FR2830121A1 - Electrical feed automatic circuit breaker bimetallic strip thermal compensation structure having container with moulded surround holding circuit breaker and axis support bimetallic strip supporting. - Google Patents
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Abstract
Description
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La présente invention concerne un disjoncteur, par exemple un disjoncteur automatique qui est installé sur un circuit d'alimentation d'un moteur électrique. En particulier, la présente invention concerne la structure de support d'un élément bilame de compensation thermique d'un déclencheur activé thermiquement en cas de coupures de phase et de surcharges qui est logé, avec un mécanisme de commutation, dans un boîtier de disjoncteur. The present invention relates to a circuit breaker, for example an automatic circuit breaker which is installed on a supply circuit of an electric motor. In particular, the present invention relates to the support structure of a bimetallic element for thermal compensation of a thermally activated trip device in the event of phase cuts and overloads which is housed, with a switching mechanism, in a circuit breaker housing.
En référence aux figures 11 à 17, une description est donnée ci-après de la configuration du disjoncteur automatique classique, comme exemple de disjoncteur auquel la présente invention est appliquée. Sur les figures 11 (a) et 11 (b), le numéro de référence 1 désigne un boîtier de disjoncteur (moulé dans une résine), comportant trois sections séparées, à savoir un boîtier supérieur 1 a, un boîtier intermédiaire 1 b et un boîtier inférieur 1 c ; 2 désigne une section de coupure de circuit principal qui est logée dans le boîtier inférieur 1 c ; 3 désigne une poignée de manoeuvre rotative qui est disposée dans le boîtier supérieur 1 a ; 4 désigne un mécanisme de commutation qui ouvre et ferme le contact du circuit principal en liaison avec la poignée de manoeuvre 3 ; 5 désigne un mécanisme à engrenage qui relie l'un à l'autre la poignée de manoeuvre 3 et le mécanisme de commutation 4 ; 6 désigne un déclencheur activé en cas de coupures de phase et de surcharges ; et 7 désigne des bornes du circuit principal. Le mécanisme de commutation 4, le déclencheur 6 activé en cas de coupures de phase et de surcharges et les bornes du circuit principal 7 sont incorporés dans le boîtier intermédiaire 1 b. With reference to FIGS. 11 to 17, a description is given below of the configuration of the conventional automatic circuit breaker, as an example of a circuit breaker to which the present invention is applied. In FIGS. 11 (a) and 11 (b), the reference number 1 designates a circuit breaker box (molded in a resin), comprising three separate sections, namely an upper box 1 a, an intermediate box 1 b and a lower case 1 c; 2 designates a main circuit breaking section which is housed in the lower housing 1 c; 3 designates a rotary operating handle which is arranged in the upper housing 1 a; 4 designates a switching mechanism which opens and closes the contact of the main circuit in connection with the operating handle 3; 5 designates a gear mechanism which connects to one another the operating handle 3 and the switching mechanism 4; 6 designates a trigger activated in the event of phase outages and overloads; and 7 designates terminals of the main circuit. The switching mechanism 4, the trigger 6 activated in the event of phase cuts and overloads and the terminals of the main circuit 7 are incorporated in the intermediate box 1b.
Comme le montrent les figures 12 et 13, le mécanisme de commutation 4 est construit de telle façon que des pièces, comme un mécanisme à genouillère, un levier de commande et un mécanisme de verrouillage, soient assemblées dans un cadre 4a (cadre de montage en acier) et ce mécanisme est raccordé à la poignée de manoeuvre rotative 3 par l'intermédiaire du mécanisme à engrenage 5. Comme cela est bien connu, le déclencheur 6 activé en cas de coupures de phase et de surcharges comprend un bilame principal 6a servant d'élément thermique correspondant à chaque phase du circuit principal, un déphaseur différentiel 6b qui est raccordé au bilame principal 6a correspondant à chaque phase du circuit principal et un bilame de compensation thermique 9 qui sert de levier de déclenchement et est disposé de façon à s'étendre entre le déphaseur 6b et le mécanisme de verrouillage du mécanisme de commutation 4 afin de transmettre une force mécanique provenant du déphaseur 6b pour déclencher le disjoncteur. Un élément 8, qui As shown in FIGS. 12 and 13, the switching mechanism 4 is constructed in such a way that parts, such as a toggle mechanism, a control lever and a locking mechanism, are assembled in a frame 4a (mounting frame in steel) and this mechanism is connected to the rotary operating handle 3 via the gear mechanism 5. As is well known, the trigger 6 activated in the event of phase cuts and overloads comprises a main bimetal 6a serving as thermal element corresponding to each phase of the main circuit, a differential phase shifter 6b which is connected to the main bimetallic strip 6a corresponding to each phase of the main circuit and a thermal compensation bimetallic strip 9 which serves as a release lever and is arranged so as to extend between the phase shifter 6b and the locking mechanism of the switching mechanism 4 in order to transmit a mechanical force from the phase shifter 6b to trip the circuit breaker. Element 8, which
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se compose du bilame de compensation thermique 9 supporté par un support de bilame 10, d'un porte-élément 11 et d'un cadran de réglage 12 (la structure de l'élément 8 est décrite plus en détail plus bas), est monté dans une concavité 4b qui est calée dans un coin du cadre 4a du mécanisme de commutation 4. Les figures 14 et 15 illustrent la structure détaillée de l'élément 8. consists of the thermal compensation bimetallic strip 9 supported by a bimetallic strip support 10, an element holder 11 and an adjustment dial 12 (the structure of the element 8 is described in more detail below), is mounted in a concavity 4b which is wedged in a corner of the frame 4a of the switching mechanism 4. FIGS. 14 and 15 illustrate the detailed structure of the element 8.
