EP4176458A1 - Coupe circuit pyrotechnique - Google Patents

Coupe circuit pyrotechnique

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Publication number
EP4176458A1
EP4176458A1 EP21739319.8A EP21739319A EP4176458A1 EP 4176458 A1 EP4176458 A1 EP 4176458A1 EP 21739319 A EP21739319 A EP 21739319A EP 4176458 A1 EP4176458 A1 EP 4176458A1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
opening member
circuit breaker
internal
leakage current
conductor portions
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
EP21739319.8A
Other languages
German (de)
English (en)
Inventor
Francois Gaudinat
Gildas Clech
Jean CHAMPENDAL
Isaure MASQUELIER
Ludovic Lageat
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.)
Autoliv Development AB
Original Assignee
Autoliv Development AB
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 Autoliv Development AB filed Critical Autoliv Development AB
Publication of EP4176458A1 publication Critical patent/EP4176458A1/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
    • 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
    • H01H2039/008—Switching devices actuated by an explosion produced within the device and initiated by an electric current using the switch for a battery cutoff

Definitions

  • the present invention relates generally to a pyrotechnic circuit breaker intended to be mounted on a motor vehicle, and in particular in an electric power circuit of a motor vehicle, for example a hybrid vehicle or an electric vehicle.
  • Circuit breakers are known in the prior art, such as that described in document US20130175144, which proposes to use an insulating material capable of creeping.
  • this system has the particular drawback of requiring a lot of insulating material which can creep, which requires large quantities, can generate leaks.
  • precautions and authorizations will be necessary for automobile use (due to incompatibility with the paint, for example).
  • the Applicant has noticed that such an insulating material capable of creeping can generate longer opening times and / or degraded performance during operation of the circuit breaker (the time taken to effectively cut off the passage of a current of high power (for example at least 100 A / 100 V, or for example 800 A / 450 V)).
  • a current of high power for example at least 100 A / 100 V, or for example 800 A / 450 V
  • An aim of the present invention is to respond to the drawbacks of the prior art mentioned above and in particular, first of all, to provide a pyrotechnic circuit breaker that is simple to manufacture, having high cutting capacities, a long life. quick opening during operation, and good insulation resistance after opening.
  • a first aspect of the invention relates to a pyrotechnic circuit breaker comprising:
  • connection terminals at least two connection terminals, - an internal electrical circuit connecting the two connection terminals and formed for example by an electrical conductor
  • an opening member mobile and arranged to open a part to be opened of the internal electrical circuit when moving between an initial position and a final position, so as to form at least two separate conductor portions after opening
  • a pyrotechnic actuator arranged to move the opening member from the initial position to the final position
  • the insulating grease is arranged on or covers at least two predetermined parts of the internal wall.
  • the insulating grease is arranged on or covers at least two predetermined parts of the internal wall, to cut or cover or cross leakage current paths present on the internal wall after the operation of the. pyrotechnic actuator, even if the latter has projected conductive particles on the internal wall of the internal chamber.
  • conductive particles are "embedded" in the insulating grease, and it suffices to provide this insulating grease on at least part of the leakage current path to cut any leakage current, so as to provide a resistance of high isolation. It can be noted that it suffices to provide the insulating grease on at least two predetermined parts of the internal wall, to cut or cover or cross leakage current paths present on the internal wall after the operation of the pyrotechnic actuator, this which limits the amount of fat needed to provide high insulation resistance (at least 2 to 10 seconds after operation).
  • the insulating grease has no function to limit the presence of electric arcs during operation, so there is no need for a large amount. It suffices to coat the two predetermined parts of the inner wall. In particular, the insulating grease is placed mostly away from the conductor forming the part to be opened of the internal electrical circuit, so as not to be subjected to the influence of an electric arc.
  • the insulating grease can be arranged at a distance from an electric arc path.
  • the insulating grease can be arranged at a distance from the internal electrical circuit at the time of the opening effected by the opening member.
  • the electrical conductor to be cut is free from insulating grease, which prevents any interaction between the insulating grease and an electric arc generated during the cut.
  • the conductor forming the part to be opened of the internal electrical circuit may have an opening zone or a zone of weakness intended to be cut or opened by the opening member, and the opening zone or area of weakness is free of insulating grease, at least before and even during operation of the circuit breaker.
  • said at least two predetermined parts of the internal wall can be arranged on either side of the cutting member, in a direction transverse to the direction of movement of the cutting member.
  • said at least two predetermined parts of the internal wall can be distinct.
  • the insulating grease can be arranged on or can cover only said at least two predetermined parts of the internal wall.
  • the amount of insulating grease is limited to precise wall parts, which ensures a small total amount, and also low opening times, compared to the case where a large amount of insulating grease is used.
  • the grease has less risk of influencing the behavior of the arc when the current is cut.
  • the insulating fat may have a mass of less than 80 mg, for example 20 ⁇ 10 mg, and preferably 15 ⁇ 10 mg per predetermined area.
  • the insulating fat may have a mass of less than 80 mg, for example 20 ⁇ 10 mg, and preferably 15 ⁇ 10 mg per predetermined area.
  • said at least two predetermined parts of the internal wall can be arranged on or can pass through a leakage current path between the two separate conductor portions.
  • said at least two predetermined parts of the internal wall can be arranged on or can pass through a shortest leakage current path between the two conductor portions. distinct.
  • the shortest leakage path is understood to mean the path that a leakage current should travel on a wall of the internal chamber, the shortest between the two distinct conductor portions, and not to be confused with an arc path, which passes typically by the air contained in the internal chamber.
  • the shortest escape path is the shortest continuous path along one or more walls of the internal chamber between the two separate conductor portions in contact with one or more walls of the internal chamber.
  • the leakage current path may have a total length
  • the part of the leakage current path over which which can be arranged or which can be covered by the insulating grease can have an isolated length
  • a ratio of the isolated length to the total length can be included in a range going from 0.08 to 0.60, preferably from 0.18 to 0.48 and more preferably from 0.20 to 0.26.
  • the opening member when moving from the initial position to the final position, can separate the part to be opened from the electrical conductor into at least two distinct conductor portions at the level of two internal ends forced to s '' move away from each other by the opening member when moving from the initial position to the final position, so as to be able to present, once the opening member in the final position, a free distance between the two internal ends, corresponding to an arc path, less than the total length of the leakage current path between the two separate conductor portions, and in particular less than the total length of the shortest leakage current path between the two separate driver portions.
  • the movement of the opening member is sufficient to bend, bend, push, or move the two internal ends which are, in the final position, distant from each other by a sufficient distance to guarantee an extinction of. arc (in the air of the internal chamber) even if there is a strong current at the time of opening, but however less than the length of the leakage current path (on the wall (s) of the internal chamber), so that the management of an electric arc during opening is dissociated from the management of the insulation resistance after opening.
  • the part of the conductor to be opened may have a width to be opened
  • the opening member may have, in the direction of the width to be opened, an opening size greater than the width to be opened. This allows the leakage current path to be lengthened, increasing a perimeter of the internal chamber.
  • the opening size can be 5%, 10% or even 20% greater than the width to be opened.
  • an opening member movable and arranged to open a part to be opened of the internal electrical circuit during a movement between an initial position and a final position, so as to form at least two distinct conductor portions after opening
  • a pyrotechnic actuator arranged to move the opening member from the initial position to the final position
  • an insulating grease arranged in the internal chamber characterized in that the insulating grease is arranged on or covers at least two predetermined parts of the internal wall, at least when the opening member is in the initial position.
  • the insulating grease when the opening member is in the initial position, can be collected on the path of the opening member between the initial position and the final position, and the opening member. can be arranged to move, or project, or spread at least part of the insulating grease during movement between the initial position and the final position.
  • the insulating grease is deposited and / or spread in the form of a layer on the internal wall. It is possible to provide for depositing or spreading the insulating grease on the internal walls during the manufacture of the circuit breaker, but it is possible to provide for this application to be carried out during the operation of the circuit breaker.
