EP3811392A1 - Dispositif de coupure pyrotechnique - Google Patents

Dispositif de coupure pyrotechnique

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Publication number
EP3811392A1
EP3811392A1 EP19734851.9A EP19734851A EP3811392A1 EP 3811392 A1 EP3811392 A1 EP 3811392A1 EP 19734851 A EP19734851 A EP 19734851A EP 3811392 A1 EP3811392 A1 EP 3811392A1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
relief
cutoff
face
piston
configuration
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
EP19734851.9A
Other languages
German (de)
English (en)
Inventor
Frédéric MARLIN
Philippe Lopez
Romain LORENZON
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
ArianeGroup SAS
Original Assignee
ArianeGroup SAS
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by ArianeGroup SAS filed Critical ArianeGroup SAS
Publication of EP3811392A1 publication Critical patent/EP3811392A1/fr
Pending legal-status Critical Current

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Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01H—ELECTRIC SWITCHES; RELAYS; SELECTORS; EMERGENCY PROTECTIVE DEVICES
    • H01H39/00—Switching devices actuated by an explosion produced within the device and initiated by an electric current
    • H01H39/006—Opening by severing a conductor
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23D—PLANING; SLOTTING; SHEARING; BROACHING; SAWING; FILING; SCRAPING; LIKE OPERATIONS FOR WORKING METAL BY REMOVING MATERIAL, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23D15/00—Shearing machines or shearing devices cutting by blades which move parallel to themselves
    • B23D15/12—Shearing machines or shearing devices cutting by blades which move parallel to themselves characterised by drives or gearings therefor
    • B23D15/14—Shearing machines or shearing devices cutting by blades which move parallel to themselves characterised by drives or gearings therefor actuated by fluid or gas pressure
    • B23D15/145—Shearing machines or shearing devices cutting by blades which move parallel to themselves characterised by drives or gearings therefor actuated by fluid or gas pressure actuated by explosion

Definitions

  • the present invention relates to the general field of electrical cut-off devices, and more particularly those of the pyrotechnic type.
  • Pyrotechnic breaking devices comprising a body in which there is present a pyrotechnic initiator configured for, when triggered, set in motion a piston provided with a relief in the direction of a conductive bar to be sectioned.
  • WO 2016/038043 and WO 2016/038050 show examples of devices of this type.
  • FR3017240 shows a cut-off device which cuts a three-part conductive bar with two cutting portions present on a movable piston.
  • the device described proposes to reduce the occurrence of electric arcs at the time of cutting with an ablative material whose removal increases the arc forming voltage.
  • Such a device is complex to achieve.
  • the invention proposes for this purpose a pyrotechnic breaking device comprising: a first pressurizing chamber in communication with an output of a pyrotechnic initiator,
  • a second chamber delimited by a support on which is present a conductive portion extending in a first direction, the support defining a first and a second housing separated and spaced apart from one another along the first direction, and
  • a piston separating the first chamber from the second chamber, the piston comprising a first and a second protruding relief protrusion located respectively facing the first and the second housing.
  • the pyrotechnic initiator is configured to pass the cutoff device from a first current flow pattern to a second current cutoff configuration, the piston being set in motion upon transition from the first to the second configuration to break the conductive portion by impact with the cut reliefs, each cutoff relief having, in the second configuration, a face in contact with the support.
  • the piston further comprises an additional relief projecting between the first and second cutoff reliefs
  • the support further comprises a third housing facing the additional relief between the first and the second housing, the additional relief being, in the second configuration, present in the third housing.
  • the breaking device comprises at least two cutting reliefs which can cut the conductive portion into at least three distinct parts.
  • the breaking device comprises at least two cutting reliefs which can cut the conductive portion into at least three distinct parts.
  • the additional relief may have a triangular section.
  • the additional relief may have a rectangular section, or another shape.
  • the third housing may have a section adapted to the shape of the additional relief.
  • the face of each cutoff relief may be in contact with a wall of a corresponding housing.
  • the contact between the face of each cutoff relief and the support may be a surface contact, to further improve the seal and reduce the risk of arcing .
  • the cut-off device may comprise a body in which are present the first and the second chamber, the pyrotechnic initiator, the support, and the piston.
  • the body, the piston and the support may be of an electrically insulating material.
  • the support may take the form of a drawer inserted into a housing present in the body.
  • the body may include a lower opening through which the plunger can be inserted into the body.
  • the first and second reliefs, and the additional relief may extend in a second direction transverse to the first direction, for example along a width of the conductive portion.
  • the conductive portion may be cut into three distinct portions during the passage of the cutoff device from the first to the second configuration.
  • the conductive portion may have, in the first configuration, a first and a second zone of reduced thickness located respectively opposite the first and second relief.
  • Each zone may be a groove formed in the conductive portion in a direction transverse to the first direction, for example according to the width of the conductive portion.
  • Such grooves may be present on one face of the conductive portion facing the piston, or on a face thereof opposite the piston.
  • the additional relief may be centered with respect to the first and second cutoff reliefs.
  • each relief may extend from a lower face of the piston, the additional relief extending from said face to a smaller distance than that over which the first and second extend. cut reliefs from said face.
  • each relief may extend from a lower face of the piston, the additional cutoff relief extending from said face over a greater distance than that over which extend the first and second cutoff reliefs from said face. This arrangement further increases the distance between the cut portions of the conductive portion in the second configuration, further reducing the risk of forming an electric arc.
  • each relief may extend from a lower face of the piston, the additional relief extending from said face a distance substantially equal to that on which s' extend the first and second cutoff reliefs from said face.
  • the conductive portion may comprise at least one opening facing the additional relief, and the additional relief may comprise at least one projecting lug cooperating with said opening during the passage from the first to the second configuration.
  • the openings and the lugs may have a section of rectangular shape. This lug and this opening keep the conductive portion in position in the first direction during and after the cut, which further improves the cut. It should be noted that these advantages are even greater when the additional relief extends from the face of the piston over a larger length than that on which extend the first and second reliefs from said face.
  • each cutoff relief in the first configuration, can be inclined with respect to an axis of movement of the piston, and the first and second housing each comprise a wall intended to be in contact with a corresponding face.
  • first or second cutoff relief said wall being inclined with respect to the axis of displacement. The inclination of the walls and faces increases the contact area between the reliefs and the housing, and therefore the total distance between the cut portions, which further reduces the risk of arcing.
  • each cutoff relief in the first configuration, may be parallel to an axis of movement of the piston, and the first and second housing each comprise a wall intended to be in contact with a corresponding face of the first or the second cutoff relief, said wall being parallel to the axis of displacement.
  • the piston can come on the support, which keeps the piston in the second configuration and further reduces the appearance of electric arc by increasing the contact area between the reliefs and the housing.
  • each cutoff relief in the first configuration, may be parallel to an axis of movement of the piston, and the first and second housing each comprise a wall intended to be in contact with a corresponding face of the first or the second cutoff relief, said wall being inclined with respect to the axis of displacement.
  • the piston can deform slightly to come hang on the support, which keeps the piston in the second configuration and further reduces the appearance of electric arc by increasing the contact area between the reliefs and the housing .
  • the first and second housing may each comprise a wall intended to be in contact with a corresponding face of the first or second cutoff relief, said wall and / or said face having a shoulder.
  • the wall and / or face may comprise a step or be stepped so as to have a flange.