Le bilame de compensation thermique 9 comprend un bras de commande 9a à une de ses extrémités, qui est relié au mécanisme de verrouillage du mécanisme de commutation 4, et est supporté par le support de bilame 10 de façon à pivoter sur une position intermédiaire du bilame de compensation thermique 9 servant de point A. Il faut noter que le numéro de référence 9b désigne un contrepoids destiné à compenser le moment d'inertie. The thermal compensation bimetallic strip 9 comprises a control arm 9a at one of its ends, which is connected to the locking mechanism of the switching mechanism 4, and is supported by the bimetallic strip support 10 so as to pivot on an intermediate position of the bimetallic strip of thermal compensation 9 serving as point A. It should be noted that the reference number 9b designates a counterweight intended to compensate for the moment of inertia.
Le support de bilame 10 (moulé dans une résine) est supporté en porte- à-faux par le porte-élément 11, décrit plus loin, de façon à pivoter sur un axe 10a servant de point pivot B, qui est distant du point pivot A et fait saillie vers le bas. The bimetal support 10 (molded in a resin) is supported in cantilever by the element holder 11, described below, so as to pivot on an axis 10a serving as pivot point B, which is distant from the pivot point A and protrudes down.
Le porte-élément 11 (moulé dans une résine) est composé d'une attache 11 a, qui fait saillie vers le bas, et d'un trou 11 b vertical de réception d'axe dans lequel est placé l'axe 10a du support de bilame 10. L'axe 10a du support de bilame 10 est placé dans le trou 11 b de réception d'axe, et le porte-élément 11 est monté sur le cadre 4a du mécanisme de commutation 4 (voir la figure 13) par l'intermédiaire de l'attache 11 a. Le porte-élément 11 comprend également un mécanisme de réglage à came, non représenté, fonctionnant en liaison avec un cadran de réglage 12 fixé sur la section supérieure du porte-élément 11. Le mécanisme à came relie le cadran de réglage 12 et le support de bilame 10 l'un à l'autre et l'actionnement du cadran de réglage 12 fait tourner le support de bilame 10 sur le point pivot B pour modifier le point pivot A sur lequel le bilame de compensation thermique 9 tourne. The element holder 11 (molded in a resin) is composed of a fastener 11a, which projects downwards, and a vertical hole 11b for receiving the axis in which the axis 10a of the support is placed. bimetal 10. The axis 10a of the bimetal support 10 is placed in the hole 11b for receiving the axis, and the element holder 11 is mounted on the frame 4a of the switching mechanism 4 (see FIG. 13) by through the clip 11 a. The element holder 11 also comprises a cam adjustment mechanism, not shown, operating in conjunction with an adjustment dial 12 fixed on the upper section of the element holder 11. The cam mechanism connects the adjustment dial 12 and the support. bimetal 10 to each other and the actuation of the adjustment dial 12 rotates the bimetal support 10 on the pivot point B to modify the pivot point A on which the thermal compensation bimetallic strip 9 rotates.
Il faut noter que l'élément bilame de compensation thermique et son fonctionnement sont décrits en détail dans la demande de brevet japonais n 2000-68979 déposée par le déposant de la présente invention. It should be noted that the bimetallic element for thermal compensation and its operation are described in detail in Japanese patent application No. 2000-68979 filed by the applicant of the present invention.
La figure 16 représente la structure de support classique du mécanisme de commutation 4 et de l'élément bilame de compensation thermique 8 dans le boîtier du disjoncteur. Comme le montre la figure 16, le mécanisme de FIG. 16 represents the conventional support structure of the switching mechanism 4 and of the bimetallic element for thermal compensation 8 in the case of the circuit breaker. As shown in Figure 16, the
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commutation 4 comprend une paire de sièges à vis 4a-1 en saillie vers la droite et vers la gauche depuis l'extrémité inférieure du cadre 4a et le mécanisme de commutation 4 est fixé par des vis 13 dans une position prédéterminée sur la surface inférieure du boîtier intermédiaire 1 b. L'élément bilame de compensation thermique 8 est muni d'un adaptateur de montage 8c-1 avançant latéralement depuis le porte-élément 11 et l'adaptateur de montage 8c-1 est placé sur un socle à vis 4a-2 formé dans un emplacement du cadre 4a du mécanisme de commutation 4 de façon que l'élément bilame de compensation thermique 8 puisse être fixé au moyen des vis 13. switching 4 comprises a pair of screw seats 4a-1 projecting to the right and to the left from the lower end of the frame 4a and the switching mechanism 4 is fixed by screws 13 in a predetermined position on the lower surface of the intermediate box 1 b. The thermal compensation bimetallic element 8 is provided with a mounting adapter 8c-1 advancing laterally from the element holder 11 and the mounting adapter 8c-1 is placed on a screw base 4a-2 formed in a location of the frame 4a of the switching mechanism 4 so that the bimetallic element for thermal compensation 8 can be fixed by means of the screws 13.
