FR2830979A1

FR2830979A1 - Vehicle/battery circuit breaker having rod two stable positions maintained with arms rod axis swinging/bases translation locked and spring maintaining axis upward/downward position with friction point shift.

Info

Publication number: FR2830979A1
Application number: FR0113253A
Authority: FR
Inventors: Daniel Lucas; Didier Presle
Original assignee: SODEREP ECANS SA
Current assignee: VIATEMIS, FR
Priority date: 2001-10-12
Filing date: 2001-10-12
Publication date: 2003-04-18
Anticipated expiration: 2021-10-12
Also published as: WO2003032346A1; EP1435103A1; FR2830979B1

Abstract

The circuit breaker mechanism has a rod which can be maintained in two stable positions. Two arms (48) swing around a mobile rod axis with the bases (49) locked in translation. A spring (52) is in tension with the two bases maintaining the two arms stably in an upward or downward position, with a friction point for shifting from one to the other.

Description

DISPOSITIF DE VERROUILLAGE MECANIQUE BISTABLE D'UN MOBILE EN TRANSLATION, ET COUPE-BATTERIE EQUIPE DE CE DISPOSITIF

La présente invention concerne un dispositif de verrouillage mécanique bistable d'un mobile en translation, notamment dans un coupe-circuit. BISTABLE MECHANICAL LOCKING DEVICE OF A TRANSLATING MOBILE, AND BATTERY SWITCH EQUIPPED WITH SUCH DEVICE

The present invention relates to a bistable mechanical locking device of a mobile in translation, in particular in a circuit breaker.

Dans de nombreux organes commandés, il est nécessaires de manoeuvrer un élément qui prend deux positions stables, oui/non ; marche/arrêt ; connecté/déconnecté. In many controlled organs, it is necessary to operate an element which takes two stable positions, yes / no; On Off ; connected / disconnected.

C'est notamment le cas des coupe-circuits ou des coupe-batteries, plus particulièrement sur les véhicules. This is particularly the case of circuit breakers or battery switches, more particularly on vehicles.

Dans un tel agencement simplifié, il est prévu deux plots fixes et un pont porté par une tige mobile en translation. La tige mobile est entraînée par un actionneur manuel, pneumatique, électrique ou hydraulique, suivant l'installation, la puissance nécessaire et les autres paramètres environnementaux. In such a simplified arrangement, two fixed studs and a bridge carried by a rod movable in translation are provided. The movable rod is driven by a manual, pneumatic, electric or hydraulic actuator, depending on the installation, the power required and other environmental parameters.

Cette tige peut ainsi prendre deux positions l'une dans laquelle le pont est en contact avec les plots et l'autre dans laquelle le pont est écarté des plots. This rod can thus take two positions, one in which the bridge is in contact with the studs and the other in which the bridge is spaced from the studs.

Le problème qui se pose ensuite est de maintenir le pont et donc la tige qui le porte, dans les deux positions, de façon stable, en évitant toute consommation d'énergie pendant le maintien dans l'une ou l'autre de ces positions stables, sans risque d'échapper en cas de choc ou de mouvements du support sur lequel est rapporté le coupe-batterie ou plus généralement l'organe commandé. The problem which then arises is to maintain the bridge and therefore the rod which carries it, in the two positions, in a stable manner, avoiding any consumption of energy during the maintenance in one or the other of these stable positions. , without risk of escaping in the event of an impact or movement of the support on which the battery switch is attached or more generally the controlled member.

Le dispositif selon la présente invention est maintenant décrit en détail selon un mode de réalisation particulier, non limitatif, en regard des dessins annexés sur lesquels les différentes figures montrent : - figure 1, une vue en perspective d'un coupe-batterie choisi pour illustrer l'invention, - figure 2, une vue en éclaté d'un tel coupe-batterie, - figure 3, une vue de détail en éclaté du seul dispositif de verrouillage mécanique, - figures 4A et 4B, deux vue en élévation latérale du dispositif de verrouillage monté, respectivement dans un premier et un second état, - figures 5A et 5B, les vues de dessus des représentations des figures 4A et 4B, et - figures 6A et 6B, deux vues en coupe par un plan vertical médian d'un coupe-batterie complet, équipé du dispositif selon la présente invention dans les deux positions stables. The device according to the present invention is now described in detail according to a particular, nonlimiting embodiment, with reference to the appended drawings in which the various figures show: - Figure 1, a perspective view of a battery switch chosen to illustrate the invention, - Figure 2, an exploded view of such a battery switch, - Figure 3, an exploded detail view of the single mechanical locking device, - Figures 4A and 4B, two side elevational view of the device locking device mounted, respectively in a first and a second state, - Figures 5A and 5B, the top views of the representations of Figures 4A and 4B, and - Figures 6A and 6B, two views in section through a median vertical plane of a complete battery switch, equipped with the device according to the present invention in the two stable positions.

