La présente invention concerne un appareil de coupure d'un courant électrique.

Dans le domaine des appareils de coupure d'un courant électrique, tels que les contacteurs, WO-2014/096582-A1 décrit un appareil de coupure multipolaire comportant plusieurs éléments de coupure à contact séparables, chacun associé à une phase d'un courant polyphasé et couplé à un actionneur qui déplace simultanément les contacts séparables entre une position d'ouverture et une position de fermeture. En position de fermeture, des contacts mobiles des éléments de coupure sont en contact avec des contacts fixes correspondants, ce qui permet le passage du courant électrique. Dans le cas d'un courant triphasé, l'appareil de coupure comprend trois éléments de coupure. Dans ce cas, chaque élément de coupure est associé à une phase du courant.

WO-2014/096582-A1 décrit notamment des moyens pour ajuster la position de chaque élément de coupure autour de la position de fermeture, afin que la synchronisation mécanique des pastilles fixe et mobile de chaque élément de coupure soit la meilleure possible entre tous les éléments de coupure de l'appareil. En effet, en position de fermeture, il peut exister un désalignement entre les contacts mobiles par rapport à leur position théorique idéale, généralement à cause de tolérances dimensionnelles dues à des variabilités inhérentes au procédé de fabrication de l'appareil.

Ce désalignement résulte en un écrasement inégal des contacts d'un élément de coupure à un autre en position de fermeture. Par exemple, les contacts mobiles d'un premier élément de coupure peuvent être dans une position plus avancée que les contacts mobiles d'un deuxième élément de coupure du même appareil. Un tel désalignement peut engendrer une usure hétérogène des contacts électriques au sein de l'appareil. Toutefois, dans certaines circonstances, l'ajustement de la position est difficile à régler avec précision, notamment car il ne peut être effectué que lorsque les contacts mobiles sont en position d'ouverture.

C'est à ces problèmes qu'entend plus particulièrement remédier l'invention, en proposant un nouvel appareil de coupure d'un courant électrique comprenant des éléments de coupure, chaque élément de coupure comportant d'une part une partie fixe étant liée à des contacts électriques fixes et d'autre part une partie mobile qui porte des contacts électriques mobiles, la partie mobile étant déplaçable en translation le long d'un axe de déplacement entre une position d'ouverture et une position de fermeture des contacts électriques, ainsi qu'un actionneur comprenant une pièce mobile déplaçable en translation selon l'axe de déplacement pour déplacer les parties mobiles entre les positions d'ouverture et de fermeture, chaque pièce mobile comportant à cet effet un organe de liaison fixé à la partie mobile.

De plus, chaque partie mobile de l'appareil de coupure comporte un corps qui comprend un premier logement, et chaque élément de coupure comporte d'une part une cage montée dans le premier logement, la cage étant liée à un support portant le contact mobile, la cage étant déplaçable en translation selon l'axe de déplacement par rapport à la partie mobile et d'autre part une butée mobile qui limite le déplacement de la cage par rapport à la partie mobile, la butée mobile étant déplaçable en translation selon l'axe de déplacement au moyen d'une vis de réglage.

Grace à l'invention, le réglage de l'alignement entre les éléments de coupure est plus simple et plus précis. La butée mobile réglable permet de contrôler le déplacement de la cage indépendamment du corps de la partie mobile, ce qui permet de régler finement la position du contact mobile dans la position de fermeture pour compenser un possible désalignement avec les autres contacts mobiles lorsque ces derniers sont dans la position de fermeture.

Le réglage permet ainsi d'allonger ou de réduire la course en translation de chaque contact mobile de façon contrôlée. Ce réglage peut être effectué pour chacun des éléments de coupure, indépendamment des autres éléments de coupure, même lorsque ces éléments de coupure sont tous connectées à la même pièce mobile de l'actionneur.

Au contraire, dans WO-2014/096582-A1, le réglage de la course est effectué en allongeant ou raccourcissant l'organe de liaison qui fixe la partie mobile au contact mobile. Il n'est donc pas possible de régler la course tant que la pièce mobile de l'actionneur est connectée aux parties mobiles.

En outre, lorsque la pièce mobile est déconnectée pour donner accès aux organes de liaison, il n'est alors plus possible de savoir avec précision quelle est la véritable position de fermeture, puisque celle-ci est imposée aux contacts par la pièce mobile.

