Brevet FR2043690A1 — publié le 19710219

La présente invention ost relative à des interrupteurs électriques destinés à équiper le mécanisme de démarrage d'un moteur à combustion interna. Un tel mécanisme de démarrage comprend un moteur ou démarreur, un pignon entraîné par ce démar— 5 reur pour venir engrener sur une couronne dentée du moteur thermique, et un solénoïde capable de déplacer le pignon mobile pour venir le faire engrener sur ladite couronne dentée j le solénoïde est muni d'une armature qui comprend un élément interne mobile dans le sens axial pour déplacer le pignon, et un élément 10 extérieur qui entoure l'élément interne et qui se déplace lui aussi dans le sens axial lorsque le solénoïde est excité, cet élément extérieur étant relié à l'élément intérieur par l'intermédiaire d'un ressort, si bien que les deux éléments se déplacent normalement simultanément, le ressort permettant à l'élément 15 extérieur de se déplacer par rapport à l'élément intérieur quand ce dernier est retenu immobilisé lorsqu'il se trouve que deux dents du pignon et de la couronne dentée viennent buter l'une contre l'autre. Selon l'invention, un interrupteur électrique destiné à 20 équiper un système démarreur du genre précité est caractérisé en ce qu'il comprend un carter, un premier, un second et un troisième plots fixes de contact solidaires du carter où ils sont convenablement espacés tous trois dans un même plan, un support mobile capable de se déplacer dans une direction perpen-25 diculaire au plan de ces contacts fixes, un shunt conducteur monté elastiquement sur ce support et repoussé dans un plan parallèle à celui des contacts fixes, une douille coulissant dans le carter et coopérant à une extrémité avec ce support tandis que son autre extrémité dépasse hors du carter pour recevoir 30 l'élément extérieur de l'armature du démarreur, une tige—poussoir coulissant à l'intérieur de cette douille et en dépassant à une extï-émité pour recevoir l'action de l'élément intérieur de l'armature du démarreur, des moyens élastiques qui repoussent la douille et la tige-poussoir vers l'extérieur, et un organe mobile 35 de verrouillage repoussé élastiquement vers une position où il déliasse au—dessus du plan des contacts fixes et empêche le shunt de prendre appui sur le troisième contact fixe pendant le mouvement du support en direction de ces contacts fixes , l'organe de verrouillage étant déplacé par la tige-poussoir, l'ensemble du ^0 dispositif étant finalement prévu pour qu'en fonctionnement, 70 19053 2 2043690 lorsqu'on excite le solénoïde, l'élément extérieur de l'armature du démarreur déplace le support par l'intermédiaire de la douille en direction des contacts fixes, le shunt rencontrant l'organe de verrouillage qui le fait basculer par rapport au support 5 pendant la suite du mouvement de celui-ci, le shunt en position basculée rencontrant' alors le premier et le second des contacts fixes pour fermer un premier circuit du moteur électrique du démarreur, alors que l'organe de verrouillage est déplacé par la tige—poussoir quand le pignon du moteur de démarreur est com« 10 plètement engagé entre les dents de la couronne dentée du moteur thermique, ce qui permet au shunt de revenir à sa position initiale par rapport au support, si bien qu'il prend appui également sur le troisième plot de contact fixe pour fermer un second circuit du moteur du démarreur, lequel second circuit provoqua 15 lorsqu'il est fermé, la mise sous tension du moteur du démarreur à plein couple, tandis qu'au contraire la fermeture du setil premier circuit met le moteur du" démarreur sous tension seulement avec une valeur réduite du couple, Lè dessin annexé, donné à titre d'exemple non limitatif, 20 permettra de mieux comprendre les caractéristiques de l'invention» Fig» 1 est une vue en coupe d'un interrupteur électrique suivant un exemple possible de 1' invention» Fig, 2 est une coupe transversale suivant 2—2 (fig. l). 