Dans la structure de montage selon laquelle le mécanisme de commutation 4 et l'élément bilame de compensation thermique 8 sont fixés avec les vis 13, la saillie latérale des sièges à vis 4a-1 et 4a-2 depuis le mécanisme de commutation 4 augmente un espace requis par le mécanisme de commutation 4, ce qui rend difficile de réduire la dimension du disjoncteur et exige un travail important de fixation pendant le processus d'assemblage. In the mounting structure in which the switching mechanism 4 and the thermal compensation bimetallic element 8 are fixed with the screws 13, the lateral projection of the screw seats 4a-1 and 4a-2 from the switching mechanism 4 increases space required by the switching mechanism 4, which makes it difficult to reduce the size of the circuit breaker and requires significant fixing work during the assembly process.
Pour résoudre ce problème, le déposant de la présente invention a proposé, dans la demande de brevet japonais nO 2000-329931, la structure de montage selon laquelle le mécanisme de commutation 4 et l'élément bilame de compensation thermique 8 sont fixés dans des positions prédéterminées dans le boîtier de disjoncteur en utilisant des entretoises en forme de coin à la place des vis 13 et en pressant les entretoises entre l'élément 8 et les parois latérales intérieures du boîtier de disjoncteur. La figure 17 illustre la structure de montage. To solve this problem, the applicant of the present invention has proposed, in Japanese patent application No. 2000-329931, the mounting structure according to which the switching mechanism 4 and the bimetallic element for thermal compensation 8 are fixed in positions predetermined in the circuit breaker housing using wedge-shaped spacers in place of screws 13 and pressing the spacers between member 8 and the inner side walls of the circuit breaker housing. Figure 17 illustrates the mounting structure.
Sur la figure 17, des bras de support 1b-1 sont intégrés à la surface inférieure du boîtier intermédiaire 1 b afin de supporter le cadre 4a du mécanisme de commutation 4 par la droite et par la gauche et les entretoises 14,15 en forme de coin sont pressées entre les bras de support 1b-1 et les parois latérales droite et gauche du boîtier intermédiaire 1 b pour caler le mécanisme de commutation 4 dans une position prédéterminée. Lors du processus d'assemblage du disjoncteur, le mécanisme de commutation 4 est inséré entre les bras de support 1 b-1 verticaux droit et gauche dans le boîtier de disjoncteur et l'élément bilame de compensation thermique 8 est ensuite introduit par le haut dans le cadre 4a du mécanisme de commutation 4. Dans cet état, les entretoises 14,15 sont pressées entre les bras de support 1b-1 et les parois latérales du boîtier intermédiaire 1 b par le haut et, donc, les bras de support 1 b-1, présentant un certain degré de flexibilité, sont pressées par In FIG. 17, support arms 1b-1 are integrated into the lower surface of the intermediate housing 1b in order to support the frame 4a of the switching mechanism 4 from the right and from the left and the spacers 14, 15 in the form of wedge are pressed between the support arms 1b-1 and the right and left side walls of the intermediate housing 1b to wedge the switching mechanism 4 in a predetermined position. During the circuit breaker assembly process, the switching mechanism 4 is inserted between the right and left vertical support arms 1b-1 in the circuit breaker housing and the bimetallic element for thermal compensation 8 is then introduced from above into the frame 4a of the switching mechanism 4. In this state, the spacers 14,15 are pressed between the support arms 1b-1 and the side walls of the intermediate box 1b from above and, therefore, the support arms 1b -1, with a certain degree of flexibility, are pressed by
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les entretoises 14,15 afin de supporter le cadre 4a du mécanisme de commutation 4 par la droite et par la gauche. En outre, une poutre 14a flexible en porte-à-faux formée dans la moitié supérieure de l'entretoise 14 pousse le côté du porte-élément 11 afin de fixer solidement l'élément bilame de compensation thermique 8, qui est monté sur le cadre 4a du mécanisme de commutation 4, dans une position prédéterminée. the spacers 14.15 in order to support the frame 4a of the switching mechanism 4 from the right and from the left. In addition, a flexible cantilever beam 14a formed in the upper half of the spacer 14 pushes the side of the element holder 11 in order to firmly fix the bimetallic element of thermal compensation 8, which is mounted on the frame. 4a of the switching mechanism 4, in a predetermined position.
La structure décrite ci-dessus de support de l'élément bilame de compensation thermique 8 pose le problème suivant relatif à une caractéristique de déclenchement du disjoncteur. The structure described above for supporting the bimetallic element for thermal compensation 8 poses the following problem relating to a tripping characteristic of the circuit breaker.