  • FIG. 1 is an exploded perspective view of a cut-off device according to a first embodiment of the invention
  • FIG. 2 is a perspective bottom view of the piston of the cut-off device of FIG. 1;
  • FIGS. 3A and 3B show the cut-off device of FIG. 1 in section along the plane II, respectively in the first and in the second configuration
  • FIG. 4 shows a section along an IV plane perpendicular to the section plane of FIGS. 3A and 3B passing through the additional relief
  • FIGS. 5A and 5B show sections of a breaking device according to a second embodiment of the invention, respectively in the first and in the second configuration
  • FIGS. 6A and 6B show sections of a breaking device according to a third embodiment of the invention, respectively in the first and in the second configuration
  • FIGS. 7A and 7B show sections of a cut-off device according to a fourth embodiment of the invention, respectively in the first and in the second configuration
  • FIGS. 8A and 8B show sections of a breaking device according to a fifth embodiment of the invention, respectively in the first and in the second configuration, and
  • FIG. 9 schematically shows an example of an electrical installation comprising a breaking device according to the invention. Detailed description of the invention
  • the cut-off device 100 according to a first embodiment illustrated in FIGS. 1 to 3B comprises: a body 10, a pyrotechnic initiator 20, a piston 30, a conductive portion 40 and a support 50.
  • the direction longitudinal L corresponds to the direction in which extends the conductive portion 40
  • the transverse direction T is perpendicular to this direction in the plane containing the conductive portion 40.
  • the device 100 comprises a first 41 and a second 42 electrical terminals intended to be connected to an electrical circuit to cut, for example in a secure electrical installation 600 ( Figure 10).
  • the conductive portion 40 takes the form of a flat tongue or conductive bar. The conductive portion 40 extends between the first terminal 41 and the second terminal 42.
  • the body 10 has a here generally parallelepipedic shape.
  • the body 10 comprises a lateral opening 11 through which the support 50 is intended to be inserted inside the body 10, a generally circular lower opening 12 through which the piston 30 is intended to be inserted inside the body 10, and an upper opening 13 projecting from an upper face of the body 10 through which the initiator 20 is intended to be inserted inside the body 10.
  • the lateral opening 11 extends in the longitudinal direction L inside the body 10 to form a housing in which the support 50 is held in the body 10.
  • the pyrotechnic initiator 20 comprises two conductive elements 21 configured to initiate a pyrotechnic charge 22 to which they are connected.
  • the pyrotechnic charge 22 is, when it is initiated for example by means of a current flowing through the conductive elements 21, capable of generating a pressurizing gas by its combustion.
  • the conductive elements 21 may be connected to a control device C (FIG. 10) configured to actuate the pyrotechnic initiator 20 when an anomaly is detected in an electrical circuit.
  • the piston 30 is, in this example, of cylindrical shape and centered on a vertical axis Z. The axis Z corresponds here to the axis of displacement of the piston 30.
  • the piston 30 comprises a circumferential groove 31 in which a seal of sealing 32, for example an O-ring, is intended to be housed.
  • the piston 30 can move along the Z axis inside the body 10 between a high position (first position, device in the first configuration), as in Figure 3A, and a low position (second position, device in the second configuration), as in Figure 3B.
  • first position first position, device in the first configuration
  • second position second position, device in the second configuration
  • the piston 30 is held in the up position.
  • the piston 30 may have a shape different from that illustrated, adapted to the shape of the cavity inside the body.
  • the body 10 comprises a first pressurizing chamber 14 in communication with an output S of the pyrotechnic initiator 20, and a second chamber 15 in which the conductive portion 40 is present.
  • the piston 30 separates the first chamber 14 of the second chamber 15 hermetically by means of the seal 32.
  • the piston 30 comprises a lower face 33 from which protrude a first cutoff relief 34 and a second cutoff relief 35.
  • the cutoff reliefs 34 and 35 are located facing the conductive portion 40.
  • the cutoff reliefs 34 and here they extend in the transverse direction T, or in other words, according to the width of the conductive portion 40.
  • the cutoff reliefs 34 and 35 extend to the edges of the the face 33 of the piston 40.
  • the relief reliefs 34 and 35 extend here from the face 33 of the piston 30 over an equal distance so as to come into contact with the conductive portion 40 simultaneously after tripping.
  • the support 50 takes, in the illustrated example, the shape of a drawer on which the conductive portion 40 is present. In the illustrated example, the support 50 is configured to hold the conductive portion 40 in position in the device 100.
  • the support 50 here comprises a first housing 51 and a second housing 52 which are, in the first configuration (FIG. respectively facing the first cutoff relief 34 and the second cutoff relief 35.
  • the housings 51 and 52 here extend in the transverse direction T and form grooves.
  • the housings 51 and 52 are intended to accommodate the cutoff reliefs 34, 35 and the ends 41a, 42a (FIG. 3B) of the cut portions of the conductive portion 40 when the device 100 is in the second configuration.
  • the first 51 and the second 52 housings are spaced along the direction L by a distance el, corresponding to the distance separating the faces 51a and 52a measured at the level of the upper face of the support 50.
  • the distance el can be at least 2 mm, or even more preferably at least 10 mm.
  • the distance el may for example be equal to at least one third of the length L1 of the portion of the conductive portion present in the second chamber 15.
  • Each cutoff relief 34, 35 has a face 34a, 35a located opposite the axis of displacement Z of the piston 30.
  • the faces 34a and 35a are located facing each other in the first configuration.
  • Each housing 51, 52 has a first wall 51a, 52a and a second wall 51b, 52b facing one another.
  • the faces 34a and 35a and the walls 51a, 52a, 51b and 52b are here planar.
  • the faces 34a and 35a of the reliefs 34 and 35 are inclined with respect to the Z axis, in particular they move away from the Z axis when one moves away from the lower face 33.
  • the walls 51a and 52a of the housings 51 and 52 are also inclined with respect to the Z axis, in particular they move away from the Z axis when one approaches the bottom of the housing 51, 52.
  • the conductive portion has two grooves 43 and 44, constituting areas of reduced thickness located respectively opposite the first 34 and second 35 reliefs cut.
  • the grooves 43 and 44 facilitate cutting by creating a zone of weakness in the conductive portion 40.
  • the piston 30 of the device 100 further comprises an additional relief 36 projecting on its lower face 33 between the first 34 and second relief 35 reliefs
  • the support 50 further comprises a third housing 53 located opposite additional relief 36 between the first 51 and second 52 dwellings.
  • the additional relief 36 extends in a manner similar to the reliefs 34 and 35 in the transverse direction T and substantially from one edge to the other of the face 33 of the piston 30.
  • the additional relief 36 and here centered with respect to the first 34 and second 35 reliefs of cut, and in particular centered on the axis Z.
  • the relief additional 36 extends here from the face 33 of the piston 30 over a distance dl greater than the distance d2 on which extend the first and second relief cutouts 34 and 35 from said face 33.
  • the additional relief 36 has a triangular section.
  • the third housing 53 has a shape complementary to that of the additional relief 36 and is designed to accommodate the additional relief 36 and the cut central portion 45 of the conductive portion 40 when the device 100 is in the second configuration ( Figure 3B). Indeed, during the passage from the first to the second configuration, the additional relief 36 carries with it the cut central portion 45 in the third housing 53 and holds it there. As can be seen in FIG. 3B, the cut central portion 45 is folded and further removed from the other cut portions relative to the device 100, so as to provide a more reliable cut and further reduce the occurrence of arcing.
