FR2703184A1 - Contacteur actionné électro-thermiquement. - Google Patents

Abstract

Le contacteur actionné thermiquement comprend une parie de contacts (20, 22) actionnés en réponse à la variation d'une tige (50) en métal à mémoire de forme dont la température est augmentée par la chaleur produite par un moyen de chauffage (CR1, CR2, CR3) couplé au circuit électrique comportant les contacts (20, 22). Si le contacteur est conçu pour s'ouvrir, l'élément de chauffage est de préférence monté en série avec les contacts, tandis que s'il est conçu pour se fermer, l'élément de chauffage est de préférence monté en parallèle avec les contacts.

Description

CONTACTEUR ACTIONNE ELECTRO-THERMIQUEMENT

La présente invention concerne les contacteurs électriques et elle a trait, plus particulièrement, à des

contacteurs de ce type sensibles au courant électrique.

Quand des batteries comportant une pluralité d'éléments connectés en série sont utilisés dans des endroits o l'entretien et les réparations sont difficiles, voire impossibles, à effectuer, il peut arriver que la dégradation ou une défaillance d'un seul élément de la

batterie rend en permanence inutile la batterie complète.

Il en est ainsi même si le système utilisant la batterie est conçu pour fonctionner avec un ou plusieurs éléments défaillants le cas le plus concerné est un état o un élément présente une résistance élevée ou état de circuit

ouvert.

Les solutions classiques pour permettre au fonctionnement de continuer dans le cas o un élément de la batterie prend une résistance élevée ou se trouve en circuit ouvert ne donne pas satisfaction dans de nombreuses applications Une des solutions consiste à raccorder des diodes en parallèle avec chaque élément, à savoir: en premier lieu, un nombre approprié de diodes connectées en série et polarisées de manière à conduire un courant de charge et, en second lieu, un nombre approprié de diodes connectées en parallèle et polarisées de manière à conduire un courant de décharge Le poids de ces diodes et des radiateurs nécessaires pour éliminer la chaleur que n'importe lequel ou plusieurs de ces derniers sont susceptibles de dissiper est souvent excessif Une variante consiste à monter un relais commandable aux bornes de chaque élément, mais ce relais est excessivement lourd et exige des circuits de détection et d'activation compliqués

bien qu'il génère peu de chaleur.

Ce dont on a besoin est un contacteur léger et ne dissipant pas beaucoup d'énergie lorsqu'il conduit le courant de la batterie C'est pourquoi, le contacteur de la présente invention comprend une paire de contacts électriques mobiles entre des positions de circuit ouvert et de circuit fermé et un support thermoconducteur dans lequel est formée une cavité Un élément métallique à mémoire de forme placé dans ladite cavité change de dimension lorsqu'il atteint une température prédéterminée et vient porter contre ladite paire de contacts électriques Un moyen de chauffage électrique est couplé thermiquement d'une façon étroite audit support pour chauffer ledit élément jusqu'à ladite température prédéterminée Ledit moyen de chauffage électrique est couplé dans un circuit électrique avec au moins un contact

de ladite paire de contacts électriques.

On va maintenant décrire la présente invention en se référant aux dessins, sur lesquels: la figure 1 est un schéma de principe du contacteur de la présente invention; les figures 2 et 3 sont, respectivement, une vue et une coupe d'un appareil comprenant un mode de réalisation de la présente invention; et la figure 4 est un schéma d'une variante d'agencement du mode de réalisation de la figure 2. Sur la figure 1, une batterie comprend une pluralité d'éléments de batterie connectés en série et dont des éléments 12 et 12 ' sont représentés Normalement, les courants de charge et de décharge de cette batterie

circulent à travers chaque élément de batterie, c'est-à-

dire que chaque élément complète le circuit série pour tous les autres éléments Si un des éléments venait à se détériorer ou à tomber en panne et, de ce fait, à présenter une résistance importante ou à se comporter comme un circuit ouvert, alors toute la batterie deviendrait inutile même si les autres éléments de la batterie restaient aptes à fonctionner Pour éviter cet état, on peut connecter une diode CR 1 en parallèle avec l'élément de batterie, cette diode étant connectée à la borne positive de l'élément pour conduire le courant qui circule dans la batterie pendant qu'elle se décharge Dans la pratique, on connecte souvent en parallèle un grand nombre de diodes CR 1, CR 2 et CR 3 pour augmenter la capacité de transport de courant ou pour fournir une protection contre une défaillance de l'une

quelconque de celles-ci.