25 Fig» 3 est une vue schématique du mécanisme de démarreur d'un moteur à combustion interne» L'interrupteur représenté sur les dessins comprend un carter 11 en résine synthétique moulée destiné à être fixé sur le boîtier 12 du solénoïde 10 d'un moteur électrique de démar-30 reur» Près de son extrémité éloignée du boîtier 12, le carter 11 porte trois plots de contact 'fixes 14 et 15 décalés angulai— rement et dont les surfaces de contact sont placées dans un même plan perpendiculaire à l'axe général du boîtier 12 0 Chacun des plots de contact fixes 13« 14 et 15 comprend une partie traver-35 sant la paroi des carters 11 pour définir une borne de raccordement extérieure» Le carter 11 est fermé par une plaque en acier doux qui forme une cloison lé entre le carter 11 et le boîtier 12. Cette cloison 16 porte une pièce polaire creuse 17 qui s'étend longitudinalement h. l'intérieur du boî^tier 12» Dans la 4-0 pièce polaire 17 peut coulisser une douille métallique 18 qui 70 19053 3 2043690 d.C£)âssè dans le boîtier 12 par une extrémité, et dont l'outre extrémité pénètre dens le carter 11. Cette douille métallique 18 est" r;. ;oussée on diï'ectioii du boîtier 12 par un rcsrooi-t de co..:— pression 19 comprimé outre le carter 11 et un épaulement d'un 5 trou axial de la douille 18. .1 l'intérieur du carter 11, la douille 18 comporte un. épaulement extérieur il sur lequel prend appui- un support rao^lé isolant 2À porté par la douille 18 L laquelle il est fixé par un sertissage évasant 1'extrémité de cette douille 18. Une rondelle isolante 23 est prise entre le 10 sertis^a^e de la douille 13 et le support 22. Sur celui-ci est montée avec du jeu une pièce de cuivre 2k formant shunt. La rondelle 23 est perpendiculaire à la douille 18, tandis que le shunt 2k est repoussé contre la rondelle 23 par trois ressorts 25 décalés angulairement autour de. l'axe de l'appareil et compri-15 mes chacun entre le shunt 2k et le support 22. Ainsi, le shunt 2k est repoussé par les ressorts 25 qui tendent à l'orienter parallèlement au plan des plots de contact fixes 13, 14 et 15. A l'intérieur de la douille 18 peut coulisser une tige-poussoir métallique 26 qui en dépasse aux deux extrémités. Cette 20 tige 26 est repoussée en direction du boîtier 12 par un ressort 27 comprimé entre l'extrémité du ressort 19 et un épaulement 26a de la tige 26. La douille 18 comporte un épaulement interne contre lequel vient buter l'épaulement 26a de la tige 26. Le ressort 27 entoure- la tige 26 et le perçage axial de la douille 18 à cet 25 endroit /définit un jeu suffisant pour recevoir le ressort 27 dont le tarage est par ailleurs nettement plus faible que celui du ressort. 19. A son extrémité la plus éloignée du boîtier 12, le carter 11 comporte une dépression 28 partiellement fermée par un épauletnent interne 29 contre lequel prend appui l'une des extré- 30 mités du ressort 19. A l'intérieur de la dépression 28, surle % côté-de 1'épaulement 29 qui est le plus éloigné du boîtier 12, est; située l'une des branches 32 d'un levier coude 31. L'autre branche 33 de ce levier 31 est orientée en direction du shunt 24, le levier 31 pouvant oivoter en son milieu sur un axe porté par •35 les parois du carter 11. Un ressort en épingle à cheveux est - monté entre le levier 31 et le carter 11, pour faire pivoter le levier 31 jusqu'à une position où le bras 33 est sensiblement parallèle à la douille 18, le bras 32 étant alors sensiblement perpendiculaire à cette douille 18 ; l'autre bras 32 prend alors ^ -apm sur l'épaulement 29 pour eupeclier -coût .déplacement supplé 70 19053 k 2043690 mentaire du levier 31 sous l'action du ressort en épingle à cheveux. La branche 33 du levier 31 est dimensionnée de façon qu'à la position de repos du levier 31» l'extrémité libre du bras 33 soit plus proche du shunt 2k que les plots de contact fixes 13» 5 14 et 15. En service, l'armature du solénoïde 10 peut coulisser à l'intérieur du boîtier 12* Cette armature comprend une douille externe 3k à tirer à travers la pièce polaire 17 quand le solénoïde est excité, et un axe intérieur 35 dont une extrémité 10 est repliée par des ressorts 36 à la douille externe, tandis que son autre extrémité est couplée par un système à levier 37 sur le pignon 38 d'un moteur électrique de démarreur 39. La disposition est telle que lorsque le solénoïde 10 est excité, son araa-ture est tirée en direction de la pièce polaire 17, ce qui dépla— 15 ce le pignon 38 du moteur de démarreur 39 vers une couronne dentéa 41 équipant le moteur à combustion interne cette couronne dentée 41 étant prévue précisément pour être actionnée par le démarreur. Si l'on suppose que le pignon 38 se déplace sans obstacle jusqu'à être complètement engrené sur les dents de la couronne 20 dentée 41, l'axe 35 et la douille 3^ de 1*armature avancent comme une pièce unique. Cependant, si l'une des dents du pignon 38 vient buter contre une dent de la couronne 4-1 , cela arrête l'àxe 35 après un déplacement de courte amplitude, tandis que la douille 3k continue son mouvement, les ressorts 36 qui relient 25 l'arbre 35 ei; la douille 3k étant alors comprimés. En service, le plot de contact fixe 13 de l'interrupteur est relié électriquement à une borne d'une source de courant continue, dont l'autre borne est à la masse. Le plot dé contact l4 est raccordé à la masse à travers 1'un des quatre enroulements 30 d'excitation du moteur de démarreur 39, tandis qu'enfin le plot de contact 15 est mis à la masse à travers les trois autres enroulements d'excitation de ce même moteur 39» Le fonctionnement de l'interrupteur est le suivant : Quand on excite le solénoïde 10, son armature avance en 35 direction de la pièce polaire 17 à 1'encontre d'un ressort de rappel (non représenté) et l'axe 35 de l'armature rencontre la tige-poussoir 26 qui se déplace par rapport à la douille 18 jusqu'à ce que la douille 3k de l'armature rencontre cette douille I80 Aussitôt après, la douille. 18 et la tige 26 se déplacent ko ensemble, le pignon 38 du moteur de démarreur 39 -étant poussé en 70 19053 5 2043690 direction de la couronne dentée 31 du moteur thermique. Pendant ce mouvement, le support 22 et le shunt 24 se déplacent en direction des plots de contact fixes 14, 15 et 16, le shnnt 24 restant parallèle au plan de ces plots. Les cotes des cléments 5 de l'interrupteur et de l'armature sont choisies de façon que, quand l'armature a parcouru la totalité de sa course, le shunt 24 est en appui sur les plots de contact 13» 14 et 15« Si l'on suppose que le pignon 38 est arrêté par le fait que l'une de ces dents vient buter contre une dent de la couron-10 ne 41, alors le pignon 38 et l'axe 35 de l'armature s'arrêtent, si bien que la tige 26 cesse d'être déplacée par l'axe 35» Cependant, la douille 34 de l'armature continue son mouvement, comprimant ainsi les ressorts 36 ; la douille 18 et la support 22 continuent eux aussi avec la douille 34 de l'armature et 15 ils se déplacent par rapport à la tige 26 jusqu'à ce que l'é— paulement interne de la douille 18 vienne buter contre 1'épaulement 26a de la tige. Cette tige 26 est ensuite entraînée avec la douille 18 éteint donné que 1*épaulement 26a de la tige 26 est en appui