Selon la technique antérieure, l'élément bilame de compensation thermique 8 est supporté en porte-à-faux de telle façon que l'axe 10a faisant saillie vers le bas depuis le support de bilame 10 soit placé dans le trou 11 b de réception d'axe formé dans la surface supérieure du porte-élément 11 comme représenté sur la figure 15. Pour cette raison, lorsqu'une force (un déplacement du bilame principal 6a) produite par le déclencheur 6 activé en cas de coupures de phase et de surintensités (voir la figure 12) est transmise au mécanisme de verrouillage du mécanisme de commutation 4 par l'intermédiaire du bilame de compensation thermique 9, une force de réaction d'une charge de déclenchement provenant du mécanisme de commutation 4 applique un moment sur l'axe 10a (moulé dans une résine) du support de bilame 10 supportant le bilame de compensation thermique 9 pour faire fléchir
l'axe 10a, un espace (jeu) entre l'axe 10a et le trou 11 b de réception d'axe du porte-élément 11 incline le support de bilame 10. De ce fait, le point pivot A, sur lequel le bilame de compensation thermique 9 tourne, est déplacé par rapport à une position prédéterminée, ce qui entraîne une modification du point de déclenchement et rend instable la caractéristique de déclenchement du disjoncteur. According to the prior art, the thermal compensation bimetallic element 8 is supported in cantilever so that the axis 10a projecting downwards from the bimetallic strip support 10 is placed in the hole 11 b for receiving d axis formed in the upper surface of the element holder 11 as shown in FIG. 15. For this reason, when a force (a displacement of the main bimetal strip 6a) produced by the trigger 6 activated in the event of phase cuts and overcurrents (see Figure 12) is transmitted to the locking mechanism of the switching mechanism 4 via the thermal compensation bimetallic strip 9, a reaction force of a tripping load coming from the switching mechanism 4 applies a moment to the axis 10a (molded in a resin) of the bimetal support 10 supporting the thermal compensation bimetal 9 to cause it to flex
the axis 10a, a space (clearance) between the axis 10a and the hole 11 b for receiving the axis of the element holder 11 inclines the bimetallic strip support 10. Therefore, the pivot point A, on which the bimetallic strip of thermal compensation 9 turns, is moved relative to a predetermined position, which causes a modification of the tripping point and makes the tripping characteristic of the circuit breaker unstable.
Pour résoudre ce problème, un procédé a été proposé, dans lequel la courbe du bilame principal 6a est augmentée pour garantir une force suffisante d'entraînement afin de compenser le déplacement du point pivot sur lequel le bilame de compensation thermique 9 tourne, provoqué par la flexion du support de bilame 10, mais ce procédé présente l'inconvénient suivant, à savoir que la longueur et l'épaisseur du bilame principal 6a s'en trouvent augmentées. To solve this problem, a method has been proposed, in which the curve of the main bimetallic strip 6a is increased to guarantee a sufficient driving force in order to compensate for the displacement of the pivot point on which the thermal compensation bimetallic strip 9 turns, caused by the bending of the bimetallic strip support 10, but this method has the following drawback, namely that the length and the thickness of the main bimetallic strip 6a are thereby increased.
Un objet de la présente invention est donc de fournir un disjoncteur dans lequel un mécanisme de commutation et un élément bilame de compensation An object of the present invention is therefore to provide a circuit breaker in which a switching mechanism and a bimetal compensation element
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thermique sont solidement fixés dans des positions prédéterminées dans un boîtier de disjoncteur en pressant une entretoise 14 en forme de coin, représentée sur la figure 17, par exemple, entre l'élément et la paroi latérale du boîtier de disjoncteur afin de stabiliser la caractéristique de déclenchement en cas de coupures de phase et de surintensités. are securely fixed in predetermined positions in a circuit breaker housing by pressing a wedge-shaped spacer 14, shown in Figure 17, for example, between the element and the side wall of the circuit breaker housing to stabilize the characteristic of tripping in the event of phase outages and overcurrents.
Pour atteindre l'objectif susmentionné, la présente invention fournit un disjoncteur qui comprend une section de coupure d'un circuit principal, un mécanisme de commutation qui ouvre et ferme un contact du circuit principal en liaison avec une poignée de manoeuvre, un déclencheur activé thermiquement en cas de coupures de phase et de surintensités et un bilame de compensation thermique servant de levier de déclenchement qui transmet une force mécanique produite par le déclencheur à un mécanisme de verrouillage du mécanisme de commutation et dans lequel un élément, constitué du bilame de compensation thermique, d'un support de bilame supportant le bilame de compensation thermique et d'un cadran de réglage intégré à un porte-élément, est monté dans un coin d'un cadre du mécanisme de commutation et est placé, avec le mécanisme de commutation, dans un boîtier de disjoncteur, dans lequel, dans un état où l'élément monté sur le cadre du mécanisme de commutation est incorporé dans le boîtier de disjoncteur, une entretoise moulée dans une résine est pressée entre l'élément et une paroi latérale du boîtier de disjoncteur, opposée à l'élément, pour caler le mécanisme de commutation et l'élément bilame de compensation thermique dans des positions prédéterminées respectives dans le boîtier de disjoncteur, et l'entretoise comprend une section de réception d'axe de support qui supporte une extrémité supérieure d'un axe du support de bilame dans une position vers laquelle l'entretoise est pressée. To achieve the above-mentioned objective, the present invention provides a circuit breaker which comprises a breaking section of a main circuit, a switching mechanism which opens and closes a contact of the main circuit in connection with an operating handle, a thermally activated trip device. in the event of phase outages and overcurrents and a thermal compensation bimetallic strip serving as a trigger lever which transmits a mechanical force produced by the trigger to a locking mechanism of the switching mechanism and in which an element, consisting of the thermal compensation bimetallic strip , a bimetal support supporting the thermal compensation bimetallic strip and an adjustment dial integrated into an element holder, is mounted in a corner of a frame of the switching mechanism and is placed, with the switching mechanism, in a circuit breaker housing, in which, in a state where the element mounted on the frame of the switching mechanism one is incorporated in the circuit breaker housing, a spacer molded in a resin is pressed between the element and a side wall of the circuit breaker housing, opposite to the element, to wedge the switching mechanism and the bimetallic element for thermal compensation in respective predetermined positions in the circuit breaker housing, and the spacer includes a support pin receiving section which supports an upper end of an axis of the bimetal support in a position to which the spacer is pressed.
Il est préférable que l'élément bilame de compensation thermique soit supporté de manière plus stable et plus sûre en utilisant l'entretoise comme suit. It is preferable that the thermal compensation bimetallic element is more stably and securely supported using the spacer as follows.