Selon des aspects avantageux mais non obligatoires de l'invention, un tel appareil de coupure peut incorporer une ou plusieurs des caractéristiques suivantes, prises selon toute combinaison techniquement admissible :

• La tête de la vis de réglage est disposée, au sein de la partie mobile, à l'opposé de l'organe de liaison le long de l'axe de déplacement.
• La butée mobile est une collerette intégrée à une tige de la vis de réglage, la collerette étant solidaire en rotation avec la tige.
• La cage comporte une face arrière perpendiculaire à l'axe de déplacement, la butée mobile étant disposée à l'intérieur du premier logement en arrière de la face arrière, de manière à empêcher un recul de la cage lorsque la partie mobile arrive dans la position d'ouverture.
• Chaque élément de coupure comporte une rondelle disposée entre la tête de la vis de réglage et une paroi arrière du corps de la partie mobile.
• La cage délimite un deuxième logement, le support étant monté dans le deuxième logement, le support étant déplaçable en translation par rapport à la cage, au sein du deuxième logement le long de l'axe de déplacement et la cage comporte un organe de rappel élastique disposé dans le deuxième logement, qui ramène le support en direction des contacts fixes.
• Au moins une paroi latérale de la cage comporte un premier relief destiné à collaborer par complémentarité de formes avec un deuxième relief présent sur une face intérieure du premier logement, pour maintenir et guider en translation la cage par rapport au corps de la partie mobile.
• La cage est réalisée en matériau plastique.
• L'appareil est un appareil de coupure multipolaire adapté pour interrompre un courant électrique polyphasé, l'appareil de coupure comportant une pluralité d'éléments de coupure, chaque élément de coupure étant associé à une phase du courant électrique.

L'invention sera mieux comprise et d'autres avantages de celle-ci apparaîtront plus clairement à la lumière de la description qui va suivre, de plusieurs modes de réalisation d'un appareil de coupure, donnée uniquement à titre d'exemple et faite en référence aux dessins annexés, dans lesquels :

• La figure 1 est une coupe schématique d'un appareil de coupure conforme à un mode de réalisation de l'invention ;
• La figure 2 est une vue éclatée schématique d'une partie mobile de l'appareil de coupure de la figure 1 ;
• La figure 3 est une vue partiellement écorchée de la partie mobile de l'appareil de coupure de la figure 2 ;
• La figure 4 est une vue en élévation de la partie mobile des figures 2 et 3, dans laquelle la vis de réglage est desserrée, la cage étant translatée vers l'arrière ;
• La figure 5 est une vue en élévation de la partie mobile des figures 2 à 4, dans laquelle la vis de réglage est serrée, la cage étant translatée vers l'avant.

L'appareil de coupure 2 représenté à la figure 1 comprend plusieurs éléments de coupure 4 juxtaposés selon une direction perpendiculaire au plan de la figure 1, dont un seul est visible sur cette figure, avec la référence 4. L'appareil de coupure 2 comprend également un actionneur 6 commun aux différents éléments de coupure 4. Les éléments de coupure 4 sont parfois appelés « bloc de coupure » ou « ampoule de coupure ».

L'appareil de coupure 2 permet d'interrompre, ou, alternativement, d'autoriser la circulation du courant électrique, par exemple en réponse à une tension de commande. Un tel appareil de coupure est par exemple destiné à être installé dans une installation électrique, notamment dans une armoire électrique.

L'appareil de coupure 2 est par exemple un appareil multipolaire à contacts séparables, adapté pour interrompre un courant électrique polyphasé. Dans ce cas, chaque élément de coupure 4 est associé à une phase du courant électrique. Dans le mode de réalisation explicité dans les dessins, l'appareil est adapté pour interrompre un courant électrique triphasé et comporte trois éléments de coupure 4.

Les trois éléments de coupure 4 sont ici identiques, mais seule l'une d'entre elles est décrite en détail dans ce qui suit.

Chaque élément de coupure 4 comporte des contacts électriques fixes 8 connectés à des plages de raccordement 10 amont et aval de l'appareil 2, et comporte également un contact électrique mobile 12 réversiblement déplaçable par rapport aux contacts fixes 14, ici selon un axe de déplacement X, entre une position d'ouverture et une position de fermeture.

Les contacts fixes 8 comportent chacun une pastille de contact 14 et le contact mobile 12 comporte des pastilles de contact 16.

