé dans un trou radial débouchant sur la surface interne de la masse M₁, à proximité de son extrémité la plus proche de la paroi 5. Les moyens de verrouillage comprennent également une gorge annulaire 18 formée sur la surface externe de la masse M₂, à proximité de son extrémité la plus proche de la paroi 5. Ainsi, lorsque le ressort K₁ se compri me, les ergots 17 viennent se placer dans la gorge 18.Locking means are provided between the masses M₁ and M₂ to make them integral with one another during an acceleration causing the mass M₁ towards the wall 5 of the housing. These means comprise at least one
Pour permettre une désolidarisation des masses M₁ et M₂ après la mise en oeuvre du sectionneur, le bord 19 de la gorge 18 situé du côté de la paroi 7 peut être incliné pour permettre à l'ergot 17 de se rétracter. le verrouillage et le déverrouillage des masses M₁ et M₂ seront décrits ultérieurement plus en détail en se référant aux figures 2a et 2b. Il est bien entendu que tout autre moyen permettant de maintenir accrochées les masses M₁ et M₂ et, éventuellement, de les décrocher peut être utilisé dans le sectionneur de l'invention.To allow separation of the masses M₁ and M₂ after the implementation of the disconnector, the
Les mouvements de la masse M₁ et de la masse M₂ sont amortis, par exemple, par écoulement d'un fluide tel que de l'huile essentiellement entre les parois des masses M₁ et M₂. Les broches 1, 3, lorsqu'elles sont en contact avec les parois 11 dutrou 10, empêchent l'écoulement du fluide le long du trou 10.The movements of the mass M₁ and of the mass M₂ are damped, for example, by the flow of a fluid such as oil essentially between the walls of the masses M₁ and M₂. The
La suite de la description permet de comprendre le fonctionnement du sectionneur accélérométrique bidirectionnel conforme à l'invention à partir d'une paire de broches de contact électriques 1 et 3.The rest of the description makes it possible to understand the operation of the bidirectional accelerometric disconnector according to the invention from a pair of
Au repos (figure 1), les ressorts K₁ et K₂ interposés entre les masses M₁ et M₂ et les parois 5, 7, sont détendus. Compte tenu de la constante de raideur des ressorts K₁ et K₂, les masses M₁ et M₂ sont respectivement au voisinage ou contre les parois 7 et 5.At rest (Figure 1), the springs K₁ and K₂ interposed between the masses M₁ and M₂ and the
La broche électrique 1, portée par la première paroi 5, est alors en contact électrique avec les parois 11 du trou 10 qui lui correspond dans la masse M₂. En revanche, la broche 3, portée par la deuxième paroi 7, n'est pas en contact avec les parois 11 de ce trou 10.The electric pin 1, carried by the first wall 5, is then in electrical contact with the
Aussi, au repos il n'y a pas de contact élec trique entre la broche 1 et la broche 3, le contact est dit ouvert.Also, at rest there is no electrical contact stick between pin 1 and
Sous l'action d'une première accélération γ₁ (figure 2a), appliquée au boîtier dans une direction parallèle à l'axe défini par les broches 1, 3 et dans un sens allant de la première paroi 5 vers la deuxième paroi 7, la masse M₁ se déplace vers la paroi 5 en sens inverse de l'accélération γ₁, vers une position d'armement ; la masse M₁ comprime de ce fait le ressort K₁. La valeur de l'accélération γ₁, nécessaire pour déplacer la masse M₁ vers la masse M₂ est fonction, aux forces de frottement près, de la valeur de la masse M₁ et de la raideur du ressort K₁. Au cours de l'accélération γ₁, la masse M₂ reste plaquée contre la paroi 5.Under the action of a first acceleration γ₁ (Figure 2a), applied to the housing in a direction parallel to the axis defined by
Par ailleurs, du fait du déplacement de la masse M₁ vers la masse M₂, les ergots 17 viennent se loger dans la gorge 18 aménagée dans la masse M₂, rendant ainsi solidaires les masses M₁ et M₂. Suivant la position des ergots 17 dans la paroi interne de la masse M₁ et de la gorge 18 dans la paroi externe de la masse M₂, la masse M₁ est bloquée à une distance plus ou moins importante de la parroi 5.Furthermore, due to the displacement of the mass M₁ towards the mass M₂, the