  • the additional relief 36 of the device 100 further has two lugs 36a, here substantially square ( Figures 2 and 4), which project on the end of the additional relief 36 and which are distributed thereon.
  • the lugs 36a are, in the first configuration, located opposite apertures 45 (FIG. 1) of complementary shapes present in the conductive portion 40.
  • the lugs 36a and the openings 45 cooperate to maintain the conductive portion 40 in position in the device.
  • FIGS. 3A and 3B show longitudinal sectional views, that is to say in a plane containing the direction L and the axis Z.
  • FIG. the device 100 in the first configuration (piston in the first position or high position), that is to say before triggering the pyrotechnic initiator 20.
  • the chamber 14 is pressurized by the gases resulting from the combustion of the pyrotechnic charge 22, the piston 30 moves towards the conductive portion 40 along the Z axis until the cutoff reliefs 34 and 35 impinge on the conductive portion 40.
  • the additional relief 36 has already come into contact with the conductive portion 40 and its lugs 36a are engaged in the openings 45. In this way, the conductive portion 40 is held in position and begins to be folded. Then, the simultaneous impact of the cutoff reliefs 34 and 35 with the conductive portion 40 intersects it in several distinct parts, here three distinct parts: two parts connected to the terminals 41 and 42, and a central portion 45 isolated from the other two . An electric current can no longer circulate between the terminals 41 and 42.
  • the cut portions connected to the terminals 41 and 42 each have an end 41a, 42a folded into a housing 51.
  • the relief reliefs 34 and 35 are, in the second configuration, respectively housed in the housings 51 and 52.
  • the central portion 45 is isolated from the other cut parts, it is then folded and wedged in the third housing 53 by the additional relief 36.
  • the faces 34a and 35a of the piston 30 are respectively in contact with the walls 51a and 52a of the housings 51 and 52.
  • the contact between the faces 34a and 35a and the walls 51a and 52a is thus a surface contact. This contact provides a seal that reduces the risk of arcing.
  • the cutoff device 100 described above has a single conductive portion 40. However, it is not beyond the scope of the present invention when the device has several conductive portions, for example two or three conductive portions, which can be broken simultaneously by the reliefs. cutoff 34 and 35.
  • FIGS. 5A and 5B show a cut-off device 200 according to a second embodiment similar to the cut-off device 100 previously described. Unless mentioned otherwise, the corresponding reference signs between the first and second embodiments designate identical characteristics.
  • the operating principle of the cut-off device 200 is identical to that of the device 100. With respect to the cut-off device 100, in the cut-off device 200, the distance d1 is smaller than the distance d2. In this example, the cut is made before the additional relief 36 comes into contact with the conductive portion 40.
  • Figures 6A and 6B show a cutoff device 300 according to a third embodiment similar to the cutoff device 100 described above. Unless mentioned otherwise, the corresponding reference signs between the first and third embodiments designate identical characteristics.
  • the operating principle of the cut-off device 300 is identical to that of the device 100.
  • the faces 34a and 35a of the first 34 and second 35 cut-off reliefs of the piston 330, as well as that the walls 51a and 52a of the housings 51 and 52 are parallel to the axis of displacement Z.
  • the reliefs 34, 35 and the housings 51, 52 are sized so that the walls 51a, 52a come into contact with the faces 34a, 34b in the second position to lock the piston 30.
  • the walls 51a, 52a and the corresponding faces 34a, 34b are here in surface contact, which allows a seal and further reduces the risk of occurrence of an electric arc.
  • FIGS. 7A and 7B show a cut-off device 400 according to a fourth embodiment similar to the cut-off device 100 previously described. Unless mentioned otherwise, the corresponding reference signs between the first and fourth embodiments designate identical characteristics.
  • the operating principle of the cut-off device 400 is identical to that of the device 100.
  • the faces 34a and 35a of the piston 30 are parallel to the axis of displacement Z. in the device 100, the walls 51a and 52a of the housings 51 and 52 are inclined relative to the axis of displacement Z.
  • the cutoff reliefs 34 and 35 may thus deform slightly outwardly with respect to the Z axis during the passage in the second configuration ( Figure 9B) to better block the piston and further improve the reliability of the cut.
  • FIGS. 8A and 8B show a cut-off device 500 according to a fifth embodiment similar to the cut-off device 100 described above. Unless mentioned otherwise, the corresponding reference signs between the first and fifth embodiments designate identical characteristics.
  • the Principe ofsolutionment of the cut-off device 500 is identical to that of the device 100.
  • the faces 34a and 35a of the piston 30 are parallel to the axis of displacement Z, and each wall 51a, 52a of the housings 51 and 52 has a shoulder 51c, 52c.
  • the shoulder corresponds, in other words, to a step. With such a shoulder, each wall concerned is staged.
  • the shoulders 51c and 52c are here such that a distance d3 separating the walls 51a and 52a at the upper portions thereof (i.e., near the second chamber) is less than the distance d4. separating the walls 51a and 52a at the lower portions thereof (i.e. near the bottom of a housing).
  • the distance d3 is less than or substantially equal to the distance separating the faces 34a and 35a of the first 34 and second 35 cutoff reliefs.
  • the shoulders 51c and 52c are present on the walls 51 and 52 at a height h, measured from the bottom of a housing, greater than or equal to half the total depth P of a housing.
  • the cutoff reliefs 34 and 35 intersect the conductive portion 40, enter the respective housings 51 and 52 without being impeded by the walls 51a, 52a at the beginning of their course (over a distance Ph), then are blocked by contact with the lower parts of the walls 51a, 52a (located after the shoulders 51c, 52c in the direction of movement of the piston 30).
  • the first 34 and second 35 cutoff reliefs are deformed in the second configuration.
  • the shoulders 51c, 52c may be present on the faces 34a, 35a of the cut reliefs 34, 35 of the piston 30.
  • FIG. 9 schematically shows an example of a secure electrical installation 600 implementing a cut-off device 100 according to the invention.
  • the secure electrical installation 600 comprises a secure power supply system 610 comprising a cutoff device 100 (shown very schematically) and a supply circuit 111.
  • the supply circuit 111 here comprises an electric generator G connected to the first terminal 41 of the conductive portion 40 of the cut-off device 100.
  • the electric generator G may be for example a battery or an alternator.
  • the secure power system 110 further includes a control element configured to actuate the pyrotechnic initiator 22 when an abnormality is detected.
  • the control element £ is connected to the pyrotechnic initiator 22 via the connectors 21.
  • the anomaly in response to which the control element £ can trigger the second initiator 22 may be an electrical anomaly, such as an overshoot current threshold in the circuit, or a non-electrical anomaly such as the detection of a shock, for example a sudden deceleration of the control element, a change in temperature, pressure, etc.
  • the control element £ is connected to the supply circuit for measuring the current and detecting the exceeding of a current threshold.
  • control element £ is able to send an electric current to the pyrotechnic initiator 22 for its release in order to cut off the current, as previously described.
  • the secure electrical installation 600 finally comprises an electrical device D connected to the second terminal 42 of the electrical portion 40 of the cut-off device 100 to be powered by the secure power supply system 110.
  • a motor vehicle can include a secure electrical installation 600.