  • the opening member can perform such a removal or display operation.
  • the insulating grease is placed in a housing, and when the internal electrical circuit is opened, the insulating grease is driven out of the housing to go and cover the two predetermined parts of the internal wall.
  • a piston or lever system can be provided which causes the grease to be expelled from the housing: before opening, the insulating grease is confined in a dedicated housing or cavity, and after operation, the insulating grease is located on the two predetermined parts of the housing. the inner wall.
  • one aspect of the invention relates to a pyrotechnic circuit breaker comprising:
  • an opening member movable and arranged to open a part to be opened of the internal electrical circuit during a movement between an initial position and a final position, so as to form at least two distinct conductor portions after opening
  • a pyrotechnic actuator arranged to move the opening member from the initial position to the final position
  • an insulating grease arranged in the internal chamber characterized in that the insulating grease is arranged on or covers at least two predetermined parts of the internal wall, at least when the opening member is in the final position.
  • a pyrotechnic circuit breaker comprising:
  • connection terminals at least two connection terminals, - an internal electrical circuit connecting the two connection terminals and formed for example by an electrical conductor
  • an opening member movable and arranged to open a part to be opened of the internal electrical circuit during a movement between an initial position and a final position, so as to form at least two distinct conductor portions after opening
  • a pyrotechnic actuator arranged to move the opening member from the initial position to the final position
  • an insulating grease arranged in the internal chamber characterized in that the insulating grease is arranged on or covers at least two predetermined parts of the internal wall, only when the opening member is in the final position.
  • the pyrotechnic circuit breaker can comprise at least one guide unit with:
  • the guide protuberance can be engaged in the guide groove to form the guide unit of the member of opening on the housing
  • the guide groove can include at least a bottom or a side wall
  • the insulating grease can be arranged on or can cover at least a part of the bottom or the side wall.
  • the insulating grease is placed, spread out, arranged at the bottom of the groove, and / or in the groove, and / or on a lateral face of the groove.
  • the guide unit may have a first guide part with a first clearance between the opening member and the housing, and a second guide part with a second clearance between the opening member. and the housing, greater than the first set, and the insulating grease can be arranged at the second guide part.
  • the pyrotechnic circuit breaker may comprise at least one guide unit on each side of the opening member, in the direction of the width of the part to be opened of the electrical conductor.
  • the guide protuberance may comprise at least one chamfer arranged to spread the insulating grease during movement between the initial position and the final position.
  • the opening member can be arranged to open the part to be opened of the electrical conductor, so as to form at least three distinct conductor portions after opening, at least one of the three distinct conductor portions may form at least one central portion, two of the three distinct conductor portions may form two distinct lateral conductor portions, at least one leakage current path may from the central portion to each of the other two distinct lateral conductor portions, and once the opening member in the final position, said at least two predetermined parts can be arranged on or can pass through a part of said at least one leakage current path going from the central portion to one of the other two distinct lateral conductor portions .
  • two leakage current paths can start from the central portion towards each of the two other distinct lateral conductor portions, and once the opening member is in the final position, said at least two predetermined parts can be arranged on or can cross a part of each of the two leakage current paths going from the central portion to one of the other two distinct lateral conductor portions. In other words, it suffices to cut all the leakage current paths between the central portion and one of the distinct lateral portions.
  • said at least two predetermined parts can be arranged on or can pass through part of the four leakage current paths going from the central portion to the other two portions. separate driver sides.
  • the leakage current path can be arranged on a wall of the internal chamber.
  • the insulating grease can comprise silicone and / or polysiloxane.
  • the opening member can be a cutting member, and preferably a shearing member.
  • the part to be opened may be a continuous portion of an electrical conductor, to be cut by irreversible plastic deformation.
  • the opening member may be a pushing member, arranged to move at least a portion of the part to be opened, in order to be able to break contact between two portions of conductors resting on one another. .
  • an insulation resistance between the connection terminals may be greater than 30Mohms, preferably greater than SOMohms, preferably greater than 100Mohms, preferably greater than SOOMohms, and very preferably greater than IGohms.
  • said at least part of the leakage current path covered by the insulating grease may have a length less than 13 mm, preferably less than 10 mm.
  • the insulating grease when the opening member is in the initial position, can be contained in at least one closed envelope, preferably a closed envelope comprising at least two areas of weakness.
  • the opening member can be arranged to break said at least one closed envelope during its displacement from the initial position to the final position.
  • the grease thus remains confined in a closed volume until the device is ignited.
  • the opening member may comprise a central protuberance arranged to separate two distinct volumes of the insulating grease, during its displacement from the initial position to the final position. This expels the fat to two predetermined parts of the inner wall as the cutting member moves.
  • the internal wall at the level of said at least two predetermined parts, may have a roughness greater than Ra 1.6, and preferably greater than Ra 3.2.
  • Another aspect of the invention relates to a motor vehicle comprising at least one circuit breaker according to the first aspect.
  • FIG. 1 shows a sectional view of a pyrotechnic circuit breaker, comprising in particular a housing crossed by an electrical conductor forming an internal electrical circuit, a pyrotechnic actuator and an opening member arranged to open the internal electrical circuit when the pyrotechnic actuator is actuated or triggered;
  • FIG. 2 shows a detail of the housing of the circuit breaker of FIG. 1;
  • FIG. 3 shows a detail of the opening member of the circuit breaker of FIG. 1;
  • FIG. 4 shows a detail of a section of the circuit breaker of FIG. 1 after actuation or triggering of the pyrotechnic actuator;
  • fig. 5 schematically shows a sectional top view of the circuit breaker of Figure 1.
  • FIG. 1 represents a circuit breaker comprising in particular:
  • a housing 10 formed by a lower housing portion 12 and an upper housing portion 11,
  • an opening member 40 movable and arranged to open a part to be opened 31A of the internal electrical circuit during a movement between an initial position (according to Figure 1) and a final position (according to Figure 4), so in forming at least two distinct conductor portions 32 and 33 (visible in FIG. 4) after opening,
  • a pyrotechnic actuator 50 arranged to move the opening member 40 from the initial position to the final position
  • an internal chamber 60 (comprising a lower chamber 62 and an upper chamber 61), defined by an internal wall formed in the housing 10, and receiving the part to be opened 31 A,
  • Coolers 70 arranged inside the housing 10 and defined to lower the temperatures of the gases during operation and thus increase the cutting capacity of the circuit breaker.
  • the circuit breaker of the figure is typically integrated in a power circuit of a motor vehicle (an electric vehicle for example) and can be used to cut the power circuit if an emergency situation arises.
  • a motor vehicle an electric vehicle for example
  • One of the functions of this circuit breaker is therefore to be able to cut a power circuit quickly, even if strong currents are present (more than 500 amps for example).
  • Another function of this circuit breaker is to guarantee good insulation resistance between the connection terminals 21 and 22 after opening of the internal electrical circuit.
  • the pyrotechnic actuator 50 (typically an electro-pyrotechnic igniter) is triggered and a high pressure is generated in the space between the pyrotechnic actuator 50 and the opening member 40, which pushes the latter upward in Figure 1, to move from the initial position shown to the final position in Figure 4.
  • the opening member comes into contact with the part to be opened 31 A of the electrical conductor, and therefore opens the internal electrical circuit by cutting the electrical conductor 31, by mechanical shearing.
  • the opening member 40 comprises two projections 41, separated by a groove 42, and which form knives for cutting the part to be opened 31 A.
  • the part to be opened 31 A comprises a central portion supported by a return 13 of the upper housing portion 11, engaged with a bar 14 overmolded on the central portion of the part to be opened 31 A and secured to a body overmolded 15, overmolded on the electrical conductor 31.
  • the projections 41 of the opening member 40 bear on the unsupported parts of the electrical conductor 31 and shear it right through. another of the bar 14 and of the return 13 (at the level of the part to be opened 31 A opposite the upper chamber 61).