Sur la figure 1, le coupe batterie est vu de l'extérieur, prêt à être rapporté sur un support. Il comprend un carter 10 surmonté d'un actionneur
12, en l'occurrence une poignée et deux plots 14 de connexion électrique susceptibles d'être interposés sur une ligne d'alimentation électrique. In Figure 1, the battery switch is seen from the outside, ready to be attached to a support. It includes a casing 10 surmounted by an actuator
12, in this case a handle and two pads 14 for electrical connection capable of being interposed on an electrical supply line.

Sur la figure 2, on a repéré tous les éléments constitutifs du coupe- batterie équipé d'un dispositif de verrouillage mécanique selon l'invention. In Figure 2, we have identified all the components of the battery switch equipped with a mechanical locking device according to the invention.

Le carter est réalisé en deux parties l'une 10A supérieure et l'autre 10B inférieure. En partie supérieure 10A, le carter comprend un fourreau 16 tubulaire, qui est coiffé par le corps de la poignée 12. Ce fourreau est utilisé comme axe de rotation de la poignée. The casing is made in two parts, one upper 10A and the other lower 10B. In the upper part 10A, the casing comprises a tubular sheath 16, which is capped by the body of the handle 12. This sheath is used as the axis of rotation of the handle.

Cette poignée porte un trou 18 prévu pour recevoir une goupille 20. This handle carries a hole 18 provided for receiving a pin 20.

Ce coupe-batterie comprend en outre des moyens 22 de manoeuvre en translation d'une tige 24 mobile en translation. This battery switch further comprises means 22 for operating in translation a rod 24 movable in translation.

Ces moyens 22 de manoeuvre comprennent un cylindre 26 de diamètre extérieur égal, au jeu près, au diamètre intérieur du fourreau 16. Ce cylindre est équipé d'une collerette 28 en sorte de maintenir ce cylindre de part et d'autre du fourreau 16 et d'un trou 30 prévu pour être traversé, après These maneuvering means 22 comprise a cylinder 26 of outside diameter equal, apart from the clearance, to the inside diameter of the sheath 16. This cylinder is equipped with a flange 28 so as to hold this cylinder on either side of the sheath 16 and a hole 30 intended to be crossed, after

montage, par la goupille 20. Ce cylindre est donc lié à la poignée en rotation et monté à rotation dans le cylindre 16. mounting, by the pin 20. This cylinder is therefore linked to the rotating handle and rotatably mounted in the cylinder 16.

Ce cylindre comprend en outre une piste 32 hélicoïdale traversante, ménagée dans l'épaisseur de sa paroi. This cylinder further comprises a through helical track 32, formed in the thickness of its wall.

A l'intérieur de ce cylindre 26, est introduite une partie de la tige 24 mobile en translation. Inside this cylinder 26, a part of the rod 24 movable in translation is introduced.

On se reporte à la figure 3 simultanément à la figure 1 pour apprécier les détails du montage. Reference is made to FIG. 3 simultaneously to FIG. 1 to appreciate the details of the assembly.

Cette partie dite tête est référencée 34. elle porte à son extrémité supérieure un alésage 36 débouchant, orienté suivant un diamètre et apte à recevoir un axe 38. Cet axe a une longueur égale au diamètre extérieur du cylindre 26 et un diamètre égal, au jeu près, à la largeur de la piste 32 hélicoïdale en sorte de pouvoir glisser dans cette piste. This so-called head portion is referenced 34. it carries at its upper end a bore 36 opening, oriented along a diameter and capable of receiving an axis 38. This axis has a length equal to the outside diameter of the cylinder 26 and an equal diameter, at play close, to the width of the helical track 32 so that you can slide in this track.