1) L'entretoise est munie d'une butée qui est bloquée sur le porte- élément de l'élément bilame de compensation thermique dans une position vers laquelle l'entretoise est pressée, ce qui presse le porte-élément par le haut. Cela empêche, de manière sûre, tout mouvement vers le haut de l'élément depuis la position prédéterminée suite à des vibrations ou analogue exercées de l'extérieur. 1) The spacer is provided with a stop which is locked on the element holder of the bimetallic element for thermal compensation in a position towards which the spacer is pressed, which presses the element holder from above. This surely prevents any upward movement of the element from the predetermined position due to vibrations or the like exerted from the outside.
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2) L'entretoise est munie d'une nervure biseautée qui est pressée et mise en contact avec une surface intérieure de la paroi latérale du boîtier de disjoncteur dans la position vers laquelle l'entretoise est pressée. Cela améliore l'effet de calage. 2) The spacer is provided with a beveled rib which is pressed and brought into contact with an inner surface of the side wall of the circuit breaker housing in the position to which the spacer is pressed. This improves the wedging effect.
3) L'entretoise comprend une section d'accouplement qui est pressée et engagée avec une saillie d'accouplement de positionnement formée sur une surface supérieure de la paroi latérale du boîtier de disjoncteur dans la position vers laquelle l'entretoise est pressée. Cela facilite l'opération de positionnement et d'assemblage. 3) The spacer includes a coupling section which is pressed and engaged with a positioning coupling projection formed on an upper surface of the side wall of the circuit breaker housing in the position to which the spacer is pressed. This facilitates the positioning and assembly operation.
4) Un axe métallique est implanté dans une section supérieure du porte- élément dans l'élément et le support de bilame est adapté sur le porte- élément en insérant l'axe dans le trou du support de bilame. L'extrémité supérieure de l'axe est maintenue par la section de réception d'axe de support de l'entretoise. 4) A metal pin is installed in an upper section of the element holder in the element and the bimetal support is fitted on the element holder by inserting the axis in the hole in the bimetal support. The upper end of the axle is held by the support axle receiving section of the spacer.
La figure 1 est une vue représentant la configuration d'un disjoncteur selon un mode de réalisation de la présente invention, où la figure 1 (a) est une vue de dessus représentant la configuration interne du disjoncteur et la figure 1 (b) est une vue en coupe longitudinale représentant une partie principale du disjoncteur. Figure 1 is a view showing the configuration of a circuit breaker according to an embodiment of the present invention, where Figure 1 (a) is a top view showing the internal configuration of the circuit breaker and Figure 1 (b) is a longitudinal section view showing a main part of the circuit breaker.
La figure 2 est une vue de dessus représentant les positions relatives, dans l'ensemble, d'un boîtier de disjoncteur, d'un élément bilame de compensation thermique et d'une entretoise de la figure 1. Figure 2 is a top view showing the relative positions, overall, of a circuit breaker housing, a bimetallic element for thermal compensation and a spacer of Figure 1.
La figure 3 est une vue de dessus agrandie représentant une partie principale du disjoncteur après l'assemblage du boîtier de disjoncteur, de l'élément bilame de compensation thermique et de l'entretoise de la figure 2. FIG. 3 is an enlarged top view showing a main part of the circuit breaker after assembly of the circuit breaker housing, the bimetallic element for thermal compensation and the spacer of FIG. 2.
La figure 4 représente la structure détaillée de l'entretoise de la figure 1, où la figure 4 (a) est une vue de dessus, la figure 4 (b) est une vue de face et la figure 4 (c) est une vue en coupe prise le long d'une flèche X-X de la figure 4 (a). Figure 4 shows the detailed structure of the spacer of Figure 1, where Figure 4 (a) is a top view, Figure 4 (b) is a front view and Figure 4 (c) is a view in section taken along an arrow XX in Figure 4 (a).
La figure 5 représente la structure détaillée du porte-élément de la figure 1, où la figure 5 (a) est une vue de dessus, la figure 5 (b) est une vue de face et la figure 5 (c) est une vue en coupe prise le long d'une flèche X-X de la figure 5 (a). Figure 5 shows the detailed structure of the element holder of Figure 1, where Figure 5 (a) is a top view, Figure 5 (b) is a front view and Figure 5 (c) is a view in section taken along an arrow XX in Figure 5 (a).
La figure 6 est une vue en coupe longitudinale représentant les positions relatives, dans l'ensemble, de l'entretoise de la figure 4 et du porte-élément 5 de la figure 5, où la figure 6 (a) représente l'état avant que l'entretoise soit Figure 6 is a longitudinal sectional view showing the relative positions, overall, of the spacer of Figure 4 and the element holder 5 of Figure 5, where Figure 6 (a) shows the forward state let the spacer be
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pressée dans le porte-élément et la figure 6 (b) représente l'état après que l'entretoise a été pressée dans le porte-élément. pressed into the element holder and Figure 6 (b) shows the state after the spacer has been pressed into the element holder.
La figure 7 est une vue représentant les positions relatives, dans l'ensemble, de l'élément bilame de compensation thermique et de l'entretoise de la figure 1. FIG. 7 is a view showing the relative positions, on the whole, of the bimetallic element for thermal compensation and of the spacer of FIG. 1.