  • the shear of the electrical conductor 31 forms:
  • Figures 2 and 3 show the mounting of the opening member 40 in the housing 10, and in particular, guide units are provided between the opening member 40 and the housing 10, at the level of the molded body 15 Indeed, the opening member ( Figure 3) is provided with side projections 43 forming guide protrusions, and the overmolded body 15 with side grooves 613 forming guide grooves, formed in side walls 611 of the superior room 61.
  • the opening member 40 is therefore mounted in a sliding connection or in translation with respect to the housing 10 and slides during its displacement from the initial position to the final position, which provides an operation and a final position which are reproducible and controlled to guarantee rapid opening and arc extinction at the end of operation with a sufficient free distance.
  • the operation of the pyrotechnic actuator 50 can generate numerous particles and hot gases which are projected into the internal chamber 60, and which typically cover or condense on the walls of the latter, and in particular the walls 611, the projections side 43 and side grooves 613.
  • Such deposits can form a conductive or weakly conductive layer of electricity, and an insulation resistance, after opening of the electrical conductor 31, can be affected.
  • Such an insulation resistance, measured after operation, between the connection terminals 21 and 22 must be high, to ensure that there is no leakage current between the connection terminals 21 and 22 after opening of the internal electrical circuit of the circuit breaker.
  • Such leakage currents typically travel through leakage current paths between the separate conductor portions after opening, which travel along the internal wall of the internal chamber 60.
  • FIG. 5 shows a schematic section (therefore not showing all the details of FIG. 1) of the circuit breaker of FIG. 1 after opening, in a plane passing through the upper face of the electrical conductor 31, seen from above.
  • the electrical conductor 31 has therefore been opened in three distinct conductor portions, that is to say two distinct lateral portions 32 and a central portion 33.
  • the central portion 33 is separated from the two distinct lateral portions 32 by the lateral projections 43. of the opening member 40.
  • Detail A and detail B of Figure 5 show that a leakage current can travel a CCF leakage current path formed along the inner wall of the inner chamber, between the lower corner 32A of the side distinct portion 32 and the lower corner 33A of the central portion 33.
  • the function of providing good insulation resistance is to be provided after operation, once the electrical conductor 31 has been cut or opened.
  • a leakage current cannot build up along the TA arc path because the air resistivity is too great. Consequently, a leakage current can only travel along the walls of the circuit breaker, in particular the internal walls of the internal chamber 60 or the walls of the opening member 40, and that on the shortest path, which has the lowest insulation resistance.
  • insulating grease 70 In order to guarantee good insulation resistance, it is proposed to position on the internal wall (and / or on the walls of the opening member 40) insulating grease 70 so as to cut the leakage current path. , and preferably the shortest leakage current path. In general, it is proposed to arrange insulating grease 70 on at least part of the CCF leakage current path. Preferably, it is proposed to arrange insulating grease on at least two predetermined parts of the internal wall of the internal chamber 60.
  • insulating grease 70 is placed on the CCF leakage current path, so as to cut it over a limited portion. As a result, the leakage current can no longer pass, which guarantees good insulation resistance.
  • the insulation resistance between the connection terminals is greater than 30Mohms, preferably greater than 50Mohms, preferably greater than lOOMohms, preferably greater than 500Mohms, and very preferably greater than IGohms. This is because the insulating grease 70 prevents the leakage current from building up, even if particles or condensed gases are deposited on the inner wall of the inner chamber.
  • insulating grease is placed on four predetermined portions of the inner wall of the inner chamber 60 so that all CFF leakage current paths from the center portion 33 are cut at least in one. place. As shown in Figure 5, the insulating grease 70 is placed on either side of the opening member 40, in a vertical direction (transverse to the direction of travel).
  • FIG. 5 a section at the level of the electrical conductor 31, contains in this example the shortest leakage path, that shown in detail B. However, it is expected that insulating grease will be placed above, below and at the top. level of the electrical conductor 31 (along an axis normal to FIG. 5 therefore) to ensure that all the leakage current paths having a length at [0%; + 15%] of the length of the shortest leakage current path are also cut off.
  • the insulating grease 70 is positioned on the parts of the internal wall forming the bottom of the lateral groove 613, which allows localized and simultaneous application on the internal wall of the internal chamber and on the wall of the lateral projections 43 of the opening member 40, which guarantees an effective cut-off of all possible leakage current paths.
  • the insulating grease 70 could be positioned on another surface of the lateral groove 613.
  • the insulating grease 70 is placed on delimited parts of the internal wall, and not on the entire internal wall, because the Applicant has noticed that this limits the influences on the breaking times. Indeed, tests with insulating grease on the entire internal wall of the internal chamber 60 have been carried out, with a cut-out time of up to 0.3 ms, and tests with the same conditions, but with insulating grease 70 only on the predetermined parts shown in FIG. 5 have been produced, with an outage time of less than 0.2 ms. In general, the insulating grease 70 is therefore provided only at the predetermined locations described, and is not found on the rest of the walls of the chamber, nor on the electrical conductor 31 before cutting, or the separate conductor portions 33, 32 after cut.
  • the areas where the electrical conductor 31 is cut by the opening member 40 are free from insulating grease 70.
  • two possibilities of positioning the insulating grease 70 on the predetermined parts are offered: positioning the insulating grease 70 on the predetermined parts directly when mounting the circuit breaker, or else provide that the insulating grease 70 is placed or moved or projected onto the predetermined parts during the operation of the circuit breaker.
  • FIG. 5 To identify where the insulating grease 70 is placed as soon as the circuit breaker is fitted: on the internal wall of the internal chamber 60, on either side of the opening member 40, and on either side and at the level of the driver electrical 31 (that is to say in the lower chamber 62, in the upper chamber 61, and at the level of the edge of the electrical conductor 31).
  • the insulating grease 70 can be chosen from silicone greases (containing siloxanes or poly-siloxanes). A thickness of at least 0.1 mm can be provided on each predetermined part of the internal wall over a width of at least 1 mm, or 2 mm, and over a length (or height in FIG. 1) of at least 5 mm, and preferably at least 7 mm. Referring to Figures 2 and 3, one can provide insulating grease 70 on at least 80% of the bottom of the groove 613, and at least 80% of the surface of the side projection 43.

Landscapes

  • Breakers (AREA)
  • Arc-Extinguishing Devices That Are Switches (AREA)

Abstract

Coupe circuit pyrotechnique comprenant: - un boîtier (10), - au moins deux bornes de connexion (21, 22), - un circuit électrique interne reliant les deux bornes de connexion (21, 22) et formé par exemple par un conducteur électrique, - un organe d'ouverture (40), mobile et agencé pour ouvrir une partie à ouvrir du circuit électrique interne lors d'un déplacement entre une position initiale et une position finale, de sorte à former au moins deux portions de conducteur distinctes (32, 33) après ouverture, - un actionneur pyrotechnique agencé pour déplacer l'organe d'ouverture (40) de la position initiale à la position finale, - une chambre interne définie par une paroi interne formée dans le boîtier (10), et recevant la partie à ouvrir, - une graisse isolante (70) agencée dans la chambre interne, caractérisé en ce que la graisse isolante (70) est agencée sur ou recouvre au moins deux parties prédéterminées de la paroi interne.

Description

DESCRIPTION
TITRE : Coupe circuit pyrotechnique Domaine technique de l'invention
La présente invention concerne de manière générale un coupe circuit pyrotechnique destiné à être monté sur un véhicule automobile, et en particulier dans un circuit électrique de puissance d'un véhicule automobile, par exemple un véhicule hybride ou un véhicule électrique.
État de la technique
Il est connu dans l’art antérieur des dispositifs de coupe circuit, tel que celui décrit dans le document US20130175144, qui propose d'utiliser une matière isolante pouvant fluer. En contrepartie, ce système présente notamment l'inconvénient de requérir beaucoup de matière isolante pouvant fluer, ce qui nécessite de grosses quantités, peut générer des fuites. Dans le cas d'une matière contenant du silicone, des précautions et autorisations seront nécessaires pour une utilisation automobile (en raison de non compatibilité avec la peinture par exemple). De plus, la demanderesse a remarqué qu'une telle matière isolante pouvant fluer peut générer des temps d'ouverture plus long et/ou des performances dégradées lors du fonctionnement du coupe circuit (le temps mis pour effectivement couper le passage d'un courant de forte puissance (par exemple au moins 100 A / 100 V, ou par exemple 800 A / 450 V)). Enfin, il est important de pouvoir garantir, après fonctionnement, une bonne résistance d'isolement.