La circulation du courant électrique au sein d'un élément de coupure 4 est interrompue lorsque les contacts fixes 8 solidaires de la plage de raccordement 10 sont séparés des contacts mobiles 12. Lorsque ces contacts sont séparés, les pastilles de contact fixes 14 portées par les contacts fixes 8 ne touchent pas les pastilles de contact mobiles 16 portées par les contacts mobiles 12. Cette première configuration correspond à la position d'ouverture des contacts mobiles 12 dans laquelle le courant ne circule pas.

Inversement, la position de fermeture des contacts mobiles 12 correspond au cas où les pastilles de contact mobiles 16 sont en appui contre les pastilles de contact fixes 14, permettant ainsi la circulation du courant dans cette deuxième configuration.

Les éléments de coupure 4 sont chacun équipé d'une partie mobile 20. Un organe de liaison 30 assure le couplage de la partie mobile 20 de chaque élément de coupure 4 à l'actionneur 6. Le déplacement simultané des contacts mobiles 12 entre la position d'ouverture et la position de fermeture est induit par une pièce mobile 32 de l'actionneur 6.

L'actionneur 6 comporte ici un électroaimant, non référencé sur les figures, ainsi que la pièce mobile 32. Par exemple, la pièce mobile 32 comporte un matériau magnétique. Lorsque l'électroaimant est alimenté suite à la réception d'une tension de commande, il exerce une force magnétique qui entraîne la pièce mobile 32 en translation selon l'axe X vers la position de fermeture. Inversement, lorsque l'électroaimant cesse d'être alimenté, la pièce mobile 32 est ramenée vers la position d'ouverture.

Par exemple, l'actionneur 6 est installé sur une partie avant de l'appareil 2. A des fins d'illustration, des parties avant et arrière de l'appareil 2 sont définies dans ce qui suit en référence au déplacement des contacts mobiles 12 selon l'axe X. Sur la figure 1, la flèche F1 indique le sens de déplacement de la pièce mobile 32 et des contacts mobiles 12 depuis l'arrière vers l'avant de l'appareil 2.

La pièce mobile 32 permet de déplacer simultanément chaque partie mobile 20 de chaque élément de coupure 4 selon l'axe de déplacement X. Le déplacement de la pièce 32 selon un axe de déplacement X entraîne, via l'organe de liaison 30 de chaque élément de coupure 4, le déplacement de chaque partie mobile 20 selon le même axe de déplacement X, générant ainsi la transition de la position d'ouverture vers la position de fermeture (ou inversement). Ce déplacement de la partie mobile 20 de l'élément de coupure 4 a donc pour effet de mettre en contact les pastilles de contact 16 portées par le contact mobile 12 avec les pastilles de contact 14 portées par chacun des contacts fixes 8.

La partie mobile 20 est représentée en détail aux figures 2 et 3. La partie mobile 20 comprend un corps 22, solidaire à l'organe de liaison 30, et une cage 24 à laquelle est lié un support mobile 26, lequel porte les contacts mobiles 12. Ce support mobile 26 est aussi appelé « pont mobile ». Dans la suite du texte, on utilise l'expression « pont mobile ».

Dans ce mode de réalisation, le corps 22 comprend une partie creuse formant un premier logement 34 délimitée par des parois latérales 36 et 38, une paroi avant 41 et une paroi arrière 40. La cage 24 est logée dans ce premier logement 34.

La cage 24 est préférentiellement rectangulaire et comporte une face avant 48, une face arrière 46 et deux faces latérales 50 et 52. La face arrière 46 est perpendiculaire à l'axe de déplacement X.

Dans cet exemple, les faces 46, 48, 50 et 52 de la cage 24 délimitent un deuxième logement 44 destiné à accueillir le pont mobile 26 et un organe 28 de rappel élastique. Cet organe 28 de rappel élastique est par exemple un ressort hélicoïdal à compression.

L'organe 28 de rappel élastique autorise un déplacement selon l'axe de déplacement X du pont mobile 26 par rapport à la cage 24.

L'organe 28 de rappel élastique ramène le pont mobile 26 en direction des contacts fixes 8 et permet d'amortir le choc subi par le contact mobile 12 lors de la mise en contact des pastilles de contact mobiles 16 contre les pastilles de contact fixes 14, lors de la fermeture de l'élément de coupure 4.