La figure 8 représente l'état de l'élément bilame de compensation thermique et de l'entretoise de la figure 7 après assemblage, où la figure 8 (a) est une vue de dessus et la figure 8 (b) est une vue de face. Figure 8 shows the state of the thermal compensation bimetal element and the spacer of Figure 7 after assembly, where Figure 8 (a) is a top view and Figure 8 (b) is a view of face.
La figure 9 représente la structure de l'élément bilame de compensation thermique selon un autre mode de réalisation de la présente invention, où la figure 9 (a) est une vue de face d'un porte-élément et la figure 9 (b) est une vue éclatée de l'élément avant l'assemblage d'un support de bilame dans le porte-élément représenté sur la figure 9 (a). Figure 9 shows the structure of the thermal compensation bimetallic element according to another embodiment of the present invention, where Figure 9 (a) is a front view of an element holder and Figure 9 (b) is an exploded view of the element before assembling a bimetal support in the element holder shown in Figure 9 (a).
La figure 10 représente l'état après l'assemblage de l'élément représenté sur la figure 9, où la figure 10 (a) est une vue de dessus et la figure 10 (b) est une vue de face. Figure 10 shows the state after assembly of the element shown in Figure 9, where Figure 10 (a) is a top view and Figure 10 (b) is a front view.
La figure 11 représente schématiquement la configuration d'un disjoncteur selon la présente invention, où la figure 11 (a) est une vue de dessus et la figure 11 (b) est une vue de face. Figure 11 schematically shows the configuration of a circuit breaker according to the present invention, where Figure 11 (a) is a top view and Figure 11 (b) is a front view.
La figure 12 est une vue de dessus représentant la configuration interne d'un disjoncteur selon la technique antérieure. Figure 12 is a top view showing the internal configuration of a circuit breaker according to the prior art.
La figure 13 est une vue en perspective représentant l'extérieur d'un mécanisme de commutation illustré sur la figure 12, ainsi qu'une poignée et un mécanisme à engrenage. Figure 13 is a perspective view showing the exterior of a switching mechanism illustrated in Figure 12, as well as a handle and a gear mechanism.
La figure 14 représente la structure de montage d'un élément bilame de compensation thermique illustré sur la figure 12, où la figure 14 (a) est une vue de dessus et la figure 14 (b) est une vue de face. Figure 14 shows the mounting structure of a bimetallic element for thermal compensation illustrated in Figure 12, where Figure 14 (a) is a top view and Figure 14 (b) is a front view.
La figure 15 est une vue de face éclatée représentant l'élément bilame de compensation thermique de la figure 13. FIG. 15 is an exploded front view showing the bimetallic element for thermal compensation of FIG. 13.
La figure 16 est une vue de profil en coupe représentant l'état dans lequel le mécanisme de commutation et l'élément bilame de compensation thermique sont fixés au moyen de vis dans un boîtier de disjoncteur selon la technique antérieure. FIG. 16 is a sectional side view showing the state in which the switching mechanism and the bimetallic element for thermal compensation are fixed by means of screws in a circuit breaker housing according to the prior art.
La figure 17 est une vue de profil en coupe représentant l'état dans lequel le mécanisme de commutation et l'élément bilame de compensation Figure 17 is a sectional side view showing the state in which the switching mechanism and the bimetal compensation element
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thermique sont fixés au moyen de coins par l'intermédiaire d'une entretoise dans le boîtier de disjoncteur selon la technique antérieure. thermal are fixed by means of wedges via a spacer in the circuit breaker housing according to the prior art.
Un mode de réalisation de la présente invention est décrit ci-après en détail en référence aux figures 1 à 10. Les éléments et pièces correspondant à ceux des figures 12 à 17 sont désignés par les mêmes numéros de référence et leur description est omise. An embodiment of the present invention is described below in detail with reference to Figures 1 to 10. The elements and parts corresponding to those of Figures 12 to 17 are designated by the same reference numbers and their description is omitted.
Bien que les structures d'un mécanisme de commutation 4 et d'un élément bilame de compensation thermique 8 montés dans un coin d'un cadre 4a du mécanisme de commutation 4 et la structure de support, dans laquelle le mécanisme de commutation 4 est calé dans une position prédéterminée en pressant une entretoise 14 dans un boîtier de disjoncteur 1 b, soient essentiellement identiques à celles décrites dans la publication de brevet japonais (Kokai) nO 2000-329931, illustrées sur la figure 17, l'élément bilame de compensation thermique 8 et l'entretoise 14 selon la présente invention sont construits comme décrit ci-dessous. Although the structures of a switching mechanism 4 and a bimetallic element for thermal compensation 8 mounted in a corner of a frame 4a of the switching mechanism 4 and the support structure, in which the switching mechanism 4 is wedged in a predetermined position by pressing a spacer 14 in a circuit breaker box 1b, are essentially identical to those described in Japanese patent publication (Kokai) nO 2000-329931, illustrated in FIG. 17, the bimetallic element for thermal compensation 8 and the spacer 14 according to the present invention are constructed as described below.
Les figures 4 (a) à 4 (c) illustrent en détail la structure de l'entretoise 14. Figures 4 (a) to 4 (c) illustrate in detail the structure of the spacer 14.