Landscapes

  • Fuses (AREA)
  • Switch Cases, Indication, And Locking (AREA)

Abstract

L'invention concerne un dispositif de coupure pyrotechnique (100) comprenant : une première chambre (14) en communication avec un initiateur pyrotechnique (20), une deuxième chambre (15) délimitée par un support (50) sur lequel est présente une portion conductrice (40), le support définissant un premier (51) et un deuxième (52) logements distincts, et un piston (30) comprenant un premier (34) et un deuxième (35) reliefs de coupure situés en regard du premier et du deuxième logements, l'initiateur pyrotechnique étant configuré pour faire passer le dispositif de coupure d'une première configuration de passage du courant à une deuxième configuration de coupure du courant, le piston étant mis en mouvement afin de rompre la portion conductrice par impact avec les reliefs de coupure, chaque relief de coupure présentant, dans la deuxième configuration, une face (34a, 35a) en contact avec le support. Le piston comprend en outre un relief additionnel (36) en saillie entre le premier et le deuxième reliefs de coupure, et le support comprend en outre un troisième logement (53) dans lequel se loge le relief additionnel dans la deuxième configuration.

Description

Dispositif de coupure pyrotechnique
Arrière-plan de l'invention
La présente invention se rapporte au domaine général des dispositifs de coupure électrique, et plus particulièrement ceux du type à actionnement pyrotechnique.
On connaît des dispositifs de coupure pyrotechnique comprenant un corps dans lequel est présent un initiateur pyrotechnique configuré pour, lorsqu'il est déclenché, mettre en mouvement un piston muni d'un relief en direction d'une barre conductrice à sectionner. Les documents WO 2016/038043 et WO 2016/038050 montrent des exemples de dispositifs de ce type.
Les dispositifs connus permettent d'obtenir des résultats satisfaisants lors de coupure sur des circuits à basse tension. Toutefois, dès lors que la tension d'utilisation augmente, la probabilité d'apparition d'un arc électrique à l'intérieur du dispositif de coupure augmente et il est parfois nécessaire de disposer plusieurs dispositifs en série pour assurer une coupure fiable et en toute sécurité du circuit, ce qui est coûteux et encombrant.
Le document FR3017240 montre un dispositif de coupure qui réalise la coupure d'une barre conductrice en trois parties à l'aide de deux portions coupantes présentes sur un piston mobile. Le dispositif décrit propose de réduire l'apparition d'arcs électriques au moment de la coupure à l'aide d'un matériau ablatif dont le retrait augmente la tension de formation de l'arc. Un tel dispositif est complexe à réaliser.
Il existe ainsi toujours un besoin pour un dispositif de coupure pyrotechnique qui soit plus fiable à des tensions élevées tout en étant de conception simple et économique.
Objet et résumé de l'invention
L'invention propose à cet effet un dispositif de coupure pyrotechnique comprenant : - une première chambre de mise sous pression en communication avec une sortie d'un initiateur pyrotechnique,
- une deuxième chambre délimitée par un support sur lequel est présente une portion conductrice s'étendant selon une première direction, le support définissant un premier et un deuxième logements distincts et espacés l'un de l'autre le long de la première direction, et
- un piston séparant la première chambre de la deuxième chambre, le piston comprenant un premier et un deuxième reliefs de coupure en saillie situés respectivement en regard du premier et du deuxième logements.
L'initiateur pyrotechnique est configuré pour faire passer le dispositif de coupure d'une première configuration de passage de courant à une deuxième configuration de coupure du courant, le piston étant mis en mouvement lors du passage de la première à la deuxième configuration afin de rompre la portion conductrice par impact avec les reliefs de coupure, chaque relief de coupure présentant, dans la deuxième configuration, une face en contact avec le support.
Selon l'invention, le piston comprend en outre un relief additionnel en saillie entre le premier et le deuxième reliefs de coupure, et le support comprend en outre un troisième logement en regard du relief additionnel entre le premier et le deuxième logement, le relief additionnel étant, dans la deuxième configuration, présent dans le troisième logement.
Le dispositif de coupure selon l'invention comprend au moins deux reliefs de coupure qui peuvent couper la portion conductrice en au moins trois parties distinctes. En coupant la portion en au moins trois parties, on peut ainsi augmenter la distance totale entre les parties coupées (c'est-à- dire la somme des distances séparant deux parties coupées voisines), ce qui réduit le risque d'apparition d'arc électrique dans la deuxième configuration et permet d'utiliser le dispositif à des tensions plus élevées. Cet effet est encore augmenté par le contact entre la face de chaque relief de coupure et le support, car le contact permet une étanchéité entre les reliefs et le support qui réduit le risque d'apparition d'un arc électrique. En outre, dans la deuxième configuration, le relief additionnel du dispositif selon l'invention maintient une partie de la portion conductrice coupée dans le troisième logement, augmentant de fait la distance totale séparant les parties coupées. Cette disposition réduit ainsi encore le risque d'apparition d'arc électrique, car la tension nécessaire à sa formation est augmentée.
Le relief additionnel peut présenter une section triangulaire. En variante, le relief additionnel peut présenter une section rectangulaire, ou une autre forme. Le troisième logement peut présenter une section adaptée à la forme du relief additionnel.
Dans un exemple de réalisation, la face de chaque relief de coupure peut être en contact avec une paroi d'un logement correspondant. Dans un exemple de réalisation, dans la deuxième configuration, le contact entre la face de chaque relief de coupure et le support peut être un contact surfacique, afin d'améliorer encore l'étanchéité et de réduire le risque d'apparition d'arc électrique.
Le dispositif de coupure peut comprendre un corps dans lequel sont présents la première et la deuxième chambre, l'initiateur pyrotechnique, le support, et le piston. Le corps, le piston et le support peuvent être en un matériau isolant de l'électricité. Le support peut prendre la forme d'un tiroir inséré dans un logement présent dans le corps. Le corps peut comprendre une ouverture inférieure par laquelle le piston peut être inséré dans le corps. Les premier et deuxième reliefs, et le relief supplémentaire, peuvent s'étendre selon une deuxième direction transversale à la première direction, par exemple selon une largeur de la portion conductrice. La portion conductrice peut être coupée en trois portions distinctes lors du passage du dispositif de coupure de la première à la deuxième configuration.
Dans un exemple de réalisation, la portion conductrice peut présenter, dans la première configuration, une première et une deuxième zones d'épaisseur réduite situées respectivement en regard du premier et du deuxième relief. Chaque zone peut être une rainure pratiquée dans la portion conductrice selon une direction transversale à la première direction, par exemple selon la largeur de la portion conductrice. De telles rainures peuvent être présentes sur une face de la portion conductrice en regard du piston, ou sur une face de celle-ci opposée au piston.
Dans un exemple de réalisation, le relief additionnel peut être centré par rapport au premier et au deuxième reliefs de coupure. Avec une telle disposition, les efforts au moment de la coupure sont mieux répartis entre les premier et deuxième reliefs, ce qui améliore la fiabilité de la coupure.
Dans un exemple de réalisation, chaque relief peut s'étendre à partir d'une face inférieure du piston, le relief additionnel s'étendant à partir de ladite face sur une plus petite distance que celle sur laquelle s'étendent le premier et le deuxième reliefs de coupure à partir de ladite face. Avec une telle disposition, la coupure est réalisée par le premier et le deuxième reliefs avant que le relief additionnel n'entre en contact avec la portion conductrice. Ainsi, l'effort de coupure est maximum et la fiabilité de la coupure est améliorée, tout en conservant l'avantage de la présence du relief additionnel en termes de réduction de la formation d'un arc électrique.