Le pont mobile 26 est déplaçable en translation par rapport à la cage 24 selon l'axe de déplacement X. La cage 24 est déplaçable en translation par rapport au corps 22 le même axe de déplacement X. Cependant, la translation de la cage 24 par rapport au corps 22 est découplée de la translation du pont mobile 26 par rapport à la cage 24. En d'autres termes, les deux translations sont indépendantes l'une de l'autre.

Selon une variante non illustrée, le pont mobile 26 peut être maintenu solidaire de la cage 24, l'organe 28 de rappel élastique pouvant alors être omis.

L'élément de coupure 4 comporte en outre une butée mobile 60, ici disposée entre la face arrière 46 de la cage 24 et la paroi arrière 40 du corps 22. Autrement dit, la butée mobile 60 est disposée à l'intérieur du premier logement 34, en arrière de la face arrière 46.

La butée mobile 60 est déplaçable en translation selon l'axe de déplacement X et limite un recul de la cage 24 lorsque la partie mobile 20 arrive dans la position d'ouverture.

Dans ce mode de réalisation, la butée mobile 60 est solidarisée à une vis de réglage 62.

La vis de réglage 62 comporte ici une tête 64 et une tige 66. Un trou 42, préférentiellement taraudé, traversant la paroi arrière 40 du corps 22, et un orifice 54 traversant la face arrière 46 de la cage 24 accueillent la tige 66 de la vis de réglage 62. Le trou 42 et l'orifice 54 sont chacun coaxial à l'axe de déplacement X.

Par exemple, la tige 66 forme ainsi une liaison préférentiellement hélicoïdale avec le trou 42. Cette liaison hélicoïdale permet ici le déplacement de la butée mobile 60 le long de l'axe de déplacement X.

La tête 64 de la vis de réglage 62 se situe à l'extérieur du corps 22, à l'opposé de l'organe de liaison 30 le long de l'axe X. En d'autres termes, la tête 64 dépasse de la paroi arrière 40 du corps 22, de manière à être accessible depuis l'extérieur afin de pouvoir être actionnée par un outil 80, tel qu'un tournevis.

Dans ce mode de réalisation, la butée mobile 60 est une collerette rapportée sur la tige 66 de la vis de réglage 62, de manière à être solidaire en rotation avec la tige 66 lorsque celle-ci tourne autour de l'axe X. Cette collerette peut prendre la forme d'un disque centré sur l'axe de déplacement X.

La collerette de la butée mobile 60 peut être rapprochée de la face arrière 46 de la cage 24 afin de limiter le déplacement de la cage 24 par rapport au corps 22. Lorsque l'outil 80 fait tourner la vis de réglage 62 vers un état serré, il se produit une translation de l'arrière à l'avant de la butée mobile 60 le long de l'axe de déplacement X, ce qui entraîne en translation la cage 24 par rapport au corps 22 le long de l'axe de déplacement X, de l'arrière à l'avant.

En revanche, la butée mobile 60 reste immobile tant que la vis de réglage 62 n'est pas tournée par l'outil 80, par exemple parce qu'un filetage de la tige 66 est engagé avec le taraudage de trou 42.

Lorsque la vis de réglage 62 est dans un état desserrée, la butée mobile 60 est dans une position reculée à l'arrière de l'appareil 2. La cage 24 n'est pas contrainte de rester en position avancée par la butée mobile 60 et la cage 24 se trouve alors dans une position « flottante ».

Lorsque les contacts fixes 8 rencontrent les contacts mobiles 12, la cage 24 est ramenée de l'avant à l'arrière jusqu'à venir en butée contre la butée mobile 60 et la cage 24 se trouve alors en position reculée. La position exacte de la cage 24 peut alors être ajustée à l'aide de la vis de réglage 62, par exemple au moyen de l'outil 80, en vue de compenser un éventuel désalignement avec les contacts mobiles 12 des autres éléments de coupure 4.

Deux positions possibles pour la butée mobile 60 sont indiquées aux figures 4 et 5. Les espacements e1 sur la figure 4 et e2 sur la figure 5 correspondent à la distance entre la face intérieure de la paroi avant 41 du corps 22 et la face avant 48 de la cage 24, ici lorsque la cage 24 est en butée contre la butée mobile 60.

A titre d'exemple illustratif, les espacements e1 et e2 sont ici compris chacun entre 0,1mm et 1 mm.

Dans la configuration visible à la figure 4, l'espacement e1 est plus grand que l'espacement e2 de la figure 5.