De façon similaire, on peut assurer, à l'aide d'une ou plusieurs diodes CR 4, CR 5 et CR 6 connectées en série, un trajet de conduction pour le courant qui circule dans la batterie quand on charge celle-ci et, ensuite, connecter leurs anodes en direction de la borne positive de chaque élément de batterie On sélectionne le nombre de diodes de manière qu'un courant négligeable circule à travers les diodes connectées en série quand un élément normal de batterie est en cours de charge Pour les éléments de batterie nickel-cadmium et nickel- hydrogène, par exemple, trois diodes connectées en série et montées en parallèle avec chaque élément de batterie donnent des résultats satisfaisants Pour une batterie d'une capacité de 100 ampères-heures et de 32 éléments, les diodes transportant le courant de charge et les radiateurs nécessaires pour éliminer d'une façon sûre la chaleur provenant de l'énergie dissipée dans ces diodes pèseraient environ de 3, 629 kg à

4,536 kg ( 8 à 10 livres).

Le contacteur ( 10), actionné thermiquement, de la figure 1 comprend trois diodes parallèles C Ri, CR 2 et CR 3 connectées en parallèle avec l'élément 12 de batterie, les bornes de cathode respectives de ces diodes étant couplées par l'intermédiaire de connexions 14 et 140 à la borne positive de l'élément 12 et leurs bornes d'anode respectives étant couplées par l'intermédiaire de connexions 16 et 160 à la borne négative de l'élément 12, pour conduire le courant de décharge de la batterie si l'élément 12 tombe en panne ou présente une résistance inhabituellement élevée Une paire de contacts 20, 22 de contacteur sont également connectés en parallèle avec l'élément 12 de la batterie Un actionneur thermique 18 (représenté schématiquement en traits interrompus accompagné de trois lignes ondulées), sensible à la chaleur engendrée par le courant de décharge circulant dans les diodes CR 1, CR 2 et CR 3, coopère avec les contacts électriques 20, 22 pour fermer le circuit entre ces diodes quand il est actionné Les éléments de la figure 1 identifiés par les références portant le signe prime concernent l'élément de batterie 12 ' de la même manière que celle selon laquelle les éléments identifiés par des

références non primées concernent l'élément 12 de batterie.

Dans le mode de réalisation donné à titre d'exemple sur la figure 2, le contacteur 10 actionné thermiquement est disposé dans une cavité 32 formée dans un socle de montage 30 Le socle 30 peut être constitué par un matériau isolant approprié, tel qu'une résine époxy avec fibre de verre du type G-10 ou un composite ou une matière plastique, comme par exemple un poly(éther imide), et peut comprendre un ou plusieurs trous de montage 72 Un actionneur thermique 18 est disposé dans la cavité 32 de la manière suivante Un support thermoconducteur 40 sert de socle de montage pour un élément de chauffage électrique, ici des diodes CR 1, CR 2 et CR 3, qui se trouvent en contact thermique étroit avec cet élément Le support 40, qui peut être fabriqué en cuivre ou en aluminium ou en tout autre matériau ayant une conductibilité thermique élevée,

comprend des moyens pour monter les diodes CR 1, CR 2 et CR 3.

Ces diodes peuvent se trouver dans un boîtier comportant une broche de montage filetée qui peut être fixée à travers un trou du support 40 à l'aide d'un écrou ou bien peut être

installée dans un trou fileté du support 40.

Dans le support thermoconducteur 40 se trouve une cavité 42 dans laquelle est disposé un élément 50 fabriqué

en un alliage métallique à mémoire de forme (SMM).

On connaît de nombreux alliages qui présentent des propriétés de mémoire de forme L'alliage métallique à mémoire de forme particulier utilisé dans les agencements

décrits dans le présent exposé est un alliage de nickel-

titane (Ni Ti ou Ni Ti NOL) Ni Ti NOL est un alliage à mémoire de forme en nickel-titane dont on pense qu'il a été mis au point, au début des années 1960, dans le laboratoire Naval Ordnance Lab On peut se procurer les matériaux SMM chez Shape Memory Applications situé in Sunnyvale, Californie et chez Furukawa Electric situé à Tokyo, Japon Les alliages à mémoire de forme ont la propriété de "se rappeler" une forme préétablie ou "mémorisée" même après que le matériau ait été déformé ou comprimé au point de prendre une forme différente Le retour à la forme initiale, ou récupération, par mémoire de forme est amorcé par l'application de chaleur et est déclenché à une température préétablie qui est déterminée par la composition particulière de l'alliage et est choisie pour convenir à l'application particulière de l'élément SMM Des températures de transformation comprises entre - 1000 C et + 1000 C sont possibles La vitesse à laquelle la récupération peut se produire est limitée par

la rapidité avec laquelle la chaleur peut être appliquée.