Le corps 40 de tige a une section sensiblement carrée et comprend une fenêtre 42, de forme oblongue, traversant deux des faces opposées. Le grand axe de cette forme oblongue est orienté parallèlement au déplacement de ladite tige. The rod body 40 has a substantially square section and comprises a window 42, of oblong shape, passing through two of the opposite faces. The major axis of this oblong shape is oriented parallel to the displacement of said rod.

Sur chacune des deux autres faces, il est prévu deux pions 44 fixes recevant deux bagues 46 montées libres en rotation, définissant un axe de pivotement. On each of the other two faces, there are two fixed pins 44 receiving two rings 46 mounted free in rotation, defining a pivot axis.

Le dispositif de verrouillage comprend de plus deux bras 48, en U, dont les extrémités libres sont constituées de fourches 50, de profil conjugué de celui des bagues 46, en sorte de pouvoir les enfourcher et pivoter autour d'elles. Les quatre fourches sont disposées par paire sur les deux pions. The locking device further comprises two arms 48, in a U, the free ends of which consist of forks 50, of profile conjugate with that of the rings 46, so that they can be straddled and pivoted around them. The four forks are arranged in pairs on the two pins.

Sur les figures 6A et 6B, on note la présence de deux premiers bossages 51-1, venus de fabrication avec la partie inférieure 10B du carter déterminent un plan P dit aussi plan médian pour la suite de la description. Ces bossages reçoivent les bases 49 des profils en U des bras 48 et forment butée d'appui inférieur. In FIGS. 6A and 6B, the presence of two first bosses 51-1, noted from manufacturing with the lower part 10B of the casing, determines a plane P also called the median plane for the following description. These bosses receive the bases 49 of the U-shaped profiles of the arms 48 and form a lower support stop.

Au-dessus de ces deux premiers bossages, on trouve deux seconds bossages 51-2 qui assurent une butée d'appui supérieur des bases 49. Above these first two bosses, there are two second bosses 51-2 which provide an upper support stop for the bases 49.

Les bras 48 sont ainsi maintenu dans le plan P mais peuvent pivoter. The arms 48 are thus held in the plane P but can pivot.

Pour finaliser ce dispositif de verrouillage, un ressort 52 est interposé entre les bases des bras 48, donc entre les bases des profils en U. les extrémités du ressort sont courbées pour venir autour de la base du profil. To finalize this locking device, a spring 52 is interposed between the bases of the arms 48, therefore between the bases of the U-shaped profiles. The ends of the spring are curved to come around the base of the profile.

Ainsi que montré sur la figure 3, le ressort traverse la fenêtre 42 oblongue. As shown in Figure 3, the spring passes through the oblong window 42.

La partie inférieure dite pied de la tige 24 mobile est prévue pour coopérer avec la partie inférieure 1 OB du carter. The lower part called the foot of the movable rod 24 is designed to cooperate with the lower part 1 OB of the casing.

Ce pied porte deux butées 54 de calage d'un ressort 56 de plaquage, coaxial audit pied de la tige. This foot carries two stops 54 for setting a plating spring 56, coaxial with said foot of the rod.

Un pont 58, en matériau conducteur, est porté par ce pied de tige afin de pouvoir relier électriquement les plots 14. ce pont comporte un trou de passage en sorte de permettre un montage coulissant en translation autour dudit pied de tige. Le ressort étant interposé de façon comprimé entre les butées 54 et le pont 58, un circlips 60 limite le débattement maximal du pont vers le bas. A bridge 58, made of conductive material, is carried by this stem foot in order to be able to electrically connect the studs 14. This bridge has a passage hole so as to allow a sliding assembly in translation around said stem foot. The spring being interposed in a compressed manner between the stops 54 and the bridge 58, a circlip 60 limits the maximum travel of the bridge downwards.