En variante, dans un exemple de réalisation, chaque relief peut s'étendre à partir d'une face inférieure du piston, le relief additionnel de coupure s'étendant à partir de ladite face sur une plus grande distance que celle sur laquelle s'étendent le premier et le deuxième reliefs de coupure à partir de ladite face. Cette disposition permet d'augmenter encore la distance qui sépare les parties coupées de la portion conductrice dans la deuxième configuration, réduisant ainsi encore le risque de formation d'un arc électrique.
Dans encore une autre variante, dans un exemple de réalisation, chaque relief peut s'étendre à partir d'une face inférieure du piston, le relief additionnel s'étendant à partir de ladite face sur une distance sensiblement égale à celle sur laquelle s'étendent le premier et le deuxième reliefs de coupure à partir de ladite face.
Dans un exemple de réalisation, la portion conductrice peut comprendre au moins une ouverture en regard du relief additionnel, et le relief additionnel peut comprendre au moins un ergot en saillie coopérant avec ladite ouverture lors du passage de la première à la deuxième configuration. Les ouvertures et les ergots peuvent présenter une section de forme rectangulaire. Cet ergot et cette ouverture permettent de maintenir la portion conductrice en position selon la première direction pendant et après de la coupure, ce qui améliore encore la coupure. On notera que ces avantages sont encore plus importants lorsque le relief additionnel s'étend à partir de la face du piston sur une plus grande longueur que celle sur laquelle s'étendent le premier et le deuxième reliefs à partir de ladite face.
Dans un exemple de réalisation, dans la première configuration, la face de chaque relief de coupure peut être inclinée par rapport à un axe de déplacement du piston, et les premier et deuxième logements comprennent chacun une paroi destinée à être en contact avec une face correspondante du premier ou du deuxième relief de coupure, ladite paroi étant inclinée par rapport à l'axe de déplacement. L'inclinaison des parois et des faces permet d'augmenter la surface de contact entre les reliefs et le logement, et donc la distance totale séparant les portions coupées, ce qui réduit encore le risque d'apparition d'arc électrique.
Dans un exemple de réalisation, dans la première configuration, la face de chaque relief de coupure peut être parallèle à un axe de déplacement du piston, et les premier et deuxième logements comprennent chacun une paroi destinée à être en contact avec une face correspondante du premier ou du deuxième relief de coupure, ladite paroi étant parallèle à l'axe de déplacement. Dans cette variante, le piston peut venir s'emmancher sur le support, ce qui maintien le piston dans la deuxième configuration et réduit encore l'apparition d'arc électrique en augmentant la surface de contact entre les reliefs et le logement.
Dans un exemple de réalisation, dans la première configuration, la face de chaque relief de coupure peut être parallèle à un axe de déplacement du piston, et les premier et deuxième logements comprennent chacun une paroi destinée à être en contact avec une face correspondante du premier ou du deuxième relief de coupure, ladite paroi étant inclinée par rapport à l'axe de déplacement. Avec une telle disposition, le piston peut se déformer légèrement pour venir se bloquer sur le support, ce qui maintient le piston dans la deuxième configuration et réduit encore l'apparition d'arc électrique en augmentant la surface de contact entre les reliefs et le logement.
Dans un exemple de réalisation, les premier et deuxième logements peuvent comprendre chacun une paroi destinée à être en contact avec une face correspondante du premier ou du deuxième relief de coupure, ladite paroi et/ou ladite face présentant un épaulement. En d'autres termes, la paroi et/ou la face peut comprendre une marche ou être étagée de sorte à présenter un rebord. Ainsi, grâce à ce ou ces épaulement(s), la face de chaque relief du piston ne peut entrer en contact avec la paroi du logement correspondant qu'à partir de l'épaulement, c'est-à-dire après avoir déjà pénétré dans le logement et amorcé la coupure de la portion conductrice. La coupure est ainsi améliorée tout en gardant les avantages du contact entre les faces et les parois correspondantes en termes de protection contre les arcs électriques.
Brève description des dessins
D'autres caractéristiques et avantages de la présente invention ressortiront de la description faite ci-dessous, en référence aux dessins annexés qui en illustrent des exemples de réalisation dépourvu de tout caractère limitatif. Sur les figures :
- la figure 1 est une vue en perspective éclatée d'un dispositif de coupure selon un premier mode de réalisation de l'invention,
- la figure 2 est une vue de dessous en perspective du piston du dispositif de coupure de la figure 1,
- les figures 3A et 3B montrent le dispositif de coupure de la figure 1 en coupe selon le plan II, respectivement dans la première et dans la deuxième configuration,
- la figure 4 montre une coupe selon un plan IV perpendiculaire au plan de coupe des figures 3A et 3B passant par le relief additionnel,
- la figure 5A et 5B montrent des coupes d'un dispositif de coupure selon un deuxième mode de réalisation de l'invention, respectivement dans la première et dans la deuxième configuration,
- les figures 6A et 6B montrent des coupes d'un dispositif de coupure selon un troisième mode de réalisation de l'invention, respectivement dans la première et dans la deuxième configuration,
- les figures 7A et 7B montrent des coupes d'un dispositif de coupure selon un quatrième mode de réalisation de l'invention, respectivement dans la première et dans la deuxième configuration,
- les figures 8A et 8B montrent des coupes d'un dispositif de coupure selon un cinquième mode de réalisation de l'invention, respectivement dans la première et dans la deuxième configuration, et
- la figure 9 montre schématiquement un exemple d'installation électrique comprenant un dispositif de coupure selon l'invention. Description détaillée de l'invention
Le dispositif de coupure 100 selon un premier mode de réalisation illustré sur les figures 1 à 3B comprend : un corps 10, un initiateur pyrotechnique 20, un piston 30, une portion conductrice 40 et un support 50. Dans l'exemple illustré, la direction longitudinale L (ou première direction) correspond à la direction selon laquelle s'étend la portion conductrice 40, et la direction transversale T (ou deuxième direction) est perpendiculaire à cette direction dans le plan contenant la portion conductrice 40.
Le dispositif 100 comprend une première 41 et une deuxième 42 bornes électriques destinées à être reliées à un circuit électrique à couper, par exemple dans une installation électrique sécurisée 600 (figure 10). La portion conductrice 40 prend la forme d'une languette ou barre conductrice plate. La portion conductrice 40 s'étend entre la première borne 41 et la deuxième borne 42.
Le corps 10 a une ici forme généralement parallélépipédique. Le corps 10 comprend une ouverture latérale 11 par laquelle le support 50 est destiné à être inséré à l'intérieur du corps 10, une ouverture inférieure 12 généralement circulaire par laquelle le piston 30 est destiné à être inséré à l'intérieur du corps 10, et une ouverture supérieure 13 faisant saillie sur une face supérieure du corps 10 par laquelle l'initiateur 20 est destiné à être inséré à l'intérieur du corps 10. L'ouverture latérale 11 se prolonge selon la direction longitudinale L à l'intérieur du corps 10 pour former un logement dans lequel le support 50 est maintenu dans le corps 10.