Dans le cas d'une application avec actionnement en une seule fois, Ni Ti NOL peut récupérer jusqu'à 8 % de déformation plastique ( 5 L/L) sans déformation résiduelle importante Pour des applications mettant en jeu quelques cycles (par exemple, < 10), une déformation plastique de 5 % est une indication de conception raisonnable et pour des applications à cycles multiples (jusqu'à 10 millions), une déformation plastique de 3 % est une indication de conception raisonnable Pour comparer ces valeurs de déformation plastique avec des alliages technologiques typiques, il faut savoir qu'une éprouvette en alliage d'acier typique (ASTM-386) commencerait à se déformer pour des contraintes supérieures à 0,12 % et que pour un changement de température de 100 C, une éprouvette en

alliage d'acier typique s'allongerait d'environ 0,12 %.

On va décrire d'une façon générale le procédé utilisé pour "mémoriser" ou préétablir une forme dans un

élément SMM en Ni Ti NOL.

Etape 1 On donne la forme initiale à un élément SMM, par exemple un morceau de barre ou de tube rectiligne d'une longueur prédéterminée dont on désire mémoriser la forme (c'est-à-dire la forme que l'on désirerait que l'élément reprenne lorsqu'il est chauffé en cours

d'utilisation).

Etape 2 On bloque l'élément pour empêcher sa déformation ou son mouvement pendant le traitement thermique. Etape 3 On traite thermiquement (on recuit) l'élément bloqué dans un four à une température bien supérieure à sa température de transformation, de façon caractéristique à une température comprise entre 4000 C et 5000 C pendant un temps atteignant une heure, en atmosphère inerte. Etape 4 On refroidit l'élément bloqué jusqu'à une température, par exemple la température ambiante, qui est

inférieure à sa température de transformation.

Etape 5 On donne à l'élément la forme désirée en le déformant de façon plastique, par exemple en le

comprimant pour diminuer sa longueur.

Ensuite, quand on chauffe l'élément déformé de façon plastique jusqu'à une température supérieure à sa

température de transformation il reprend son état non-

déformé, c'est-à-dire la forme mémorisée.

On peut répéter ce procédé plusieurs fois sur le même élément sans dégradation notable Toutefois, il n'est pas nécessaire que la forme "mémorisée" soit chaque fois la même, le matériau ne se "souviendra" que de la dernière forme "mémorisée"; la forme antérieure est perdue au cours de l'opération de recuit Ni Ti NOL est également apte à fonctionner avec des températures de transformation cryogéniques et le procédé ci-dessus ne diffère qu'en ce

qui concerne les températures utilisées.

Quand un élément SMM est utilisé dans un appareil tel que celui décrit dans le présent exposé, lequel appareil peut exiger de n'être actionné que peu de fois, il est bon de ne répéter que l'étape 5 du procédé entre les actionnements. De façon spécifique, dans le mode de réalisation donné à titre d'exemple sur la figure 2, la cavité 42 du support thermoconducteur 40 est un trou borgne et l'élément SMM 50 est une tige SMM d'un diamètre de 2,54 mm ( 0,10 pouce) ayant une longueur à l'état non-comprimé de 54,4 mm ( 2,14 pouces) Avant son installation, on comprime la tige

jusqu'à ce qu'elle ait une longueur de 50,8 mm ( 2 pouces).

L'alliage SMM est un alliage qui reprend sa longueur non-

comprimée à une température prédéterminée d'environ 60 degrés centigrades L'extrémité de la tige SMM 50 à gauche sur la figure 2 repose sur le fond du trou 42 et est de ce fait obligée d'exercer une pression contre le fond du trou 42 et l'autre extrémité de cette tige 50 porte contre un

contact électrique 22, comme on va le décrire ci-après.