Exposé de l'invention
Un but de la présente invention est de répondre aux inconvénients de l’art antérieur mentionnés ci-dessus et en particulier, tout d'abord, de proposer un coupe circuit pyrotechnique simple à fabriquer, présentant des capacités de coupe élevées, un temps d'ouverture rapide lors du fonctionnement, et une bonne résistance d'isolement après ouverture. Pour cela un premier aspect de l'invention concerne un coupe circuit pyrotechnique comprenant :
- un boîtier,
- au moins deux bornes de connexion, - un circuit électrique interne reliant les deux bornes de connexion et formé par exemple par un conducteur électrique,
- un organe d’ouverture, mobile et agencé pour ouvrir une partie à ouvrir du circuit électrique interne lors d'un déplacement entre une position initiale et une position finale, de sorte à former au moins deux portions de conducteur distinctes après ouverture,
- un actionneur pyrotechnique agencé pour déplacer l'organe d'ouverture de la position initiale à la position finale,
- une chambre interne définie par une paroi interne formée dans le boîtier, et recevant la partie à ouvrir, - une graisse isolante agencée dans la chambre interne, caractérisé en ce que la graisse isolante est agencée sur ou recouvre au moins deux parties prédéterminées de la paroi interne. Selon la mise en oeuvre ci-dessus, la graisse isolante est agencée sur ou recouvre au moins deux parties prédéterminées de la paroi interne, pour couper ou recouvrir ou traverser des chemins de courant de fuite présents sur la paroi interne après le fonctionnement de l'actionneur pyrotechnique, même si ce dernier a projeté des particules conductrices sur la paroi interne de la chambre interne. En effet, de telles particules conductrices sont "noyées" dans la graisse isolante, et il suffit de prévoir cette graisse isolante sur au moins une partie du chemin de courant de fuite pour couper tout courant de fuite, de sorte à procurer une résistance d'isolement élevée. On peut noter qu’il suffit de prévoir la graisse isolante sur au moins deux parties prédéterminées de la paroi interne, pour couper ou recouvrir ou traverser des chemins de courant de fuite présents sur la paroi interne après le fonctionnement de l'actionneur pyrotechnique, ce qui limite la quantité de graisse nécessaire pour procurer une résistance d'isolement élevée (au moins 2 à 10 secondes après fonctionnement).
La graisse isolante n’a pas de fonction pour limiter une présence d’arc électrique lors du fonctionnement, il n’y a donc pas besoin d’une grande quantité. Il suffit d’enduire les deux parties prédéterminées de la paroi interne. En particulier, la graisse isolante est placée majoritairement à distance du conducteur formant la partie à ouvrir du circuit électrique interne, pour ne pas subir l’influence d’un arc électrique.
En particulier, la graisse isolante peut être agencée à distance d’un trajet d’arc électrique.
Selon un mode de réalisation, la graisse isolante peut être agencée à distance du circuit électrique interne au moment de l’ouverture effectuée par l’organe d’ouverture. En d’autres termes, le conducteur électrique qui doit être coupé est exempt de graisse isolante, ce qui évite toute interaction entre la graisse isolante et un arc électrique généré lors de la coupure.
Selon un mode de réalisation, le conducteur formant la partie à ouvrir du circuit électrique interne peut présenter une zone d’ouverture ou une zone de faiblesse prévue pour être découpée ou ouverte par l’organe de d’ouverture, et la zone d’ouverture ou zone de faiblesse est exempte de graisse isolante, au moins avant et même pendant le fonctionnement du coupe circuit.
Selon un mode de réalisation, lesdites au moins deux parties prédéterminées de la paroi interne peuvent être agencées de part et d'autre de l'organe de coupe, selon une direction transverse à la direction de déplacement de l'organe de coupe.
Selon un mode de réalisation, lesdites au moins deux parties prédéterminées de la paroi interne peuvent être distinctes.
Selon un mode de réalisation, la graisse isolante peut être agencée sur ou peut recouvrir uniquement lesdites au moins deux parties prédéterminées de la paroi interne. Autrement dit, la quantité de graisse isolante est limitée à des parties de paroi précises, ce qui assure une faible quantité totale, et aussi des temps d'ouverture faibles, comparés au cas où une grande quantité de graisse isolante est utilisée. De plus, en ne couvrant qu’uniquement lesdites au moins deux parties prédéterminées de la paroi interne, la graisse a moins de risque d’influer sur le comportement de l’arc lors de la coupure du courant.
Selon un mode de réalisation, la graisse isolante peut présenter une masse inférieure à 80 mg, par exemple de 20 ± 10 mg, et préférentiellement de 15 ± 10 mg par zone prédéterminée. Par exemple, si on prévoit de déposer de la graisse isolante sur quatre zones prédéterminées, on aura une masse totale inférieure à 240 mg, par exemple de 80 ± 15 mg, et préférentiellement de 60 ± 15 mg
Selon un mode de réalisation, une fois l'organe d'ouverture en position finale, lesdites au moins deux parties prédéterminées de la paroi interne peuvent être agencées sur ou peuvent traverser un chemin de courant de fuite entre les deux portions de conducteur distinctes.
Selon un mode de réalisation, une fois l'organe d'ouverture en position finale, lesdites au moins deux parties prédéterminées de la paroi interne peuvent être agencées sur ou peuvent traverser un chemin de courant de fuite le plus court entre les deux portions de conducteur distinctes. On entend par chemin de fuite le plus court le chemin que devrait parcourir un courant de fuite sur une paroi de la chambre interne le plus court entre les deux portions de conducteur distinctes, et à ne pas confondre avec un trajet d'arc, qui passe typiquement par l'air contenu dans la chambre interne. En d’autres termes, le chemin de fuite le plus court est le chemin continu le plus court en longeant une ou des parois de la chambre interne entre les deux portions de conducteur distinctes en contact avec une ou des parois de la chambre interne.
Selon un mode de réalisation, le chemin de courant de fuite peut présenter une longueur totale, la partie du chemin de courant de fuite sur laquelle pouvant être agencée ou pouvant être recouverte par la graisse isolante peut présenter une longueur isolée, et un ratio de la longueur isolée sur la longueur totale peut être compris dans une plage allant de 0.08 à 0.60, de préférence de 0.18 à 0.48 et plus préférentiellement de 0.20 à 0.26.
Selon un mode de réalisation, lors du déplacement de la position initiale à la position finale, l'organe d'ouverture peut séparer la partie à ouvrir du conducteur électrique en au moins deux portions de conducteur distinctes au niveau de deux extrémités internes forcées à s'éloigner l'une de l'autre par l'organe d'ouverture lors du déplacement de la position initiale à la position finale, de sorte à pouvoir présenter, une fois l'organe d'ouverture en position finale, une distance libre entre les deux extrémités internes, correspondant à un trajet d'arc, inférieure à la longueur totale du chemin de courant de fuite entre les deux portions de conducteur distinctes, et en particulier inférieure à la longueur totale du chemin de courant de fuite le plus court entre les deux portions de conducteur distinctes. Le déplacement de l'organe d'ouverture est suffisant pour plier, recourber, pousser, ou déplacer les deux extrémités internes qui sont, en position finale, éloignées l'une de l'autre d'une distance suffisante pour garantir une extinction d'arc (dans l'air de la chambre interne) même en cas de courant fort au moment de l'ouverture, mais toutefois inférieure à la longueur du chemin de courant de fuite (sur la ou les parois de la chambre interne), si bien que la gestion d'un arc électrique en cours d'ouverture est dissociée de la gestion de la résistance d'isolement après ouverture.