L'initiateur pyrotechnique 20 comprend deux éléments conducteurs 21 configurés pour initier une charge pyrotechnique 22 à laquelle ils sont connectés. La charge pyrotechnique 22 est, lorsqu'elle est initiée par exemple à l'aide d'un courant traversant les éléments conducteurs 21, apte à générer un gaz de pressurisation par sa combustion. Les éléments conducteurs 21 peuvent être reliés à un dispositif de contrôle C (figure 10) configuré pour actionner l'initiateur pyrotechnique 20 lorsqu'une anomalie est détectée dans un circuit électrique. Le piston 30 est, dans cet exemple, de forme cylindrique et centré sur un axe vertical Z. L'axe Z correspond ici à l'axe de déplacement du piston 30. Le piston 30 comprend une gorge circonférentielle 31 dans laquelle un joint d'étanchéité 32, par exemple un joint torique, est destiné à être logé. Le piston 30 peut se déplacer le long de l'axe Z à l'intérieur du corps 10 entre une position haute (première position, dispositif dans la première configuration), comme sur la figure 3A, et une position basse (deuxième position, dispositif dans la deuxième configuration), comme sur la figure 3B. Tant que l'initiateur pyrotechnique 20 n'a pas été déclenché, le piston 30 est maintenu dans la position haute. Bien entendu, le piston 30 peut présenter une forme différente de celle illustrée, adaptée à la forme de la cavité à l'intérieur du corps.
Comme illustré sur la figure 3A, le corps 10 comprend une première chambre de mise sous pression 14 en communication avec une sortie S de l'initiateur pyrotechnique 20, et une deuxième chambre 15 dans laquelle est présente la portion conductrice 40. Le piston 30 sépare la première chambre 14 de la deuxième chambre 15 de façon hermétique à l'aide du joint d'étanchéité 32.
Le piston 30 comprend une face inférieure 33 à partir de laquelle font saillie un premier relief de coupure 34 et un deuxième relief de coupure 35. Les reliefs de coupure 34 et 35 sont situés en regard de la portion conductrice 40. Les reliefs de coupure 34 et 35 s'étendent ici selon la direction transversale T, ou, en d'autres termes, selon la largeur de la portion conductrice 40. Dans l'exemple illustré, les reliefs de coupure 34 et 35 s'étendent jusqu'aux bords de la face 33 du piston 40. Les reliefs de coupure 34 et 35 s'étendent ici à partir de la face 33 du piston 30 sur une distance égale de manière à entrer en contact avec la portion conductrice 40 simultanément après déclenchement.
Le support 50 prend, dans l'exemple illustré, la forme d'un tiroir sur lequel la portion conductrice 40 est présente. Dans l'exemple illustré, le support 50 est configuré pour maintenir la portion conductrice 40 en position dans le dispositif 100. Le support 50 comprend ici un premier logement 51 et un deuxième logement 52 qui sont, dans la première configuration (figure 3A) situés en regard respectivement du premier relief de coupure 34 et du deuxième relief de coupure 35. Les logements 51 et 52 s'étendent ici selon la direction transversale T et forment des gorges. Les logements 51 et 52 sont destinés à loger les reliefs de coupure 34, 35 et des extrémités 41a, 42a (figure 3B) des parties coupées de la portion conductrice 40 lorsque le dispositif 100 est dans la deuxième configuration. Le premier 51 et le deuxième 52 logements sont espacés le long de la direction L d'une distance el, correspondant à la distance séparant les faces 51a et 52a mesurée au niveau de la face supérieure du support 50. De préférence, la distance el peut être d'au moins 2 mm, ou encore plus préférentiellement d'au moins 10 mm. La distance el peut par exemple être égale à au moins le tiers de la longueur L1 de la partie de la portion conductrice présente dans la deuxième chambre 15.
Chaque relief de coupure 34, 35 présente une face 34a, 35a située en regard de l'axe de déplacement Z du piston 30. Les faces 34a et 35a sont situées en regard l'une de l'autre dans la première configuration. Chaque logement 51, 52 présente une première paroi 51a, 52a et une deuxième paroi 51b, 52b en regard l'une de l'autre. Les faces 34a et 35a et les parois 51a, 52a, 51b et 52b sont ici planes. Dans cet exemple, les faces 34a et 35a des reliefs 34 et 35 sont inclinées par rapport à l'axe Z, en particulier elles s'éloignent de l'axe Z lorsque l'on s'éloigne de la face inférieure 33. Dans cet exemple, les parois 51a et 52a des logements 51 et 52 sont également inclinées par rapport à l'axe Z, en particulier elles s'éloignent de l'axe Z lorsque l'on se rapproche du fond du logement 51, 52.
Dans cet exemple, la portion conductrice présente deux rainures 43 et 44, constituant des zones d'épaisseur réduite situées respectivement en regard du premier 34 et du deuxième 35 reliefs de coupure. Les rainures 43 et 44 permettent de faciliter la coupure en créant une zone de fragilité dans la portion conductrice 40.
Selon l'invention, le piston 30 du dispositif 100 comprend en outre un relief additionnel 36 en saillie sur sa face inférieure 33 entre les premier 34 et deuxième 35 reliefs de coupure, et le support 50 comprend en outre un troisième logement 53 situé en regard du relief additionnel 36 entre les premier 51 et deuxième 52 logements. Le relief additionnel 36 s'étend, de manière similaire aux reliefs 34 et 35 selon la direction transversale T et sensiblement d'un bord à l'autre de la face 33 du piston 30. Le relief additionnel 36 et ici centré par rapport aux premier 34 et deuxième 35 reliefs de coupure, et notamment centré sur l'axe Z. Le relief additionnel 36 s'étend ici à partir de la face 33 du piston 30 sur une distance dl supérieure à la distance d2 sur laquelle s'étendent les premier et deuxième reliefs de coupure 34 et 35 à partir de ladite face 33. Dans cet exemple, le relief additionnel 36 présente une section triangulaire.
Le troisième logement 53 présente une forme complémentaire de celle du relief additionnel 36 et est conçu pour pouvoir accueillir le relief additionnel 36 et la partie centrale coupée 45 de la portion conductrice 40 lorsque le dispositif 100 est dans la deuxième configuration (figure 3B). En effet, lors du passage de la première à la deuxième configuration, le relief additionnel 36 entraîne avec lui la partie centrale coupée 45 dans le troisième logement 53 et l'y maintient. Comme cela est visible sur la figure 3B, la partie centrale coupée 45 est pliée et encore plus éloignée des autres parties coupées par rapport au dispositif 100, de façon à assurer une coupure plus fiable et réduire encore l'apparition d'arc électrique.
Le relief additionnel 36 du dispositif 100 présente en outre deux ergots 36a, ici de forme sensiblement carrée (figures 2 et 4), qui font saillie sur l'extrémité du relief additionnel 36 et qui sont répartis sur celui- ci. Les ergots 36a sont, dans la première configuration, situés en regard d'ouvertures 45 (figure 1) de formes complémentaires présentes dans la portion conductrice 40. Pendant le passage du dispositif 100 de la première (figure 3A) à la deuxième (figure 3B) configuration, les ergots 36a et les ouvertures 45 coopèrent pour maintenir la portion conductrice 40 en position dans le dispositif.