La borne positive 14 du contacteur 10 est formée par un élément de connexion 14 comportant une partie plate 142 qui s'étend sous les cathodes des diodes CR 2 et CR 3 et est reliée électriquement et mécaniquement au support 40 par l'effet de blocage de leurs cathodes et de leurs broches de montage On peut aussi accoupler l'élément 14 au support 40 à l'aide de vis ou par soudure ou autre procédé classique L'agencement tel que représenté maintient la conductibilité thermique élevée désirée entre les diodes CR 2 et CR 3 et le support thermoconducteur 40 de sorte que les diodes restent couplées étroitement du point de vue

thermique à la tige SMM 50.

La borne de connexion 14 de la figure 2 comprend une partie prolongée 144 sur laquelle est monté électriquement et mécaniquement un contact électrique 20, par exemple par emboutissage ou soudage A l'autre extrémité de la borne 14 sont prévus des trous dans lesquels un ou plusieurs fils de connexion 140 peuvent être

connectés, par exemple par soudage.

La borne négative 16 se trouve dans la cavité 32 du socle de montage 30 et comprend une pluralité de trous dans lesquels peuvent être connectés des fils de connexion, comme par exemple un ou plusieurs fils de connexion 160, et un fil de connexion 162 peut être connecté à la borne d'anode de la diode CR 2, par exemple par soudage Les fils de connexion (non-représentés) entre la borne 16 et les

bornes d'anode CR 1 et CR 3 sont similaires à ceux pour CR 2.

La borne 16 est connectée au contact électrique 22 par l'intermédiaire d'un élément flexible 60 de telle sorte que le contact 22 puisse être déplacé par rapport au contact 20 pour établir et rompre une continuité électrique entre ces contacts. Le contact électrique 22 est monté électriquement et mécaniquement, par exemple par emboutissage ou soudage, sur un élément électroconducteur 62 qui est fixé à un élément isolant 64 L'élément isolant 64 isole le contact 22 et l'élément 62, qui sont couplés électriquement par l'intermédiaire de l'élément flexible 60 à la borne négative 16, de la tige SMM 50, qui est couplée électriquement par l'intermédiaire du support 40 à la borne positive 14 Le contact 22, l'élément 62 et l'isolant 64 peuvent ensemble être désignés comme étant un ensemble formant contact L'isolant 64 peut être formé d'une matière isolante appropriée, telle qu'une résine époxy à fibre de verre G-10, du Nylon, une matière plastique ou un poly(ester imide) L'élément flexible 60 peut être formé d'un matériau élastique, tel que du cuivre-beryllium, ou une tresse de cuivre, et être connecté électriquement et mécaniquement à la borne 16 et à l'élément 62 par une soudure ou bien par un adhésif électro- conducteur, ou par tout autre procédé approprié L'ensemble formant contact 22, 62 et 64 est maintenu dans la position non-actionnée (circuit électriquement ouvert), représentée sur la figure 2, par une goupille de cisaillement 70 qui est engagée dans des évidements 74 et 76 de l'isolant 64 et du socle 30, respectivement. Les contacts 20 et 22 sont de préférence fabriqués en cuivre ou en aluminium et au moins leurs régions de contact sont revêtues d'un matériau, tel que de l'étain, de l'or ou de l'argent plaqués, pour les protéger contre une oxydation et autre contamination qui peut dégrader la qualité de la connexion formée quand les contacts sont fermés Les bornes 14 et 16 sont construites en un matériau, tel que le cuivre ou l'aluminium, possédant une conductibilité électrique élevée et peuvent être plaquées ou revêtues, par exemple d'étain, d'argent ou d'or, pour

résister à la corrosion.

La figure 3 est une vue en coupe du mode de réalisation de la figure 2, dans laquelle les éléments décrits ci-dessus à propos de la figure 2 et qui sont également représentés sur la figure 3 sont identifiés par les mêmes références La figure 3 montre la disposition du support thermoconducteur 40 et de la borne négative 16 dans la cavité 32 du socle de montage 30 Le support 40 et la borne 16 peuvent y être fixés à l'aide d'une liaison par adhésif ou à l'aide de vis ou par tout autre procédé approprié, comme il est connu de l'homme de métier La figure 3 montre le contact thermique étroit entre la diode CR 2 et le support thermoconducteur 40 (par l'intermédiaire de la partie 142 de la borne 14) et la tige SMM 50 placée à

l'intérieur du trou 42 du support 40.