Selon un mode de réalisation, la partie de conducteur à ouvrir peut présenter une largeur à ouvrir, l'organe d'ouverture peut présenter, dans la direction de la largeur à ouvrir, une taille d'ouverture supérieure à la largeur à ouvrir. Cela permet d'allonger le chemin de courant de fuite, en augmentant un périmètre de la chambre interne. La taille d’ouverture peut être 5%, 10% voire 20% supérieure à la largeur à ouvrir. En résumé, un aspect de l’invention concerne un coupe circuit pyrotechnique comprenant :
- un boîtier,
- au moins deux bornes de connexion,
- un circuit électrique interne reliant les deux bornes de connexion et formé par exemple par un conducteur électrique,
- un organe d'ouverture, mobile et agencé pour ouvrir une partie à ouvrir du circuit électrique interne lors d'un déplacement entre une position initiale et une position finale, de sorte à former au moins deux portions de conducteur distinctes après ouverture,
- un actionneur pyrotechnique agencé pour déplacer l'organe d'ouverture de la position initiale à la position finale,
- une chambre interne définie par une paroi interne formée dans le boîtier, et recevant la partie à ouvrir,
- une graisse isolante agencée dans la chambre interne, caractérisé en ce que la graisse isolante est agencée sur ou recouvre au moins deux parties prédéterminées de la paroi interne, au moins lorsque l'organe d'ouverture est dans la position initiale.
Selon un mode de réalisation, lorsque l'organe d'ouverture est en position initiale, la graisse isolante peut être amassée sur le trajet de l'organe d'ouverture entre la position initiale et la position finale, et l’organe d'ouverture peut être agencé pour déplacer, ou projeter, ou étaler au moins une partie de la graisse isolante lors du déplacement entre la position initiale et la position finale.
Selon un mode de réalisation, la graisse isolante est déposée et/ou étalée sous forme d’une couche sur la paroi interne. On peut prévoir de déposer ou étaler la graisse isolante sur les parois internes lors de la fabrication du coupe circuit, mais on peut prévoir que cette application soit effectuée lors du fonctionnement du coupe circuit. L’organe d’ouverture peut effectuer une telle opération de dépose ou d’étalage. Selon un mode de réalisation, la graisse isolante est disposée dans un logement, et lors de l’ouverture du circuit électrique interne, la graisse isolante est chassée hors du logement pour aller recouvrir les deux parties prédéterminées de la paroi interne. On peut prévoir un système à piston ou levier qui provoque une expulsion de la graisse hors du logement : avant ouverture, la graisse isolante est confinée dans un logement ou cavité dédiée, et après fonctionnement, la graisse isolante est localisée sur les deux parties prédéterminées de la paroi interne.
Autrement dit un aspect de l'invention concerne un coupe circuit pyrotechnique comprenant :
- un boîtier,
- au moins deux bornes de connexion,
- un circuit électrique interne reliant les deux bornes de connexion et formé par exemple par un conducteur électrique,
- un organe d'ouverture, mobile et agencé pour ouvrir une partie à ouvrir du circuit électrique interne lors d'un déplacement entre une position initiale et une position finale, de sorte à former au moins deux portions de conducteur distinctes après ouverture,
- un actionneur pyrotechnique agencé pour déplacer l'organe d'ouverture de la position initiale à la position finale,
- une chambre interne définie par une paroi interne formée dans le boîtier, et recevant la partie à ouvrir,
- une graisse isolante agencée dans la chambre interne, caractérisé en ce que la graisse isolante est agencée sur ou recouvre au moins deux parties prédéterminées de la paroi interne, au moins lorsque l'organe d'ouverture est dans la position finale.
En particulier un aspect de l'invention concerne un coupe circuit pyrotechnique comprenant :
- un boîtier,
- au moins deux bornes de connexion, - un circuit électrique interne reliant les deux bornes de connexion et formé par exemple par un conducteur électrique,
- un organe d'ouverture, mobile et agencé pour ouvrir une partie à ouvrir du circuit électrique interne lors d'un déplacement entre une position initiale et une position finale, de sorte à former au moins deux portions de conducteur distinctes après ouverture,
- un actionneur pyrotechnique agencé pour déplacer l'organe d'ouverture de la position initiale à la position finale,
- une chambre interne définie par une paroi interne formée dans le boîtier, et recevant la partie à ouvrir,
- une graisse isolante agencée dans la chambre interne, caractérisé en ce que la graisse isolante est agencée sur ou recouvre au moins deux parties prédéterminées de la paroi interne, uniquement lorsque l'organe d'ouverture est dans la position finale.
Selon un mode de réalisation, le coupe circuit pyrotechnique peut comprendre au moins une unité de guidage avec :
- au moins une protubérance de guidage pouvant être agencée sur l'un de l'organe d'ouverture ou du boîtier,
- au moins une rainure de guidage pouvant être agencée sur l'autre de l'organe d'ouverture ou du boîtier, la protubérance de guidage peut être engagée dans la rainure de guidage pour former l'unité de guidage de l'organe d'ouverture sur le boîtier, la rainure de guidage peut comprendre au moins un fond ou une paroi latérale, et la graisse isolante peut être agencée sur ou peut recouvrir au moins une partie du fond ou de la paroi latérale.
Selon un mode de réalisation, la graisse isolante est disposée, étalée, agencée au fond de la rainure, et/ou dans la rainure, et/ou sur une face latérale de la rainure. Selon un mode de réalisation, l'unité de guidage peut présenter une première partie de guidage avec un premier jeu entre l'organe d'ouverture et le boîtier, et une deuxième partie de guidage avec un deuxième jeu entre l'organe d'ouverture et le boîtier, supérieur au premier jeu, et la graisse isolante peut être agencée au niveau de la deuxième partie de guidage.
Selon un mode de réalisation, le coupe circuit pyrotechnique peut comprendre au moins une unité de guidage de chaque côté de l'organe d'ouverture, dans le sens de la largeur de la partie à ouvrir du conducteur électrique.
Selon un mode de réalisation, la protubérance de guidage peut comprendre au moins un chanfrein agencé pour étaler la graisse isolante lors du déplacement entre la position initiale et la position finale.
Selon un mode de réalisation, l'organe d'ouverture peut être agencé pour ouvrir la partie à ouvrir du conducteur électrique, de sorte à former au moins trois portions de conducteur distinctes après ouverture, au moins une des trois portions de conducteur distinctes peut former au moins une portion centrale, deux des trois portions de conducteur distinctes peuvent former deux portions de conducteur distinctes latérales, au moins un chemin de courant de fuite peut partir de la portion centrale vers chacune des deux autres portions de conducteur distinctes latérales, et une fois l'organe d'ouverture en position finale, lesdites au moins deux parties prédéterminées peuvent être agencées sur ou peuvent traverser une partie du dit au moins un chemin de courant de fuite allant de la portion centrale vers une des deux autres portions de conducteur distinctes latérales.
Selon un mode de réalisation, deux chemins de courant de fuite peuvent partir de la portion centrale vers chacune des deux autres portions de conducteur distinctes latérales, et une fois l'organe d'ouverture en position finale, lesdites au moins deux parties prédéterminées peuvent être agencées sur ou peuvent traverser une partie de chacun des deux chemins de courant de fuite allant de la portion centrale vers une des deux autres portions de conducteur distinctes latérales. En d'autres termes, il suffit de couper tous les chemins de courant de fuite entre la portion centrale et une des portion distincte latérale.
Selon un mode de réalisation, une fois l'organe d'ouverture en position finale, lesdites au moins deux parties prédéterminées peuvent être agencées sur ou peuvent traverser une partie des quatre chemins de courant de fuite allant de la portion centrale vers les deux autres portions de conducteur distinctes latérales.
Selon un mode de réalisation, le chemin de courant de fuite peut être agencé sur une paroi de la chambre interne.
Selon un mode de réalisation, la graisse isolante peut comprendre du silicone et/ou du polysiloxane.