Pour passer de l'espacement e1 à l'espacement e2, la cage 24 est translatée de la partie arrière de l'appareil de coupure 2 vers l'avant. La translation de la cage 24 par l'intermédiaire de la butée 60 et de la vis de réglage 62 permet de rapprocher le pont mobile 26 de l'actionneur 6, ce qui équivaut à régler précisément la position des contacts mobiles 12 solidaires du pont mobile 26 par rapport aux contacts fixes 8.

Le réglage des éléments de coupure 4 a préférentiellement lieu en position fermée.

Le fait de translater la butée mobile 60 le long de l'axe de déplacement X permet de contrôler le déplacement de la cage 24 indépendamment du corps 22 de la partie mobile 20. Ceci permet donc de régler finement la position du contact mobile 12 en position de fermeture, afin de compenser un désalignement éventuel avec les autres contacts mobiles 12 lorsque ces derniers sont dans la position de fermeture.

Autrement dit, la course en translation de chaque contact mobile 12 peut être allongée ou réduite de manière contrôlée. Le réglage de la course en translation peut être effectué pour chacun des éléments de coupure 4, indépendamment des autres éléments de coupure 4.

Avantageusement, l'invention permet de procéder au réglage même lorsque les éléments de coupure 4 sont tous connectées à la même pièce mobile 32 de l'actionneur 6, contrairement au réglage décrit dans WO-2014/096582-A1, dans lequel la fonction de réglage était assurée par une vis qui servait simultanément d'organe de liaison. Le réglage ne pouvait alors pas se faire en position de fermeture et devait être effectué en position d'ouverture. Au contraire, ici, la fonction de réglage et la fonction de liaison avec l'actionneur sont assurées indépendamment l'une de l'autre. La fonction de liaison entre l'actionneur 6 et le contact mobile 12 est dissociée de la fonction de réglage de la course, ce qui permet d'effectuer le réglage en position fermée même lorsque l'actionneur 6 est monté sur la face avant de l'appareil 2.

De préférence, chaque élément de coupure 4 comporte une rondelle 68 enfilée sur la tige 66 et interposée entre la tête 64 et la face extérieure de la paroi arrière 40 du corps 22. Cette rondelle 68 permet d'occuper l'espace créé entre la tête 64 et la face extérieure de la paroi arrière 40 lors de la variation de l'espacement entre la face intérieure de la paroi arrière 40 du corps 22 et la face arrière 46 de la cage 24. Par exemple, la rondelle 68 est en métal ou en matériau élastomère.

Selon un mode de réalisation optionnel mais non obligatoire, la cage 24 est composée d'un matériau plastique, de préférence en forme de bande. Cette bande en matériau plastique présente une forme repliée de manière à former un cadre rectangulaire. Sous sa forme repliée, la paroi arrière 46 est perpendiculaire à l'axe de déplacement X. La paroi arrière 46 est adjacente aux deux parois latérales 50 et 52. Ces parois latérales 50 et 52 sont parallèles entre elles et adjacentes à la paroi avant 48 de la cage 24. La paroi avant 48 et la paroi arrière 46 sont parallèles entre elles. La paroi arrière 46 est dédoublée lorsque la bande repliée formant le cadre constitué de la paroi arrière 46, la paroi latérale 50, la paroi avant 48 et la paroi latérale 52 vient couvrir la paroi arrière 46.

Alternativement, la cage 24 peut avoir une autre forme, par exemple carrée ou cylindrique. La forme du logement 34 doit en toute circonstance être adaptée pour recevoir la cage 24.

Selon un mode préférentiel mais non obligatoire de l'invention, au moins l'une des faces latérales 50 ou 52 de la cage 24 comporte un premier relief 70 qui collabore par complémentarité de formes avec un deuxième relief 72 présent sur l'une des parois latérales 36 ou 38 du corps 22. Les liaisons ainsi formées par le premier relief 70 et le deuxième relief 72 maintiennent la cage 24 dans le logement 34 et la guident en translation selon l'axe de déplacement X.

En particulier, le premier relief 70 collabore avec un troisième relief 74 présent sur le pont mobile 26 dans le but de maintenir le pont 26 à l'intérieur du deuxième logement 44 délimité par la cage 24, notamment pendant des opérations d'assemblage de l'élément de coupure 4.

Toute caractéristique de l'un des modes de réalisation ou variante décrite ci-dessus, peut être mise en œuvre dans les autres modes de réalisation et variantes décrits.