Comme représenté sur la figure 2a, lorsque le boîtier est soumis à une accélération γ₁, les broches 1, 3 ne sont toujours pas en contact électrique, puisque la masse M₂ n'a pratiquement pas bougé.As shown in FIG. 2a, when the housing is subjected to an acceleration γ₁, the
L'extrémité de la broche 3 en regard de la broche 1 reste libre. Cette accélération γ₁ permet uniquement de rendre solidaires les masses M₁ et M₂.The end of
Lorsqu'une deuxième accélération γ₂ (figure 2b) est appliquée au boîtier dans une direction parallèle à l'axe des broches 1, 3 et dans un sens allant de la deuxième paroi 7 à la première paroi 5, c'est-à-dire en sens inverse de la première accélération γ₁, la masse M₂ et la masse M₁ se déplacent ensem ble vers la paroi 7 dans position d'actionnement. Le ressort K₂ se comprise tandis que le ressort K₁ se détend. Les masses M₁ et M₂ étant solidaires l'une de l'autre par les ergots 17 placés dans la gorge 18, lorsque la masse M₁ arrive en butée contre la paroi 7, elle bloque le déplacement de M₂. Toute autre position relative des masses M₁ et M₂ solidaires l'une de l'autre, lors de L7accélération γ₂ est envisageable. Notamment la masse M₂ peut venir en butée sur la paroi 7 limitant ainsi le déplacement de la masse M₁ ; dans ce cas un logement est aménagé dans la paroi 7 pour recevoir le ressort K₂.When a second acceleration γ₂ (Figure 2b) is applied to the housing in a direction parallel to the axis of
Le déplacement des masses M₁ et M₂ vers la paroi 7 a lieu lorsque l'accélération γ₂ a une valeur déterminée, fonction des masses M₁ et M₂ et de la raideur des ressorts K₁ et K₂ aux forces de frottement près.The displacement of the masses M₁ and M₂ towards the
Le déplacement de la masse M₂ vers la paroi 7 permet à la broche 3 de pénétrer dans le trou 10 alors que la broche 1 s'y trouve toujours. On établit donc un contact électrique entre les broches 1 et 3 par l'intermédiaire des parois 11 de ce trou 10 ; le contact est dit fermé.The displacement of the mass M₂ towards the
La longueur des broches 1 et 3 utilisées permet de déterminer les positions axiales des ergots 17 et de la gorge 18.The length of the
En effet, les ergots 17 et le gorge 18 sont disposés de façon que la broche 3 pénètre dans le trou 10 lorsque la masse M₁ solidaire de la masse M₂ arrive en butée de la paroi 7.Indeed, the
Suivant l'utilisation de ce sectionneur, un contact électrique continu ou fugitif peut être établi entre les broches électriques 1, 3 après deux accélérations successives γ₁ et γ₂.According to the use of this disconnector, a continuous or fugitive electrical contact can be established between the
Un contact continu est obtenu, soit lorsque l'accélération γ₂ est maintenue, en gardant la masse M₁ solidaire de la masse M₂, ou après arrêt de l'accélération γ₂ c'est-à-dire au repos, lorsque les masses M₁ et M₂ sont solidaires et lorsque la raideur des ressorts K₁ et K₂, la valeur des masses M₁ et M₂ et la longueur des broches 1 et 3 permettent de maintenir un contact électrique entre les broches 1, 3 et les parois 11 du trou 10, ou encore en verrouillant soit la masse M₁ soit la masse M₂ sur la paroi 7, les masses M₁ et M₂ étant solidaires.Continuous contact is obtained, either when the acceleration γ₂ is maintained, keeping the mass M₁ integral with the mass M₂, or after stopping the acceleration γ₂ that is to say at rest, when the masses M₁ and M₂ are integral and when the stiffness of the springs K₁ and K₂, the value of the masses M₁ and M₂ and the length of the
En revanche, un contact fugitif est obtenu en déverrouillant les masses M₁ et M₂ après les accélérations successives γ₁ et γ₂, c'est-à-dire après l'établissement du contact électrique. A cet effet, un système de déverrouillage est associé au sectionneur conforme à l'invention.On the other hand, a fugitive contact is obtained by unlocking the masses M₁ and M₂ after the successive accelerations γ₁ and γ₂, that is to say after the establishment of the electrical contact. To this end, an unlocking system is associated with the disconnector according to the invention.