Selon un mode de réalisation, l'organe d'ouverture peut être un organe de coupe, et de préférence un organe de cisaillement.
Selon un mode de réalisation, la partie à ouvrir peut être une portion continue de conducteur électrique, à couper par déformation plastique irréversible.
Selon un mode de réalisation, l'organe d'ouverture peut être un organe de poussée, agencé pour déplacer au moins une portion de la partie à ouvrir, pour pouvoir rompre un contact entre deux portions de conducteurs appuyées l'une sur l'autre.
Selon un mode de réalisation, une fois l'organe d'ouverture en position finale, une résistance d'isolement entre les bornes de connexion peut être supérieure à 30Mohms, de préférence supérieure à SOMohms, de préférence supérieure à 100Mohms, de préférence supérieure à SOOMohms, et très préférentiellement supérieure à IGohms.
Selon un mode de réalisation, ladite au moins une partie du chemin de courant de fuite recouverte par la graisse isolante peut présenter une longueur inférieure à 13 mm, de préférence inférieure à 10 mm. Selon un mode de réalisation, lorsque l'organe d'ouverture est en position initiale, la graisse isolante peut être contenue dans au moins une enveloppe fermée, de préférence une enveloppe fermée comprenant au moins deux zones de faiblesse.
Selon un mode de réalisation, l'organe d'ouverture peut être agencé pour rompre ladite au moins une enveloppe fermée lors de son déplacement de la position initiale à la position finale. Ainsi la graisse reste confinée dans un volume clos jusqu’à la mise à feu du dispositif.
Selon un mode de réalisation, l'organe d’ouverture peut comprendre une protubérance centrale agencée pour séparer deux volumes distincts de la graisse isolante, lors de son déplacement de la position initiale à la position finale. Cela permet d’expulser la graisse vers deux parties prédéterminées de la paroi interne lors du déplacement de l’organe de coupe.
Selon un mode de réalisation, la paroi interne, au niveau desdites au moins deux parties prédéterminées, peut présenter une rugosité supérieure à Ra 1.6, et de préférence supérieure à Ra 3.2 .
Un autre aspect de l'invention se rapporte à un véhicule automobile comprenant au moins un coupe circuit selon le premier aspect.
Description des figures
D'autres caractéristiques et avantages de la présente invention apparaîtront plus clairement à la lecture de la description détaillée qui suit d'un mode de réalisation de l'invention donné à titre d'exemple nullement limitatif et illustré par les dessins annexés, dans lesquels :
[fig. 1] représente une vue en coupe d'un coupe circuit pyrotechnique, comprenant notamment un boîtier traversé par un conducteur électrique formant un circuit électrique interne, un actionneur pyrotechnique et un organe d'ouverture agencé pour ouvrir le circuit électrique interne lorsque l'actionneur pyrotechnique est actionné ou déclenché ;
[fig. 2] représente un détail du boîtier du coupe circuit de la figure 1 ; [fig. 3] représente un détail de l'organe d'ouverture du coupe circuit de la figure 1 ;
[fig. 4] représente un détail d'une coupe du coupe circuit de la figure 1 après actionnement ou déclenchement de l'actionneur pyrotechnique ; [fig. 5] représente schématiquement une coupe en vue de dessus du coupe circuit de la figure 1.
Description détaillée de mode(s) de réalisation
La figure 1 représente un coupe circuit comprenant notamment :
- un boîtier 10 formé par une portion de boîtier inférieure 12 et une portion de boîtier supérieure 11 ,
- deux bornes de connexion 21 et 22,
- un circuit électrique interne reliant les deux bornes de connexion 21 et 22 et formé par un conducteur électrique 31 ,
- un organe d'ouverture 40, mobile et agencé pour ouvrir une partie à ouvrir 31A du circuit électrique interne lors d'un déplacement entre une position initiale (selon la figure 1 ) et une position finale (selon la figure 4), de sorte à former au moins deux portions de conducteur distinctes 32 et 33 (visibles figure 4) après ouverture,
- un actionneur pyrotechnique 50 agencé pour déplacer l'organe d'ouverture 40 de la position initiale à la position finale,
- une chambre interne 60 (comprenant une chambre inférieure 62 et une chambre supérieure 61 ), définie par une paroi interne formée dans le boîtier 10, et recevant la partie à ouvrir 31 A,
- des refroidisseurs 70 agencés à l’intérieur du boîtier 10 et définis pour abaisser les températures des gaz lors du fonctionnement et ainsi augmenter la capacité de coupe du coupe circuit.
Le coupe circuit de la figure est typiquement intégré dans un circuit de puissance d'un véhicule automobile (un véhicule électrique par exemple) et peut servir à couper le circuit de puissance si une situation d'urgence survient. Une des fonctions de ce coupe circuit est donc de pouvoir couper un circuit de puissance rapidement, même si de forts courants sont présents (plus de 500 ampères par exemple). Une autre fonction de ce coupe circuit est de garantir une bonne résistance d'isolement entre les bornes de connexion 21 et 22 après ouverture du circuit électrique interne.
Pour répondre à la fonction d'ouverture, l'actionneur pyrotechnique 50 (typiquement un allumeur électro pyrotechnique) est déclenché et une forte pression est générée dans l'espace entre l'actionneur pyrotechnique 50 et l’organe d'ouverture 40, ce qui pousse ce dernier vers le haut de la figure 1 , pour passer de la position initiale représentée à la position finale de la figure 4.
Lors de ce déplacement, l'organe d'ouverture arrive au contact de la partie à ouvrir 31 A du conducteur électrique, et ouvre donc le circuit électrique interne en découpant le conducteur électrique 31 , par un cisaillement mécanique.
En effet, comme le montre la figure 3, l'organe d'ouverture 40 comprend deux saillies 41 , séparées par une rainure 42, et qui forment des couteaux pour couper la partie à ouvrir 31 A. Dans le détail, et comme le montre la figure 1 , la partie à ouvrir 31 A comprend une portion centrale supportée par un retour 13 de la portion de boîtier supérieure 11 , engagée avec une barrette 14 surmoulée sur la portion centrale de la partie à ouvrir 31 A et solidaire d’un corps surmoulé 15, surmoulé sur le conducteur électrique 31 .
Lors du déplacement de l’organe d’ouverture 40 de la position initiale à la position finale, les saillies 41 de l’organe d’ouverture 40 prennent appui sur les parties non supportées du conducteur électrique 31 et le cisaillent de part en d’autre de la barrette 14 et du retour 13 (au niveau de la partie à ouvrir 31 A en regard de la chambre supérieure 61).
Comme le montre la figure 4, le cisaillement du conducteur électrique 31 forme :
- deux portions distinctes latérales 32 avec une extrémité interne 34 dans la chambre interne 60 (et en particulier dans la chambre supérieure 61 ), et
- une portion centrale 33, restée engagée avec la barrette 14. De plus, en tout début d’ouverture, lorsque les extrémités internes 34 sont encore à proximité de la portion centrale 33, un arc électrique peut se former (selon si du courant traverse le conducteur électrique 31 ou pas) entre chaque extrémité interne 34 et la portion centrale 33, au niveau d’un trajet d’arc TA représenté en pointillés figure 4. Au cours du déplacement de la position initiale vers la position finale, l’organe d’ouverture 40 pousse et provoque une flexion de chaque partie distincte latérale 32, si bien que le trajet d’arc TA « s’étire » ou « s’allonge » pour présenter en fin de fonctionnement une distance libre suffisante pour garantir une extinction ’arc électrique et une coupure ou ouverture rapide du circuit électrique interne.
Les figures 2 et 3 montrent le montage de l’organe d’ouverture 40 dans le boîtier 10, et en particulier, des unités de guidage sont prévues entre l’organe d’ouverture 40 et le boîtier 10, au niveau du corps surmoulé 15. En effet, l’organe d’ouverture (figure 3) est prévu avec des saillies latérales 43 formant des protubérances de guidage, et le corps surmoulé 15 avec des rainures latérales 613 formant des rainures de guidage, formées dans des parois latérales 611 de la chambre supérieure 61 .