Le fonctionnement du dispositif 100 va maintenant être décrit en lien avec les figures 3A et 3B qui en montrent des vues en coupe longitudinale, c'est-à-dire dans un plan contenant la direction L et l'axe Z. La figure 3A représente le dispositif 100 dans la première configuration (piston dans la première position ou position haute), c'est-à-dire avant déclenchement de l'initiateur pyrotechnique 20. Suite au déclenchement de l'initiateur pyrotechnique 20, la chambre 14 est pressurisée par les gaz issus de la combustion de la charge pyrotechnique 22, le piston 30 se met en mouvement vers la portion conductrice 40 en suivant l'axe Z jusqu'à ce que les reliefs de coupure 34 et 35 viennent impacter la portion conductrice 40. Juste avant que les reliefs de coupure 34 et 35 n'impactent la portion conductrice 40, le relief additionnel 36 est déjà entré en contact avec la portion conductrice 40 et ses ergots 36a sont engagés dans les ouvertures 45. De la sorte, la portion conductrice 40 est maintenue en position et commence à être pliée. Puis, l'impact simultané des reliefs de coupure 34 et 35 avec la portion conductrice 40 coupe celle- ci en plusieurs parties distinctes, ici trois parties distinctes : deux parties reliées aux bornes 41 et 42, et une partie centrale 45 isolée des deux autres. Un courant électrique ne peut alors plus circuler entre les bornes 41 et 42. Lorsque le dispositif 100 est dans la deuxième configuration (figure 3B), les parties coupées reliées aux bornes 41 et 42 présentent chacune une extrémité 41a, 42a repliée dans un logement 51, 52 correspondant le long d'une face 51b, 52b de celui-ci. Les reliefs de coupure 34 et 35 sont, dans la deuxième configuration, logés respectivement dans les logements 51 et 52. La partie centrale 45 est quant à elle isolée des autres parties coupées, elle est alors pliée et coincée dans le troisième logement 53 par le relief additionnel 36. Dans la deuxième configuration, les faces 34a et 35a du piston 30 sont en contact respectivement avec les parois 51a et 52a des logements 51 et 52. Dans cet exemple, le contact entre les faces 34a et 35a et les parois 51a et 52a est ainsi un contact surfacique. Ce contact permet d'obtenir une étanchéité qui réduit le risque d'apparition d'arc électrique.
Le dispositif de coupure 100 décrit précédemment présente une unique portion conductrice 40. Toutefois, on ne sort pas du cadre de la présente invention lorsque le dispositif présente plusieurs portions conductrices, par exemple deux ou trois portions conductrices, qui peuvent être rompues simultanément par les reliefs de coupure 34 et 35.
Les figures 5A et 5B montrent un dispositif de coupure 200 selon un deuxième mode de réalisation similaire au dispositif de coupure 100 décrit précédemment. Sauf mention contraire, les signes de références correspondant entre le premier et le deuxième mode de réalisation désignent des caractéristiques identiques. Le principe de fonctionnement du dispositif de coupure 200 est identique à celui du dispositif 100. Par rapport au dispositif de coupure 100, dans le dispositif de coupure 200, la distance dl est inférieure à la distance d2. Dans cet exemple, la coupure est réalisée avant que le relief additionnel 36 n'entre en contact avec la portion conductrice 40. Les figures 6A et 6B montrent un dispositif de coupure 300 selon un troisième mode de réalisation similaire au dispositif de coupure 100 décrit précédemment. Sauf mention contraire, les signes de références correspondant entre le premier et le troisième mode de réalisation désignent des caractéristiques identiques. Le principe de fonctionnement du dispositif de coupure 300 est identique à celui du dispositif 100. Dans le dispositif de coupure 300, à la différence du dispositif 100, les faces 34a et 35a des premier 34 et deuxième 35 reliefs de coupure du piston 330, ainsi que les parois 51a et 52a des logements 51 et 52, sont parallèles à l'axe de déplacement Z. Les reliefs 34, 35 et les logements 51, 52 sont dimensionnés pour que les parois 51a, 52a viennent en contact avec les faces 34a, 34b dans la deuxième position pour bloquer le piston 30. Les parois 51a, 52a et les faces 34a, 34b correspondantes sont ici en contact surfacique, ce qui permet une étanchéité et réduit encore le risque d'apparition d'un arc électrique.
Les figures 7A et 7B montrent un dispositif de coupure 400 selon un quatrième mode de réalisation similaire au dispositif de coupure 100 décrit précédemment. Sauf mention contraire, les signes de références correspondant entre le premier et le quatrième mode de réalisation désignent des caractéristiques identiques. Le principe de fonctionnement du dispositif de coupure 400 est identique à celui du dispositif 100. Dans le dispositif de coupure 400, à la différence du dispositif 100, les faces 34a et 35a du piston 30 sont parallèles à l'axe de déplacement Z. Comme dans le dispositif 100, les parois 51a et 52a des logements 51 et 52 sont inclinées par rapport à l'axe de déplacement Z. Dans cet exemple, les reliefs de coupure 34 et 35 peuvent ainsi se déformer légèrement vers l'extérieur par rapport à l'axe Z lors du passage dans la deuxième configuration (figure 9B) de façon à mieux bloquer le piston et améliorer encore la fiabilité de la coupure.
Les figures 8A et 8B montrent un dispositif de coupure 500 selon un cinquième mode de réalisation similaire au dispositif de coupure 100 décrit précédemment. Sauf mention contraire, les signes de références correspondant entre le premier et le cinquième mode de réalisation désignent des caractéristiques identiques. Le principe de fonctionnement du dispositif de coupure 500 est identique à celui du dispositif 100. Dans le dispositif 500, les faces 34a et 35a du piston 30 sont parallèles à l'axe de déplacement Z, et chaque paroi 51a, 52a des logements 51 et 52 présente un épaulement 51c, 52c. L'épaulement correspond, en d'autres termes, à une marche. Avec un tel épaulement, chaque paroi concernée est étagée. Les épaulements 51c et 52c sont ici tels qu'une distance d3 séparant les parois 51a et 52a au niveau des parties supérieures de celles- ci (c'est-à-dire à proximité de la deuxième chambre) est inférieure strictement à la distance d4 séparant les parois 51a et 52a au niveau des parties inférieures de celles-ci (c'est-à-dire à proximité du fond d'un logement). De préférence, la distance d3 est inférieure ou sensiblement égale à la distance séparant les faces 34a et 35a des premier 34 et deuxième 35 reliefs de coupure. De préférence, les épaulements 51c et 52c sont présents sur les parois 51 et 52 à une hauteur h, mesurée à partir du fond d'un logement, supérieure ou égale à la moitié de la profondeur totale P d'un logement. Lorsque le dispositif 500 passe de la première (figure 8A) à la deuxième (figure 8B) configuration, les reliefs de coupure 34 et 35 coupent la portion conductrice 40, entrent dans les logements 51 et 52 respectifs sans être gênés par les parois 51a, 52a au début de leur parcours (sur une distance P-h), puis sont bloqués par contact avec les parties inférieures des parois 51a, 52a (situées après les épaulements 51c, 52c dans la direction de déplacement du piston 30). Dans l'exemple illustré, les premier 34 et deuxième 35 reliefs de coupure sont déformés dans la deuxième configuration. Avec une telle disposition, le piston 30 présente moins de risque d'être contraint par le support 50 au moment de la coupure de la portion conductrice 40, tout en étant ensuite bloqué par celui-ci en fin de course par contact des faces 34a, 35a avec les parois 51a, 52a.