L'entretoise 14 moulée dans une résine comprend une section 14b de réception d'axe de support en forme de bras qui fait saillie vers l'intérieur depuis son sommet, une section 14c d'accouplement de positionnement en forme de bras qui fait fait saillie sur le côté, une section 14d de butée carrée qui fait saillie vers l'intérieur depuis une position intermédiaire de l'entretoise 14 et une nervure biseautée 14e qui est placée à l'opposé de la paroi latérale du boîtier de disjoncteur 1 b. Un trou 14b-1 de réception d'axe est formé dans la section 14b de réception d'axe de support et un trou 14c-1 d'accouplement est formé dans la section 14c d'accouplement de positionnement. L'extrémité supérieure d'un axe du support de bilame 10 est placée dans le trou 14b-1 de réception d'axe et une saillie d'accouplement formée sur la surface supérieure de la paroi latérale du boîtier de disjoncteur 1 b est placée dans le trou 14c-1 d'accouplement comme décrit plus loin. The spacer 14 molded in a resin comprises a section 14b for receiving an arm-shaped support pin which projects inwards from its top, a section 14c for positioning arm coupling which projects on the side, a square stop section 14d which projects inwards from an intermediate position of the spacer 14 and a bevelled rib 14e which is placed opposite the side wall of the circuit breaker box 1b. A pin receiving hole 14b-1 is formed in the support pin receiving section 14b and a coupling hole 14c-1 is formed in the positioning coupling section 14c. The upper end of an axis of the bimetal support 10 is placed in the hole 14b-1 for receiving the axis and a coupling projection formed on the upper surface of the side wall of the circuit breaker box 1b is placed in the coupling hole 14c-1 as described below.
En revanche, comme le montre les figures 5 (a) à 5 (c), le porte-élément 11 pour l'élément bilame de compensation thermique 8 comprend une section 11 a d'attache à fourche et un trou 11 b de réception d'axe décrit en référence à la figure 14 et est également muni d'une concavité 11c, dans laquelle est placé la butée 14d de l'entretoise 14 de la figure 4, sur la surface supérieure du porte-élément 11. Si l'entretoise 14 est pressée par le haut le long du porte-élément 11, comme le montre la figure 6 (a), la butée 14d de l'entretoise On the other hand, as shown in FIGS. 5 (a) to 5 (c), the element holder 11 for the bimetallic element for thermal compensation 8 comprises a section 11 a of fork attachment and a hole 11 b for receiving d axis described with reference to Figure 14 and is also provided with a concavity 11c, in which is placed the stop 14d of the spacer 14 of Figure 4, on the upper surface of the element holder 11. If the spacer 14 is pressed from above along the element holder 11, as shown in FIG. 6 (a), the stop 14d of the spacer
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14 est placé dans la concavité 11 c afin de presser le porte-élément 11 par le haut. 14 is placed in the concavity 11 c in order to press the element holder 11 from above.
En outre, lorsque l'entretoise 14 est combinée à l'élément 8, constitué du bilame de compensation thermique 9, du support de bilame 10, du porte- élément 11 et du cadran de réglage 12, comme illustré sur les figures 7,8 (a) et 8 (b), le trou 14b-1 de réception d'axe (voir la figure 4) de la section 14b de réception d'axe de support est engagé avec une extrémité supérieure 10a-1 d'un axe 10a faisant saillie de la surface supérieure du support de bilame 10 par le haut de façon à supporter de manière pivotante l'extrémité supérieure 10a-1 de l'axe 10a. Donc, l'axe 10a du support de bilame 10 est supporté par le haut et par le bas. In addition, when the spacer 14 is combined with the element 8, consisting of the thermal compensation bimetallic strip 9, the bimetallic strip support 10, the element holder 11 and the adjustment dial 12, as illustrated in FIGS. 7,8 (a) and 8 (b), the hole 14b-1 for receiving the axis (see FIG. 4) of the section 14b for receiving the support axis is engaged with an upper end 10a-1 of an axis 10a projecting from the upper surface of the bimetal support 10 from above so as to pivotally support the upper end 10a-1 of the axis 10a. Therefore, the axis 10a of the bimetallic strip support 10 is supported from above and from below.
De plus, si l'entretoise 14 est pressée par le haut entre l'élément bilame de compensation thermique 8 et la paroi latérale du boîtier de disjoncteur 1 b, alors que le mécanisme de commutation 4 et l'élément bilame de compensation thermique 8 sont logés dans le boîtier de disjoncteur 1 b, la nervure biseautée 14e formée sur le côté de l'entretoise 14 est pressée et mise en contact avec la paroi latérale du boîtier intermédiaire 1 b comme illustré sur la figure 1 (b). Simultanément, le trou d'accouplement de la section 14c d'accouplement formé dans l'entretoise 14 est pressé et s'engage avec la saillie d'accouplement 1b-2 formée sur la surface supérieure de la paroi latérale du boîtier intermédiaire 1 b comme illustré sur les figures 2 et 3 pour empêcher l'entretoise 14 de quitter une position prédéterminée. In addition, if the spacer 14 is pressed from above between the bimetallic element for thermal compensation 8 and the side wall of the circuit breaker casing 1b, while the switching mechanism 4 and the bimetallic element for thermal compensation 8 are housed in the circuit breaker box 1b, the bevelled rib 14e formed on the side of the spacer 14 is pressed and brought into contact with the side wall of the intermediate box 1b as illustrated in FIG. 1 (b). Simultaneously, the coupling hole of the coupling section 14c formed in the spacer 14 is pressed and engages with the coupling projection 1b-2 formed on the upper surface of the side wall of the intermediate housing 1b as illustrated in Figures 2 and 3 to prevent the spacer 14 from leaving a predetermined position.