Un exemple de réalisation de déverrouillage est représenté sur les figures 1 à 2b. En effet, la gorge 18 comprend un bord 19 incliné, de façon à ce que ladite gorge 18 offre une plus grande ouverture sur la paroi externe de la masse M₂. Ainsi, la masse M₁ est solidaire de la masse M₂ jusqu'à ce que celle-ci, par la raideur de son ressort K₂, repousse par le bord incliné 19, les ergots 17 qui se rétractent. La masse M₂ se libère alors de la masse M₁, le ressort K₂ se détend ; la broche 3 n'est plus en contact avec les parois 11 de trou 10, le contact est à nouveau ouvert. Le sectionneur peut alors au cours de nouvelles accélérations successives γ₁ et γ₂ rétablir le contact électrique entre les broches 1, 3.An example of unlocking embodiment is shown in Figures 1 to 2b. Indeed, the
Cet exemple n'est pas limitatif, d'autres systèmes de déverrouillage peuvent être envisagés, notamment par l'utilisation d'un électro-aimant repoussant par son noyau magnétique la masse M₂ vers la première paroi 5, après deux accélérations successives γ₁ et γ₂.This example is not limiting, other unlocking systems can be envisaged, in particular by the use of an electromagnet repelling by its magnetic core the mass M₂ towards the first wall 5, after two successive accelerations γ₁ and γ₂.
Sur la figure 1, trois paires de broches sont représentées dont une paire en trait plein et les deux autres paires en traits mixtes. Le nombre de paires de broches utilisé dépend de l'utilisation du sectionneur conforme à l'invention. Celui-ci peut comporter de une à plusieurs paires de broches, disposées parallèlement les unes aux autres et à une distance entre elles fonction de leur utilisation.In Figure 1, three pairs of pins are shown, one pair in solid lines and the other two pairs in dashed lines. The number of pairs of pins used depends on the use of the disconnector according to the invention. This may include from one to several pairs of pins, arranged parallel to each other and at a distance between them depending on their use.
La figure 1 représente un trou 10 par paire de broches mais il est bien entendu que la masse M₂ peut comporter des trous communs à plusieurs paires de broches disposées dans un même plan, en fonction de l'utilisation du sectionneur.FIG. 1 shows a
Les masses M₁ et M₂ sont de préférence de forme cylindrique, mais d'autres formes notamment parallélépipédiques peuvent être envisagées. Chacune des masses M₁ et M₂ peut également être constituée de plusieurs masses assemblées notamment de deux masses, l'espacement entre ces deux masses formant respectivement la chambre 14 et le trou 10. De plus, plusieurs ressorts peuvent être utilisés dans le sectionneur de l'invention.The masses M₁ and M₂ are preferably of cylindrical shape, but other shapes, in particular parallelepipedal, can be envisaged. Each of the masses M₁ and M₂ can also consist of several masses assembled in particular of two masses, the spacing between these two masses respectively forming the
D'autre part, la paroi 9 peut entourer entièrement ou en partie les moyens pour inverser l'état de continuité électrique entre les broches.On the other hand, the wall 9 can completely or partially surround the means for reversing the state of electrical continuity between the pins.
De plus, des moyens de verrouillage des masses M₁ et M₂ différents de ceux décrits dans les figures 1 à 2b peuvent être envisagés sans sortir du cadre de l'invention.In addition, means for locking the masses M₁ and M₂ different from those described in Figures 1 to 2b can be envisaged without departing from the scope of the invention.