Le fonctionnement du contacteur 10 actionné

thermiquement a lieu de la façon suivante Dans l'état non-

actionné, la tige SMM 50 se trouve dans un état comprimé et l'ensemble formant contact 22, 62, 64 est maintenu en place par la goupille de cisaillement 60 de manière à maintenir ainsi un intervalle d'environ 0, 51 mm ( 0,020 pouce) entre les contacts 20 et 22 Quand un courant électrique circule à travers les diodes CR 1, CR 2 et CR 3, comme cela aurait lieu dans le cas d'un état de circuit ouvert de l'élément 12 de batterie, la puissance électrique dissipée dans ces diodes produit de la chaleur Cette chaleur est transférée dans le support 40 et élève sa température en fonction de l'intensité du courant circulant dans les diodes CR 1, CR 2 et CR 3 La tige SMM 50, qui est environnée par la température élevée du support 40, est chauffée de ce fait jusqu'à ce qu'elle atteigne une température prédéterminée d'environ 60 WC A cette température, l'alliage métallique à il

mémoire de forme reprend sa longueur non-comprimée, c'est-

à-dire qu'il s'allonge depuis 50,8 mm ( 2,00 pouces) jusqu'à environ 52, 5 53,5 mm ( 2,10 2,14 pouces) Du fait que l'extrémité de la tige 50 à l'intérieur du trou 42 est retenue par le fond du trou, l'allongement de la tige 50 amène celle-ci à porter contre l'ensemble formant contact 22, 62, 64 et à appliquer à celui-ci une pression suffisante pour cisailler la goupille de cisaillement 70 et faire en sorte que ledit ensemble formant contact se déplace vers la droite sur environ 2,54 mm ( 0,10 pouce) Ce mouvement, lequel correspond à une distance plus grande que l'espacement entre les contacts 20 et 22, amène ces contacts 20 et 22 à se fermer en complétant de cette manière un circuit de faible résistance entre les bornes 14 et 16 Du fait que le mouvement du contact 22 correspond à une distance sensiblement plus grande que l'espacement entre les contacts 20 et 22 avant leur actionnement, le contact 20 et le prolongement 144 de la borne 14 sont déplacés vers la droite jusque dans une partie 34 de la cavité 32 prévue à cet effet Il résulte de ceci ainsi que de l'élasticité du prolongement 144 que les contacts 20 et 22 sont maintenus étroitement réunis en assurant de cette

manière un contact à faible résistance sûr.

Dans un mode de réalisation donné à titre d'exemple de l'appareil décrit ci-dessus, le contacteur 10 a une longueur d'environ 88,9 mm ( 3,5 pouces), une largeur d'environ 45,7 mm ( 1,8 pouce) et une épaisseur d'environ ,4 mm ( 1,0 pouce) La tige SMM 50 a un diamètre d'environ 2, 54 mm ( 0,10 pouce) et une longueur de 54,4 mm ( 2,14 pouces) dans son état non-comprimé, et se trouve dans le trou 42 qui a un diamètre de 0,28 mm ( 0,11 pouce) Avant son installation, la tige 50 est comprimée jusqu'à une longueur de 50,8 mm ( 2 pouces) et lorsqu'elle atteint sa température d'activation d'environ 600 C, elle s'allonge avec une force d'environ 91,6 da N ( 200 livres) La goupille de cisaillement 70 est une tige d'aluminium d'un diamètre de 0,5 mm ( 0,02 pouce) qui exige une force de cisaillement d'environ 18,3 da N ( 40 livres) Les bornes 14 et 16, et l'élément 62 sont en cuivre d'une épaisseur de 1,27 mm ( 0,05 pouce) avec un placage d'étain Les contacts 20 et 22 sont formés chacun par un hémisphère de cuivre plaqué d'or d'environ 5,8 mm ( 0,20 pouce) Les diodes C Ri, CR 2 et CR 3 sont des diodes de puissance à barrière Schottky du type SD-51 vendues par Motorola Semiconductor Products situé à Phoenix, Arizona En présence d'un courant de 50 ampères, ces diodes dissipent environ 23 watts et engendrent une chaleur suffisante pour amener la tige 50 à atteindre sa

température d'activation d'environ 600 C en 2-3 minutes.

Sur la figure 4, qui montre une variante de l'agencement de la figure 2 pour un ensemble formant contact mobile comprenant le contact 22, les éléments correspondant à ceux de la figure 2 sont identifiés par les

mêmes références auxquelles on a ajouté le signe prime.