Dans une variante non illustrée, au lieu ou en plus d'être présents sur les parois 51a, 52a des logements 51, 52, les épaulements 51c, 52c peuvent être présents sur les faces 34a, 35a des reliefs de coupure 34, 35 du piston 30.
Les caractéristiques des dispositifs 100, 200, 300, 400 et 500 décrits précédemment, notamment la distance dl sur laquelle s'étend le relief additionnel, les différentes inclinaisons des faces des reliefs de coupure ou des parois des logements, la présence d'un épaulement sur les parois des logements et/ou les faces des reliefs de coupure peuvent être combinées entre elles dans des modes de réalisation non illustrés. La figure 9 montre schématiquement un exemple d'installation électrique sécurisée 600 mettant en oeuvre un dispositif de coupure 100 selon l'invention. L'installation électrique sécurisé 600 comprend un système d'alimentation sécurisé 610 comprenant un dispositif de coupure 100 (représenté de façon très schématique) et un circuit d'alimentation 111. Le circuit d'alimentation 111 comprend ici un générateur électrique G relié à la première borne 41 de la portion conductrice 40 du dispositif de coupure 100. Le générateur électrique G peut être par exemple une batterie ou un alternateur. Le système d'alimentation sécurisé 110 comprend en outre un élément de contrôle £ configuré pour actionner l'initiateur pyrotechnique 22 lorsqu'une anomalie est détectée. L'élément de contrôle £ est connecté à l'initiateur pyrotechnique 22 par l'intermédiaire des connecteurs 21. L'anomalie en réponse à laquelle l'élément de contrôle £ peut déclencher le deuxième initiateur 22 peut être une anomalie électrique, comme un dépassement de seuil de courant dans le circuit, ou une anomalie non-électrique comme la détection d'un choc, par exemple une décélération brusque de l'élément de contrôle, d'un changement de température, de pression, etc. Dans l'exemple illustré, l'élément de contrôle £ est relié au circuit d'alimentation pour mesurer le courant et détecter le dépassement d'un seuil de courant. En cas de détection d'une anomalie, l'élément de contrôle £ est apte à envoyer un courant électrique à l'initiateur pyrotechnique 22 pour son déclenchement afin de couper le courant, comme décrit précédemment. L'installation électrique sécurisée 600 comprend enfin un dispositif électrique D relié à la deuxième borne 42 de la portion électrique 40 du dispositif de coupure 100 pour être alimenté par le système d'alimentation sécurisé 110. A titre d'exemple, un véhicule automobile peut comprendre une installation électrique sécurisée 600.

Claims

REVENDICATIONS
1. Dispositif de coupure pyrotechnique (100) comprenant :
- une première chambre (14) de mise sous pression en communication avec une sortie (S) d'un initiateur pyrotechnique (20),
- une deuxième chambre (15) délimitée par un support (50) sur lequel est présente une portion conductrice (40) s'étendant selon une première direction (L), le support définissant un premier (51) et un deuxième (52) logements distincts et espacés l'un de l'autre le long de la première direction, et
- un piston (30) séparant la première chambre de la deuxième chambre, le piston comprenant un premier (34) et un deuxième (35) reliefs de coupure en saillie situés respectivement en regard du premier et du deuxième logements,
l'initiateur pyrotechnique étant configuré pour faire passer le dispositif de coupure d'une première configuration de passage de courant à une deuxième configuration de coupure du courant, le piston étant mis en mouvement lors du passage de la première à la deuxième configuration afin de rompre la portion conductrice par impact avec les reliefs de coupure, chaque relief de coupure présentant, dans la deuxième configuration, une face (34a, 35a) en contact avec le support,
caractérisé en ce que le piston comprend en outre un relief additionnel (36) en saillie entre le premier et le deuxième reliefs de coupure, et en ce que le support comprend en outre un troisième logement (53) en regard du relief additionnel entre le premier et le deuxième logement, le relief additionnel étant, dans la deuxième configuration, présent dans le troisième logement.
2. Dispositif (100) selon la revendication 1, dans lequel la portion conductrice (40) présente, dans la première configuration, une première et une deuxième zones d'épaisseur réduite situées respectivement en regard du premier (34) et du deuxième (35) relief.
3. Dispositif (100) selon la revendication 1 ou la revendication 2, dans lequel le relief additionnel (36) est centré par rapport au premier
(34) et au deuxième (35) reliefs de coupure.
4. Dispositif (100) selon i'une quelconque des revendications 1 à 3, dans lequel chaque relief (34, 35, 36) s'étend à partir d'une face inférieure (33) du piston (30), le relief additionnel (36) s'étendant à partir de ladite face sur une plus grande distance (dl) que celle (d2) sur laquelle s'étendent le premier (35) et le deuxième (36) reliefs de coupure à partir de ladite face.
5. Dispositif (200) selon l'une quelconque des revendications 1 à 3, dans lequel chaque relief (34, 35, 36) s'étend à partir d'une face inférieure (33) du piston (30), le relief additionnel (36) s'étendant à partir de ladite face sur une plus petite distance (dl) que celle (d2) sur laquelle s'étendent le premier (35) et le deuxième (36) reliefs de coupure à partir de ladite face.
6. Dispositif (100) selon l'une quelconque des revendications 1 à 5, dans lequel la portion conductrice (40) comprend au moins une ouverture (45) en regard du relief additionnel (36), et le relief additionnel comprend au moins un ergot (36a) en saillie coopérant avec ladite ouverture lors du passage de la première à la deuxième configuration.
7. Dispositif (100) selon l'une quelconque des revendications 1 à 6, dans lequel, dans la première configuration, la face (34a, 35a) de chaque relief de coupure (34, 35) est inclinée par rapport à un axe (Z) de déplacement du piston (30), et les premier (51) et deuxième (52) logements comprennent chacun une paroi (51a, 52a) destinée à être en contact avec une face correspondante (34a, 35a) du premier ou du deuxième relief de coupure, ladite paroi étant inclinée par rapport à l'axe de déplacement.
8. Dispositif (300) selon l'une quelconque des revendications 1 à 6, dans lequel, dans la première configuration, la face (34a, 35a) de chaque relief de coupure (34, 35) est parallèle à un axe de déplacement (Z) du piston (30), et les premier (51) et deuxième (52) logements comprennent chacun une paroi (51a, 52a) destinée à être en contact avec une face correspondante (34a, 35a) du premier ou du deuxième relief de coupure, ladite paroi étant parallèle à Taxe de déplacement.
9. Dispositif (400) selon l'une quelconque des revendications 1 à 6, dans lequel, dans la première configuration, la face (34a, 35a) de chaque relief de coupure (34, 35) est parallèle à un axe de déplacement (Z) du piston (30), et les premier (51) et deuxième (52) logements comprennent chacun une paroi (51a, 52a) destinée à être en contact avec une face correspondante (34a, 35a) du premier ou du deuxième relief de coupure, ladite paroi étant inclinée par rapport à l'axe de déplacement.
10. Dispositif (500) selon l'une quelconque des revendications 1 à 9, dans lequel les premier (51) et deuxième (52) logements comprennent chacun une paroi (51a, 52a) destinée à être en contact avec une face correspondante (34a, 35a) du premier (34) ou du deuxième (35) relief de coupure, ladite paroi et/ou ladite face présentant un épaulement (51c, 52c).
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