L’organe d’ouverture 40 est donc monté en liaison glissière ou en translation par rapport au boîtier 10 et coulisse lors de son déplacement de la position initiale vers la position finale, ce qui procure un fonctionnement et une position finale reproductibles et maîtrisés pour garantir une ouverture rapide et une extinction d’arc en fin de fonctionnement avec une distance libre suffisante.
Cependant, le fonctionnement de l’actionneur pyrotechnique 50 peut générer de nombreuses particules et gaz chauds qui sont projetés dans la chambre interne 60, et qui recouvrent ou se condensent typiquement sur les parois de cette dernière, et en particulier les parois 611 , les saillies latérales 43 et les rainures latérales 613. De tels dépôts peuvent former une couche conductrice ou faiblement conductrice de l’électricité, et une résistance d’isolement, après ouverture du conducteur électrique 31 , peut être affectée. Une telle résistance d'isolement, mesurée après fonctionnement, entre les bornes de connexion 21 et 22 doit être élevée, pour garantir une absence de courant de fuite entre les bornes de connexion 21 et 22 après ouverture du circuit électrique interne du coupe circuit. De tels courants de fuite parcourent typiquement des chemins de courant de fuite entre les portions de conducteur distinctes après ouverture, qui cheminent le long de la paroi interne de la chambre interne 60.
La figure 5 montre une coupe schématique (ne montrant donc pas tous les détails de la figure 1 ) du coupe circuit de la figure 1 après ouverture, dans un plan passant par la face supérieure du conducteur électrique 31 , vu de dessus.
Le conducteur électrique 31 a donc été ouvert en trois portions de conducteur distinctes, c’est-à-dire deux portions distinctes latérales 32 et une portion centrale 33. La portion centrale 33 est séparée des deux portions distinctes latérales 32 par les saillies latérales 43 de l'organe d'ouverture 40.
Le détail A et le détail B de la figure 5 montrent qu'un courant de fuite peut parcourir un chemin de courant de fuite CCF formé le long de la paroi interne de la chambre interne, entre le coin inférieur 32A de la portion distincte latérale 32 et le coin inférieur 33A de la portion centrale 33. Il faut noter que la fonction de procurer une bonne résistance d'isolement est à assurer après fonctionnement, une fois le conducteur électrique 31 coupé ou ouvert. Typiquement, un courant de fuite ne peut pas s'établir le long du trajet d'arc TA car la résistivité de l’air est trop importante. En conséquence, un courant de fuite ne peut que cheminer le long de parois du coupe circuit, en particulier les parois interne de la chambre interne 60 ou les parois de l'organe d'ouverture 40, et cela sur le chemin le plus court, qui présente la plus faible résistance d'isolement.
Afin de garantir une bonne résistance d'isolement, il est proposé de positionner sur la paroi interne (et/ou sur les parois de l'organe d’ouverture 40) de la graisse isolante 70 de sorte à couper le chemin de courant de fuite, et de préférence le chemin de courant de fuite le plus court. D'une manière générale, il est proposé d'agencer de la graisse isolante 70 sur au moins une partie du chemin de courant de fuite CCF. Préférentiellement, il est proposé d'agencer de la graisse isolante sur au moins deux parties prédéterminées de la paroi interne de la chambre interne 60.
Comme le montrent les détails A et B de la figure 5, de la graisse isolante 70 est placée sur le chemin de courant de fuite CCF, de sorte à le couper sur une partie limitée. En conséquence, le courant de fuite ne peut plus passer, ce qui garantit une bonne résistance d’isolement En pratique, avec une telle mise en œuvre, la résistance d'isolement entre les bornes de connexion est supérieure à 30Mohms, de préférence supérieure à 50Mohms, de préférence supérieure à lOOMohms, de préférence supérieure à 500Mohms, et très préférentiellement supérieure à IGohms. En effet, la graisse isolante 70 empêche le courant de fuite de s’établir, même si des particules ou des gaz condensés se sont déposés sur la paroi interne de la chambre interne.
Comme le montre la figure 5, de la graisse isolante est placée sur quatre parties prédéterminées de la paroi interne de la chambre interne 60, si bien que tous les chemins de courant de fuite CFF partant de la portion centrale 33 sont coupés au moins en un endroit. Comme le montre la figure 5, la graisse isolante 70 est placée de part et d’autre de l'organe d'ouverture 40, selon une direction verticale (transverse à la direction de déplacement).
La figure 5, une coupe au niveau du conducteur électrique 31 , contient dans cet exemple le chemin de fuite le plus court, celui montré au détail B. Cependant, il est prévu que de la graisse isolante soit placée au dessus, en dessous et au niveau du conducteur électrique 31 (selon un axe normal à la figure 5 donc) pour bien garantir que tous les chemins de courant de fuite présentant une longueur à [0% ; +15%] de la longueur du chemin de courant de fuite le plus court soient coupés eux aussi.
Selon l'exemple présenté ici, la graisse isolante 70 est positionnée sur les parties de la paroi interne formant le fond de la rainure latérale 613, ce qui permet une application localisée et simultanée sur la paroi interne de la chambre interne et sur la paroi des saillies latérales 43 de l'organe d'ouverture 40, ce qui garantit une coupure efficace de tous les chemins de courant de fuite possibles. On pourrait cependant positionner la graisse isolante 70 sur une autre surface de la rainure latérale 613.
La graisse isolante 70 est placée sur des parties délimitées de la paroi interne, et non sur toute la paroi interne, car la demanderesse a remarqué que cela limitait les influences sur les temps de coupure. En effet, des essais avec de la graisse isolante sur toute la paroi interne de la chambre interne 60 ont été réalisés, avec un temps de coupure allant jusqu'à 0.3 ms, et des essais avec les mêmes conditions, mais de la graisse isolante 70 uniquement sur les parties prédéterminées montrées figure 5 ont été réalisés, avec un temps de coupure inférieur à 0.2 ms. D’une manière générale, la graisse isolante 70 est donc prévue uniquement aux endroits prédéterminés décrits, et ne se trouve pas sur le reste des parois de la chambre, ni sur le conducteur électrique 31 avant coupure, ou les portions de conducteur distinctes 33, 32 après coupure. En particulier, les zones où le conducteur électrique 31 est coupé par l’organe d’ouverture 40 sont exemptes de graisse isolante 70. D'une manière générale, deux possibilités de positionner la graisse isolante 70 sur les parties prédéterminées sont offertes : positionner la graisse isolante 70 sur les parties prédéterminées directement au montage du coupe circuit, ou alors prévoir que la graisse isolante 70 soit placée ou déplacée ou projetée sur les parties prédéterminées lors du fonctionnement du coupe circuit.
Dans le premier cas de figure, on pourra se rapporter à la figure 5 pour identifier où la graisse isolante 70 est placée dès le montage du coupe circuit : sur la paroi interne de la chambre interne 60, de part et d'autre de l'organe d'ouverture 40, et de part et d'autre et au niveau du conducteur électrique 31 (c’est-à-dire dans la chambre inférieure 62, dans la chambre supérieure 61 , et au niveau de la tranche du conducteur électrique 31 ).
Dans le deuxième cas de figure, on peut prévoir un amas de la graisse isolante 70 au dessus de chaque flanc de l'organe d'ouverture 40, juste au dessus de chaque saillie latérales 43. En conséquence, la graisse isolante 70 sera étalée sur toute la hauteur de chaque partie prédéterminée de la surface interne par l'organe d'ouverture 40 lors de son déplacement de la position initiale à la position finale. Une couche de graisse isolante se retrouve donc étalée sur au moins une partie de la rainure latérale 613.
Dans le deuxième cas de figure, on peut alternativement prévoir un amas de la graisse isolante 70 sur la course de l'organe d'ouverture 40 pour que celui- ci projette la graisse isolante 70 aux endroits désirés. On peut notamment prévoir un réservoir ou une enveloppe fermée contenant la graisse isolante 70. De manière préférée, on peut prévoir une enveloppe fermée avec deux zones de faiblesses pour projeter la graisse isolante 70 aux endroits voulus.