La description ci-dessus est faite en référence à un exemple de réalisation du sectionneur conforme à l'invention à contact ouvert au repos et à contact fermé après deux accélérations successives γ₁ et γ₂, mais l'inverse est également possible. En effet, en modifiant les longueurs des broches 1 et 3, le sectionneur peut être à contact fermé au repos et à contact ouvert après deux accélérations successives γ₁ et γ₂. Pour cela on utilise une broche 3 plus longue et une broche 1 plus courte que dans l'exemple de réalisation décrit figures 1 à 2b, de façon à ce que les broches 1 et 3 soient en contact avec les parois 11 du trou 10 au repos, et que la broche 1 ne soit plus en contact avec les parois 11 de ce trou 10 après deux accélérations successives γ₁ et γ₂. De même, avec ce type de sectionneur, on peut obtenir un contact continu ou fugitif.The above description is made with reference to an exemplary embodiment of the disconnector according to the invention with contact open at rest and contact closed after two successive accelerations γ₁ and γ₂, but the reverse is also possible. Indeed, in modifying the lengths of
Le sectionneur conforme à l'invention peut avoir un encombrement réduit avec un diamètre de l'ordre de 30 mm et une longueur de l'ordre de 70 mm. Il est capable de fonctionner normalement dans un environnement thermique allant environ de -25°C à +70°C, dans un environnement mécanique d'accélérations statiques et de bruit blanc. Par contre, insensible aux agressions, il ne fonctionne pas dans un environnement accidentel tel qu'en haut niveau de chocs, en incendie.The disconnector according to the invention can have a reduced overall size with a diameter of around 30 mm and a length of around 70 mm. It is capable of operating normally in a thermal environment ranging from about -25 ° C to + 70 ° C, in a mechanical environment of static accelerations and white noise. On the other hand, insensitive to attack, it does not work in an accidental environment such as in a high level of shock, in a fire.
Le sectionneur conforme à l'invention permet d'établir entre deux broches électriques, respectivement dans le cas d'un contact continu ou fugitif, un courant continu de 10 A environ ou impulsionnel de 3000 A environ pendant 2 µs, sous une tension allant de 0 à 4 kV.The disconnector according to the invention makes it possible to establish between two electric pins, respectively in the case of a continuous or fugitive contact, a direct current of approximately 10 A or pulse of approximately 3000 A for 2 μs, under a voltage ranging from 0 to 4 kV.
Les deux accélérations successives γ₁ et γ₂ de sens opposés correspondent respectivement aussi bien à une accélération suivie d'une décélération qu'à une décélaration suivie d'une accélération.The two successive accelerations γ₁ and γ₂ in opposite directions correspond respectively to both an acceleration followed by a deceleration and a decelaration followed by an acceleration.
Les applications du sectionneur conforme à l'invention sont très larges, un calcul approprié de la valeur des masses, de la raideur des ressorts et de la longueur des broches électriques permet d'adapter le sectionneur de l'invention à un problème déterminé, même en environnement contraignant.The applications of the disconnector according to the invention are very wide, an appropriate calculation of the value of the masses, the stiffness of the springs and the length of the electric pins makes it possible to adapt the disconnector of the invention to a determined problem, even in a restrictive environment.
Claims (8)
- un boîtier (5, 7, 9),
- au moins une paire de broches de contact électrique (1, 3) en regard dans ledit boîtier, et
- des moyens mécaniques pour inverser l'état de continuité électrique entre lesdites broches, lesdits moyens comprenant une première masse (M₁) logée dans le boîtier et sensible à une accélération (γ₁) du boîtier dans un premier sens pour se déplacer dans une position d'armement dans laquelle elle est solidaire automatiquement par des moyens de verrouillage (17, 18), d'une deuxième masse (M₂) logée dans le boîtier, la première et la deuxième masses (M₁, M₂) solidarisées par lesdits moyens de verrouillage étant sensibles à une accélération (γ₂) du boîtier dans un deuxième sens opposé au premier, pour se déplacer dans une position d'actionnement, l'état de continuité électrique entre lesdites broches étant inversé par le déplacement de la deuxième masse en position d'actionnement.1. Accelerometric disconnector, characterized in that it comprises:
- a housing (5, 7, 9),
- at least one pair of electrical contact pins (1, 3) facing each other in said housing, and
- mechanical means for reversing the state of electrical continuity between said pins, said means comprising a first mass (M₁) housed in the housing and sensitive to an acceleration (γ₁) of the housing in a first direction to move into a position d armament in which it is automatically secured by locking means (17, 18), a second mass (M₂) housed in the housing, the first and second masses (M₁, M₂) secured by said locking means sensitive to an acceleration (γ₂) of the housing in a second direction opposite to the first, to move into an actuation position, the state of electrical continuity between said pins being reversed by the displacement of the second mass in the actuation position .
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