L'élément isolant 64 ' comprend un trou d'articulation 82 et est monté de façon pivotante à l'intérieur de la cavité 32 ' du socle de montage 30 ' par un axe d'articulation 80 à l'intérieur du trou d'articulation 82 L'élément isolant 64 ' comprend une patte de cisaillement 90 qui est reliée à

cet élément par l'intermédiaire d'une partie rétrécie 92.

Il est préférable que cet élément isolant 64 ', cette patte de cisaillement 90 ' et cette partie rétrécie 92 ' ne forment qu'une seule partie qui puisse être obtenue par usinage, moulage ou autre procédé approprié Une goupille de fixation 94 s'étend à travers un trou de fixation 96 de la patte 90 et jusque dans le socle 30 ' pour maintenir l'ensemble formant contact comprenant l'élément isolant 64 ', l'élément conducteur 62 ' et le contact 22 ' dans la position de circuit ouvert représentée L'élément isolant 64 ' et l'élément conducteur 62 ' peuvent porter l'un contre l'autre au niveau de parties courbées respectives, comme on peut le voir, ou à l'aide d'autres parties de forme complémentaire. Pendant le fonctionnement, l'allongement de la tige SMM 50 ' pousse ledit ensemble formant contact vers la droite, pour faire en sorte que le contact 22 se déplace vers le contact 20, mais l'ensemble est initialement retenu par la goupille de fixation 94 se trouvant dans le trou 96 de la patte de cisaillement 90 La partie rétrécie de cette dernière a une épaisseur et une largeur choisies pour qu'elle se rompt en présence d'une fraction de la force exercée par la tige SMM 50 ', par exemple entre 10 % et 50 % de cette force Quand la partie rétrécie 92 se rompt sous l'effet de la force de la tige 50, l'élément isolant 64 ' est libre de tourner et, en fait, tourne autour de l'axe d'articulation 80, grâce à quoi le contact 22 se déplace de manière à venir en contact électrique avec le contact 20 ' se trouvant sur la partie 144 ' de la borne 14, comme on l'a décrit précédemment à propos de la figure 2, en complétant de cette manière un circuit électrique de faible résistance

entre les bornes 14 et 16.

D'autres modes de réalisation de la présente invention apparaîtront de façon évidente à la lumière de la

description précédente Par exemple, le moyen de chauffage

électrique décrit dans le présent exposé comme étant des diodes CRI, CR 2 et CR 3 peut être constitué par un nombre soit plus grand, soit plus faible de diodes, ou par un élément de chauffage à résistance électrique Dans une variante, les diodes telles que CRI, CR 2 et CR 3 peuvent être montées dans un boîtier hybride qui est monté sur le support 40, par exemple par collage, ou bien des diodes formées par une puce de semiconducteurs peuvent être montées directement sur le support 40 En outre, les broches filetées d'une ou plusieurs des diodes CRI, CR 2 et CR 3 peuvent traverser des trous de dégagement formés dans la partie 142 de la borne 14 et dans le support 40 et peuvent être fixées dans des trous filetés formés dans le

socle 30.

La tige SMM 50 peut être plus courte que celle représentée ici et peut porter contre un contact, tel qu'un contact mobile 22, autre que celui représenté ici Par exemple, l'isolant 64 peut être éliminé si le contact 22 est normalement en contact électrique avec la borne 14 ou toute autre borne éventuelle si celle-ci est en contact électrique avec le support 40 Dans une variante, un prolongement de la tige 50, comme par exemple une tige isolante cylindrique, peut être utilisé pour la tige 50 portant contre le contact 22 ou similaire En outre, il n'est pas indispensable que l'élément SMM 50 soit une tige mais pourrait, par exemple, être un élément coudé en forme de "L" ou de "U" qui se redresse pour fermer les contacts , 22. On peut augmenter ou diminuer le temps d'actionnement en ajustant les caractéristiques thermiques des divers moyens utilisés dans l'invention Par exemple, une augmentation du diamètre du trou 42 tend à augmenter le temps, tandis qu'une diminution du diamètre ou un remplissage de ce trou avec une graisse thermoconductrice a tendance à écourter le temps De façon similaire, en augmentant ou en diminuant la perte de chaleur entre l'ensemble de contacteur 10 et l'environnement ambiant, par exemple en l'entourant d'un matériau isolant, on peut augmenter ou diminuer le temps d'actionnement Selon une autre possibilité, si on remplace par des diodes au silicium les diodes à barrière Schottky CR 1, CR 2 et CR 3, leur tension plus élevée en sens direct d'environ 0,75 à 0,85 volt dans l'état conducteur entraîne une dissipation de chaleur notablement plus grande qu'avec la tension de conduction de 0,4 à 0,5 volt des diodes à barrière Schottky.