Comme le montre clairement la description ci-dessus, en pressant l'entretoise 14 par le haut, alors que le mécanisme de commutation 4 et l'élément bilame de compensation thermique 8 sont logés dans le boîtier de disjoncteur lb, l'entretoise 14 fixe solidement le mécanisme de commutation 4 et appuie sur l'élément bilame de compensation thermique 8 afin d'empêcher le porte-élément 11 de monter et supporte simultanément l'extrémité supérieure de l'axe du support de bilame 10. En outre, l'entretoise 14 est solidement fixée dans la position prédéterminée afin qu'elle ne puisse pas quitter cette position. Cela empêche toute inclinaison du support de bilame 10, supportant de manière pivotante le bilame de compensation thermique 9, risquant de déplacer un point pivot sur lequel le bilame de compensation thermique 9 tourne, et stabilise la caractéristique de déclenchement du disjoncteur. As the description above clearly shows, by pressing the spacer 14 from above, while the switching mechanism 4 and the bimetallic element for thermal compensation 8 are housed in the circuit breaker box 1b, the spacer 14 fixes securely the switching mechanism 4 and presses on the bimetallic element for thermal compensation 8 in order to prevent the element holder 11 from mounting and simultaneously supports the upper end of the axis of the bimetal support 10. In addition, the spacer 14 is securely fixed in the predetermined position so that it cannot leave this position. This prevents any tilting of the bimetallic strip support 10, pivotally supporting the thermal compensation bimetallic strip 9, risking moving a pivot point on which the thermal compensation bimetallic strip 9 rotates, and stabilizes the tripping characteristic of the circuit breaker.
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Les figures 9 (a), 9 (b) et 10 illustrent un autre mode de réalisation de la présente invention. Selon ce mode de réalisation, un axe métallique 16, présentant une haute rigidité à la flexion, implanté dans la surface supérieure du porte-élément 11 sert de point pivot B sur lequel le support de bilame 10 tourne, et l'axe 16 est placé dans un trou de réception d'axe formé dans le support de bilame 10 pour supporter de manière pivotante ce dernier, et l'extrémité supérieure de l'axe 16, faisant saillie de la surface supérieure du support de bilame 10, est placée dans la section 14b de réception d'axe de support de l'entretoise 14 mentionnée dans la description du premier mode de réalisation afin de supporter l'axe 16 par le haut et par le bas. Figures 9 (a), 9 (b) and 10 illustrate another embodiment of the present invention. According to this embodiment, a metal axis 16, having a high rigidity in bending, implanted in the upper surface of the element holder 11 serves as pivot point B on which the bimetal support 10 rotates, and the axis 16 is placed in an axis receiving hole formed in the bimetal support 10 to pivotally support the latter, and the upper end of the axis 16, projecting from the upper surface of the bimetallic support 10, is placed in the section 14b for receiving the support axis of the spacer 14 mentioned in the description of the first embodiment in order to support the axis 16 from above and from below.
Comme décrit plus haut, selon la présente invention, l'entretoise, qui est pressée entre l'élément bilame de compensation thermique et la paroi latérale du boîtier de disjoncteur, alors que le mécanisme de commutation et l'élément bilame de compensation thermique sont logés dans le boîtier de disjoncteur, maintient solidement le mécanisme de commutation et appuie sur l'élément bilame de compensation thermique par le haut pour empêcher le porte- élément de monter et maintient l'extrémité supérieure du support servant de point pivot sur lequel le support de bilame 10 tourne. As described above, according to the present invention, the spacer, which is pressed between the bimetallic element of thermal compensation and the side wall of the circuit breaker housing, while the switching mechanism and the bimetallic element of thermal compensation are housed in the circuit breaker box, securely holds the switching mechanism and presses the bimetallic element for thermal compensation from above to prevent the element holder from mounting and maintains the upper end of the support serving as a pivot point on which the support bimetal 10 turns.
Cela élimine tout risque de voir le support de bilame, supportant de manière pivotante le bilame de compensation thermique, s'incliner sous l'effet de la flexion de son axe et déplacer le point pivot sur lequel le bilame de compensation thermique tourne comme cela se produit dans la technique antérieure (c'est-à-dire que l'axe du support de bilame est supporté en porte- à-faux) lorsque le déclencheur activé thermiquement en cas de coupures de phase et de surintensités fonctionne et stabilise ainsi la caractéristique de déclenchement du disjoncteur. This eliminates any risk of seeing the bimetal support, pivotally supporting the thermal compensation bimetal, tilting under the effect of the bending of its axis and moving the pivot point on which the thermal compensation bimetal rotates as it produced in the prior art (i.e. the axis of the bimetallic strip support is cantilevered) when the thermally activated trip device in the event of phase cuts and overcurrents operates and thus stabilizes the characteristic for tripping the circuit breaker.
En outre, selon la présente invention, du fait que l'entretoise est munie d'une section de réception d'axe de support, d'une section d'accouplement de positionnement, d'une butée et d'une nervure biseautée, les composants comme le mécanisme de commutation et l'élément bilame de compensation thermique logés dans le boîtier de disjoncteur, ainsi que l'entretoise ellemême peuvent être fixés solidement dans les positions prédéterminées respectives simultanément lors d'une opération simple d'assemblage. Furthermore, according to the present invention, because the spacer is provided with a support pin receiving section, a positioning coupling section, a stopper and a bevelled rib, the components such as the switching mechanism and the thermal compensation bimetal element housed in the circuit breaker box, as well as the spacer itself can be securely fixed in the respective predetermined positions simultaneously during a simple assembly operation.
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