En partie inférieure du pied, on trouve une bague 62 à collerette avec son joint, assurant un guidage et une étanchéité en pied de tige, qui se loge dans la partie inférieure 10B du carter 10. En complément, des moyens amortisseurs sont solidarisés au pied de la tige 24. Ces moyens amortisseurs comprennent un piston 66 muni d'un joint 68 torique, monté à coulissement dans un logement 70 visible sur la figure 2 mais mieux encore sur les figures
6. In the lower part of the foot, there is a ring 62 with a flange with its seal, ensuring guiding and sealing at the foot of the rod, which is housed in the lower part 10B of the casing 10. In addition, damping means are secured to the foot of the rod 24. These damping means comprise a piston 66 provided with an O-ring 68, mounted to slide in a housing 70 visible in FIG. 2 but better still in the figures
6.

Le fonctionnement du dispositif de verrouillage dans le cas d'un coupe- batterie tel que décrit est maintenant détaillé. Si ce mode de réalisation a été retenu, c'est parce qu'il est particulièrement explicite mais il n'est en aucun cas limitatif. En effet, il peut être mis en oeuvre dans d'autres agencements. The operation of the locking device in the case of a battery switch as described is now detailed. If this embodiment has been chosen, it is because it is particularly explicit but it is in no way limiting. Indeed, it can be implemented in other arrangements.

On se reporte aux figures 4A, 5A et 6A ainsi qu'aux figures 4B, 5B et
6B. Reference is made to FIGS. 4A, 5A and 6A as well as to FIGS. 4B, 5B and
6B.

Les dessins référencés A présente le coupe-batterie en position ouverte électriquement le dispositif de verrouillage en action dans cette position stable. The drawings referenced A shows the battery switch in the electrically open position, the locking device in action in this stable position.

Le pont 58 est décollé des plots 14 avec un entrefer suffisant pour que la lame d'air assure l'isolation électrique. The bridge 58 is detached from the studs 14 with a sufficient air gap for the air gap to provide electrical insulation.

La tige 24 est en position haute, c'est-à-dire que la goupille 20 est en position haute dans la gorge 32. The rod 24 is in the high position, that is to say that the pin 20 is in the high position in the groove 32.

Dans cette configuration, les branches 48 ont leur fourche 50 en position haute, au-dessus du plan P tandis que les bases restent maintenues dans le plan P par les bossages 51-1 et 51-2. Le ressort 52 maintient de façon stable les deux bras avec une angulation dont le sommet est vers le haut, comme illustré par la figure 4A. In this configuration, the branches 48 have their fork 50 in the high position, above the plane P while the bases remain held in the plane P by the bosses 51-1 and 51-2. The spring 52 holds the two arms stably with an angle, the top of which is upwards, as illustrated in FIG. 4A.

Les ressort 56 presse le pont 58 sur le circlips 60 qui le retient. The springs 56 press the bridge 58 onto the circlip 60 which retains it.

Le piston 66 est dans le haut du logement 70 ménagé dans la partie inférieure 10B du carter 10. The piston 66 is at the top of the housing 70 formed in the lower part 10B of the casing 10.

Pour mettre le coupe-batterie en position connecté, le moyen d'actionnement est mis en oeuvre, en l'occurrence la poignée manuelle. Cette poignée est tournée d'un quart de tour, dans le sens horaire, la limitation étant obtenue par un crantage ménagée dans la partie supérieure 10A du carter 10 comme montré sur la figure 6A. To put the battery switch in the connected position, the actuating means is used, in this case the manual handle. This handle is turned a quarter turn, clockwise, the limitation being obtained by a notch formed in the upper part 10A of the casing 10 as shown in FIG. 6A.

Lors de cette rotation, la goupille 20 coopère dans la piste 32 et provoque la descente de la tige mobile 24 vers le bas. During this rotation, the pin 20 cooperates in the track 32 and causes the movable rod 24 to descend downwards.

Le mouvement est forcé, ce qui provoque la mise en tension du ressort
52 et le basculement des fourches 50 vers le bas, une fois le point dur passé. The movement is forced, which causes the tensioning of the spring
52 and the tilting of the forks 50 downwards, once the hard point has passed.

Les bras sont alors dans une seconde position stable. The arms are then in a second stable position.

Le mouvement de rappel du ressort étant rapide, le mouvement est tempéré par les moyens amortisseurs. En effet le piston comprime l'air dans la chambre 70 ce qui limite la vitesse de placage du pont 58 sur les plots 14. The return movement of the spring being rapid, the movement is tempered by the damping means. In fact, the piston compresses the air in the chamber 70 which limits the speed of plating of the bridge 58 on the studs 14.