Claims (14)

REVENDICATIONS

1 Contacteur ( 10) caractérisé par le fait qu'il comprend: une paire de contacts électriques ( 20, 22; 20 ', 22 ') mobiles entre des positions de circuit ouvert et de circuit fermé; un support thermoconducteur ( 40) dans lequel est formée une cavité ( 42); un élément métallique ( 50; 50 ') à mémoire de forme placé dans ladite cavité et sur lequel se trouvent des premier et second emplacements entre lesquels un changement de dimension à lieu lorsque ledit élément atteint une température prédéterminée, ledit premier emplacement étant retenu, clest-à dire immobilisé par rapport audit support et ledit second emplacement portant contre ladite paire de contacts électriques; un moyen de chauffage électrique (CR 1, CR 2, CR 3) pour produire de la chaleur en réponse à la circulation d'un courant électrique à travers ce moyen; ledit moyen de chauffage étant couplé thermiquement, d'une façon étroite, audit support pour chauffer ledit élément jusqu'à ladite température prédéterminée; et un moyen pour coupler ledit moyen de chauffage électrique dans le circuit électrique avec au moins un des contacts de ladite paire de contacts électriques pour modifier la circulation du courant électrique dans ledit moyen de chauffage en réponse à un changement de position de ladite paire de contacts entre leurs positions de

circuit ouvert et de circuit fermé.

2 Contacteur selon la revendication 1, caractérisé en ce que ledit moyen de chauffage (CR 1, CR 2, CR 3) comprend au moins une diode comportant des connexions ( 16, 160)

d'anode et de cathode ( 14, 140).

3 Contacteur selon la revendication 2, caractérisé en ce que l'un dudit support et de ladite diode comporte un trou fileté, et un élément fileté associé à l'autre dudit support et de ladite diode est vissé dans le trou fileté pour coupler thermiquement de façon étroite ledit support

et ladite diode.

4 Contacteur selon la revendication 2, caractérisé en ce que ledit moyen de couplage comprend la connexion ( 16, 160) d'anode de ladite diode couplée à un premier contact de ladite paire de contacts et la connexion ( 14, ) de cathode de ces derniers couplée à l'autre contact

de ladite paire.

Contacteur selon la revendication 1, caractérisé en ce que la cavité dans ledit support comprend un trou ( 42) et ledit élément métallique ( 50; 50 ') à mémoire de

forme comprend une tige dans ledit trou.

6 Contacteur selon la revendication 6, caractérisé en ce que ladite tige augmente de longueur quand sa température augmente jusqu'à ladite température

prédéterminée.

7 Contacteur selon la revendication 1, caractérisé en ce qu'il comprend, en outre, un élément ( 12; 12 ') de batterie électrique comportant des bornes de polarité positive et de polarité négative, lesdites bornes de polarités positive et négative étant chacune connectée à un contact correspondant de ladite paire de contacts ( 20, 22;

', 22 ').

8 Appareil contacteur ( 10) comportant des première et seconde bornes, caractérisé en ce qu'il comprend: un support de montage ( 30) comportant une cavité ( 32) adaptée pour recevoir des premier et second contacts et un élément thermoconducteur ( 40); des premier et second contacts électriques ( 20, 22; 20 ', 22 ') dans ladite cavité, le premier contact ( 20; 20 ') étant mobile par rapport au second contact ( 22; 22 ') pour changer de position entre des positions de circuit ouvert et de circuit fermé; l'élément thermoconducteur ( 40) dans ladite cavité ( 32) comportant un trou ( 42); un élément métallique allongé ( 50;