La graisse isolante 70 peut être choisie parmi les graisses au silicone (contenant des siloxanes ou poly-siloxanes). On peut prévoir une épaisseur d'au moins 0.1 mm sur chaque partie prédéterminée de la paroi interne sur une largeur d'au moins 1 mm, ou 2 mm, et sur une longueur (ou hauteur sur la figure 1) d'au moins 5 mm, et de préférence au moins 7 mm. En référence aux figure 2 et 3, on peut prévoir de la graisse isolante 70 sur au moins 80% du fond de la rainure 613, et au moins 80 % de la surface de la saillie latérale 43.
On comprendra que diverses modifications et/ou améliorations évidentes pour l'homme du métier peuvent être apportées aux différents modes de réalisation de l’invention décrits dans la présente description sans sortir du cadre de l'invention.

Claims

REVENDICATIONS
[Revendication 1] Coupe circuit pyrotechnique comprenant :
- un boîtier (10),
- au moins deux bornes de connexion (21 , 22), - un circuit électrique interne reliant les deux bornes de connexion (21 , 22) et formé par exemple par un conducteur électrique (31 ),
- un organe d'ouverture (40), mobile et agencé pour ouvrir une partie à ouvrir du circuit électrique interne lors d'un déplacement entre une position initiale et une position finale, de sorte à former au moins deux portions de conducteur distinctes (32, 33) après ouverture,
- un actionneur pyrotechnique (50) agencé pour déplacer l'organe d'ouverture (40) de la position initiale à la position finale,
- une chambre interne (60) définie par une paroi interne formée dans le boîtier (10), et recevant la partie à ouvrir, - une graisse isolante (70) agencée dans la chambre interne (60), caractérisé en ce que la graisse isolante (70) est agencée sur ou recouvre au moins deux parties prédéterminées de la paroi interne.
[Revendication 2] Coupe circuit pyrotechnique selon la revendication 1 , dans lequel, lesdites au moins deux parties prédéterminées de la paroi interne sont agencées de part et d'autre de l'organe d'ouverture (40), selon une direction transverse à la direction de déplacement de l'organe d'ouverture (40).
[Revendication 3] Coupe circuit pyrotechnique selon l'une des revendications 1 à 2, dans lequel la graisse isolante (70) est agencée sur ou recouvre uniquement lesdites au moins deux parties prédéterminées de la paroi interne.
[Revendication 4] Coupe circuit pyrotechnique selon l'une des revendications 1 à 3, dans lequel, une fois l'organe d'ouverture (40) en position finale, lesdites au moins deux parties prédéterminées de la paroi interne sont agencées sur ou traversent un chemin de courant de fuite (CCF) le plus court entre les deux portions de conducteur distinctes (32, 33).
[Revendication 5] Coupe circuit pyrotechnique selon la revendication 4, dans lequel le chemin de courant de fuite (CCF) présente une longueur totale, dans lequel la partie du chemin de courant de fuite (CCF) sur laquelle est agencée ou recouverte par la graisse isolante (70) présente une longueur isolée, et dans lequel un ratio de la longueur isolée sur la longueur totale est compris dans une plage allant de 0.08 à 0.60, de préférence de 0.18 à 0.48 et plus préférentiellement de 0.20 à 0.26. [Revendication 6] Coupe circuit pyrotechnique selon l'une des revendications 4 ou 5, dans lequel, lors du déplacement de la position initiale à la position finale, l'organe d'ouverture (40) sépare la partie à ouvrir du conducteur électrique (31 ) en au moins deux portions de conducteur distinctes (32, 33) au niveau de deux extrémités internes (34) forcées à s'éloigner l'une de l'autre par l'organe d'ouverture (40) lors du déplacement de la position initiale à la position finale, de sorte à présenter, une fois l'organe d'ouverture (40) en position finale, une distance libre entre les deux extrémités internes (34), correspondant à un trajet d'arc (TA), inférieure à la longueur totale du chemin de courant de fuite (CCF) entre les deux portions de conducteur distinctes (32, 33), et en particulier inférieure à la longueur totale du chemin de courant de fuite (CCF) le plus court entre les deux portions de conducteur distinctes (32, 33).
[Revendication 7] Coupe circuit pyrotechnique selon l'une des revendications 1 à 6, dans lequel la partie de conducteur à ouvrir présente une largeur à ouvrir, dans lequel l'organe d'ouverture (40) présente, dans la direction de la largeur à ouvrir, une taille d'ouverture supérieure à la largeur à ouvrir.
[Revendication 8] Coupe circuit pyrotechnique selon l'une des revendications 1 à 7, dans lequel, lorsque l'organe d'ouverture (40) est en position initiale, la graisse isolante (70) est amassée sur le trajet de l'organe d’ouverture (40) entre la position initiale et la position finale, et dans lequel l’organe d'ouverture (40) est agencé pour déplacer au moins une partie de la graisse isolante (70) lors du déplacement entre la position initiale et la position finale.
[Revendication 9] Coupe circuit pyrotechnique selon l'une des revendications 1 à 8, comprenant au moins une unité de guidage avec :
- au moins une protubérance de guidage agencée sur l'un de l’organe d'ouverture (40) ou du boîtier (10),
- au moins une rainure de guidage agencée sur l'autre de l'organe d'ouverture (40) ou du boîtier (10), dans lequel la protubérance de guidage est engagée dans la rainure de guidage pour former l'unité de guidage de l'organe d'ouverture (40) sur le boîtier (10), dans lequel la rainure de guidage comprend au moins un fond ou une paroi latérale, et dans lequel la graisse isolante (70) est agencée sur ou recouvre au moins une partie du fond ou de la paroi latérale.
[Revendication 10] Coupe circuit pyrotechnique selon l'une des revendications 1 à 9, dans lequel l'organe d'ouverture (40) est agencé pour ouvrir la partie à ouvrir du conducteur électrique (31 ), de sorte à former au moins trois portions de conducteur distinctes après ouverture, dans lequel au moins une des trois portions de conducteur distinctes forme au moins une portion centrale (33), dans lequel deux des trois portions de conducteur distinctes forment deux portions de conducteur distinctes latérales (32) (32), dans lequel au moins un chemin de courant de fuite (CCF) part de la portion centrale (33) vers chacune des deux autres portions de conducteur distinctes latérales (32), et dans lequel une fois l'organe d’ouverture (40) en position finale, lesdites au moins deux parties prédéterminées sont agencées sur ou traversent une partie du dit au moins un chemin de courant de fuite (CCF) allant de la portion centrale (33) vers une des deux autres portions de conducteur distinctes latérales (32).
[Revendication 11] Coupe circuit pyrotechnique selon la revendication 10, dans lequel deux chemins de courant de fuite partent de la portion centrale (33) vers chacune des deux autres portions de conducteur distinctes latérales
(32), et dans lequel une fois l'organe d'ouverture (40) en position finale, lesdites au moins deux parties prédéterminées sont agencées sur ou traversent une partie de chacun des deux chemins de courant de fuite allant de la portion centrale (33) vers une des deux autres portions de conducteur distinctes latérales (32). [Revendication 12] Coupe circuit pyrotechnique selon l'une des revendications 4 à 6 ou l'une des revendications 7 à 11 dans leur dépendance à la revendication 4, dans lequel ladite au moins une partie du chemin de courant de fuite (CCF) recouverte par la graisse isolante (70) présente une longueur inférieure à 13 mm, de préférence inférieure à 10 mm. [Revendication 13] Coupe circuit pyrotechnique selon l'une des revendications 1 à 12, dans lequel la paroi interne, au niveau desdites au moins deux parties prédéterminées, présente une rugosité supérieure à Ra 1.6, et de préférence supérieure à Ra 3.2 .
[Revendication 14] Véhicule automobile comprenant au moins un coupe circuit selon l'une des revendications 1 à 13.
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