Le pont vient se plaquer contre les plots et le ressort 56 assure une pression du pont sur les plots. The bridge is pressed against the studs and the spring 56 ensures pressure of the bridge on the studs.

Ainsi, en cas de chocs dont la résultante est orientée dans le sens de décollement du pont, ce dernier est plaqué contre les plots par ce ressort, évitant de légers décollements susceptibles de créer des arcs à répétition et des microcoupures dans l'alimentation des circuits électriques ce qui est préjudiciable au bon fonctionnement. Thus, in the event of shocks, the result of which is oriented in the direction of detachment of the bridge, the latter is pressed against the studs by this spring, avoiding slight detachments liable to create repetitive arcs and micro-cuts in the supply of the circuits. which is detrimental to the proper functioning.

Les deux positions stables sont à verrouillage mécanique et tout actionneur n'a à exercer des efforts que pour passer d'un état stable à l'autre The two stable positions are mechanically locked and any actuator only has to exert efforts to move from one stable state to another

mais le dispositif ne nécessite ensuite aucune énergie pour le maintien dans la position déterminée. but the device then does not require any energy to maintain the determined position.

L'actionneur des moyens de manoeuvre tel que présenté est de type manuel puisqu'il s'agit d'une poignée mais tout autre actionneur de type pneumatique, hydraulique, mécanique ou électrique peut assurer les manoeuvres de la tige sans changer l'esprit de la présente invention, le coupebatterie n'étant qu'un exemple particulier d'application. The actuator of the maneuvering means as presented is of the manual type since it is a handle but any other actuator of the pneumatic, hydraulic, mechanical or electrical type can ensure the maneuvers of the rod without changing the spirit of the present invention, the battery switch being only one particular example of application.

Dans ce sens, à titre d'exemple, l'ensemble piston 66/chambre 70 peut constituer un vérin assurant les manoeuvres de la tige mobile 24. In this sense, by way of example, the piston 66 / chamber 70 assembly can constitute a jack ensuring the maneuvers of the movable rod 24.

Claims

1. Mechanical locking device of a movable rod (24) capable of assuming two stable positions, characterized in that it comprises two arms (48) articulated around an axis with respect to said movable rod, the bases of which (49 ) are immobilized in translation and at least one spring (52) stretched between these two bases (49) to hold these two arms stably

in either position with an upward or downward angle and a hard point to switch from one to the other.

2. Locking device according to claim 1, characterized in that the axis is materialized by two pins (44) with two rings (46) and the two arms have a U-shaped profile with ends (50) in the form of a fork profile combined with that of the rings.

3. Locking device according to claim 1 or 2, characterized in that the rod (24) movable in translation comprises an oblong window (42) through which the spring (52) passes.

4. Locking device according to any one of the preceding claims, characterized in that it comprises movement damping means when passing from one to the other of the stable positions.

5. Battery switch characterized in that it comprises a locking device according to any one of the preceding claims and in that the movable rod (24) carries a bridge (58) intended to come into contact with two studs (14 ).

6. Battery switch according to claim 5, characterized in that it comprises means (22) for operating in translation of the rod (24) movable in translation, comprising a cylinder (26) immobilized in translation with a track (32 ) through helical, formed in the thickness of its wall and a pin (38) secured to the movable rod and cooperating with said track (32).

7. Battery switch according to claim 5 or 6, characterized in that it comprises a casing (10) with an upper part (10A) and a part (10B)

lower provided to contain the movable rod (24) and its locking device carrying bosses (51-1 and 51-2) immobilizing in translation the arms (48) of said locking device.

8. Battery switch according to claim 7, characterized in that the lower part (10B) comprises a housing (70) receiving a piston (66) sliding in leaktight manner in this housing, the assembly constituting the damping means.

9. Battery switch according to claim 8, characterized in that the housing (70) and the piston (66) forms a cylinder capable of ensuring the translational movements of the movable rod (24).

10. Battery switch according to any one of claims 5 to 9, characterized in that it comprises an actuator (12) for operating the cylinder (26).