50 ') à mémoire de forme placé dans ledit trou ( 42) et comportant des première et seconde extrémités entre lesquelles un changement de longueur à lieu lorsque ledit élément atteint une température prédéterminée, ladite première extrémité se

trouvant à l'intérieur dudit trou et étant retenue, c'est-

à-dire immobilisée par rapport audit élément thermoconducteur et ladite seconde extrémité s'étendant à partir dudit trou pour venir en contact avec ledit premier contact électrique; un moyen de chauffage électrique (C Ri, CR 2, CR 3) pour produire de la chaleur en réponse à la circulation de courant électrique à travers ce moyen, ledit moyen de chauffage étant couplé thermiquement de façon étroite audit élément thermoconducteur ( 40) pour chauffer ledit élément métallique allongé ( 50; 50 ') à mémoire de forme jusqu'à ladite température prédéterminée; un moyen pour coupler ledit moyen de chauffage électrique dans le circuit électrique à l'aide d'au moins un desdits premier et second contacts électriques pour modifier la circulation du courant électrique dans le moyen de chauffage en réponse à un changement de position desdits contacts électriques entre leurs positions de -circuit ouvert et de circuit fermé; et un moyen pour coupler ledit premier contact électrique à ladite première borne et ledit second contact

électrique à ladite seconde borne.

9 Appareil contacteur selon la revendication 8, caractérisé en ce que ledit moyen de chauffage (CR 1, CR 2, CR 3) comprend au moins une diode comportant des connexions

d'anode et de cathode.

Appareil contacteur selon la revendication 9, caractérisé en ce que l'un dudit élément thermoconducteur et de ladite diode comporte un trou fileté, et un élément fileté associé à l'autre dudit élément thermoconducteur et de ladite diode est vissé dans le trou fileté pour coupler thermiquement de façon étroite ledit élément conducteur et

ladite diode.

11 Appareil contacteur selon la revendication 9, caractérisé en ce que ledit moyen de couplage comprend la connexion d'anode ( 16; 160) de ladite diode couplée à un desdits premier et second contacts et la connexion de cathode ( 14; 140) de ces derniers couplée à l'autre

desdits premier et second contacts.

12 Appareil contacteur selon la revendication 8, caractérisé en ce que ledit élément métallique allongé

( 50; 50 ') à mémoire de forme est une tige.

13 Appareil Contacteur selon la revendication 8, caractérisé en ce que ledit élément métallique ( 50; 50 ') allongé à mémoire de forme augmente de longueur quand sa température augmente jusqu'à ladite température prédéterminée. 14 Appareil contacteur selon la revendication 8, caractérisé en ce qu'il comprend, en outre, un élément ( 12; 12 ') de batterie électrique comportant des bornes de polarité positive et de polarité négative, lesdites bornes de polarités positive et négative étant chacune reliée à

celui correspondant desdits premier et second contacts.

Appareil contacteur ( 10) caractérisé par le fait qu'il comprend: une batterie électrique comportant des bornes positive et négative; au moins une diode (CR 1, CR 2, CR 3) comportant des connexions d'anode ( 16; 160) et de cathode ( 14; 140); des premier et second contacts électriques ( 20, 22; 20 ', 22 ') mobiles entre des positions de circuit ouvert et de circuit fermé; un moyen pour coupler ladite borne positive à la cathode de ladite diode et audit premier contact électrique; un moyen pour coupler ladite borne négative à l'anode de ladite diode et audit second contact électrique; un élément métallique ( 50;

50 ') à mémoire de forme comportant des premier et second emplacements entre lesquels un changement de dimension a lieu lorsque ledit élément atteint une température prédéterminée, ledit premier emplacement étant retenu et ledit second emplacement venant porter contre l'un desdits premier et second contacts électriques; un moyen ( 40) pour coupler thermiquement de façon étroite ladite diode audit élément métallique à mémoire de forme pour chauffer ledit élément jusqu'à ladite température prédéterminée lorsqu'un courant électrique circule à travers la diode, la variation résultante de dimension entraînant un changement de position desdits premier et second contacts électriques depuis la position

de circuit ouvert jusqu'à la position de circuit fermé.

16 Appareil selon la revendication 15, caractérisé en ce que ledit moyen effectuant un couplage thermique de façon étroite comprend un élément thermoconducteur ( 40) comportant une cavité ( 42) destinée à recevoir ledit élément métallique ( 50; 50 ') à mémoire de forme, et un moyen pour fixer ladite diode audit élément thermoconducteur. 17 Appareil selon la revendication 16, caractérisé en ce que la cavité ( 42) dans ledit élément thermoconducteur est un trou et ledit élément métallique ( 50; 50 ') à mémoire de forme est une tige dont au moins

une partie se trouve dans ledit trou.