contre 1 *épaulement interne de la douille 18. Le 20 bras 33 du levier 36 est à cet, instant proche du plot de contact 15» et plus près du shunt 24 que ce plot 15 ; ainsi, le mouvement de la douille 18 amène le shunt 24 en appui sur le bras 33 du levier 31« La suite du mouvement de la douille 18 provoque le basculement du shunt 24 par rapport au support 22, en comprimant 25 certains des ressorts 25 puisque le shunt 24 reste en appui sur le bras 33 ; de cette façon, le shunt 24 ne vient buter que sur les plots 13 et l4. Le shunt 24 ferme ainsi le circuit des plots de contact 13» l4, ce qui met sous tension l'enroulement inducteur considéré du moteur de démarreur 39 70 19053 6 2043690 12o Le shunt 24 comporte une fente proche du point auquel le bras 33 du levier 31 bute sur le shunt 24$ la tige 26 étant diraensionnée de. façon que lorsque le pignon 38 engrène complètement sur la roue dentée 41, la tige 26 rencontre le bras 32 du 5 levier 31, ce qui provoque le pivotement de celui-ci par rapport au carter et engage le bras 33 dans la fente du shunt 24. Quand le levier 31 a basculé, le shunt 24 n'est plus écarté du plot de contact 15 par le bras 33, et les ressorts 25 l'amènent en appui sur le plot 15 en plus des deux autres plots 13 et 14. 10 De cette façon, quand le pignon 38 est complètement engrené dàns la roue dent-^ée 41, le shunt 24 vient fermer le' circuit des trois autres enroulements inducteurs du moteur de démarreur 39» ce moteur étant alors actionné à plein couple, ce qui lui permet de lancer le moteur thermique et de le faire démarrer". 15 Quand on coupe 1'alimentation du solénoïde 10, le ressort de rappel de l'armature écarte celle-ci de la pièce polaire 17 et les ressorts 19 et 27 ramènent la douille 18 ainsi que la tige 26, le support 22 et le shunt 24 à leurs positions initiales^ ce qui interrompt les circuits des enroulements du moteur de 20 démarreur 39. On voit que, les plots de contact 13, 14 et 15 étant placés dans le mime plan, les deux circuits du moteur de démarreur sont interrompus simultanément. A la position de repos du support 22, le shunt 24 est éloigné du bras 33 du levier 31» si bien que ce dernier revient à sa position de départ, prêt pour 2 5 un nouveau fonctionnement. Quand on excite le solénoïde 10, on voit que si le pignon 38 du moteur de démarreur était venu directement s'engager à fond entre les dents de la couronne 4-1, l'axe et la. douille de l'armature se seraient déplacés comme une pièce unique, si bien que 30 la douille 18 et la tige—poussoir 26 auraient formé les contacts 13 et 15 immédiatement après les contacts 13 et 14. Dans un mode de réalisation préféré de l'invention, le levier 31 ést en un matériau isolant, mais si on le désire on peut envisager de prévoir sur l'extrémité de la tige-poussoir 35 2.6 qui rencontre le levier 31 , de prévoir une capsule isolante qui dispense de réaliser l'ensemble du levier 31 en un matériau isolant. 70 19053 7 2043690 REVENDICATIONS 1— Interrupteur électrique peur le syetème de démarrage de type connu d'un moteur thermique» caractérisé en ce qu'il 5 comprend un carter, un premier, un second et un troisième plots fixes de contact solidaires du carter où ils sont convenablement espacés tous trois dans un même plan, un support mobile capable de se déplacer dans une direction perpendiculaire au plan de ces contacts fixes, un shunt conducteur monté élastiquement sur 1D ce support et repoussé dans un plan parallèle à celui des contacts fixes, une douille coulissant dans le carter et coopérant à une extrémité avec ce support tandis que son autre extrémité dépasse hors du carter pour recevoir l'élément extérieur de l'armature du démarreur, line tige-poussoir coulissant à l'inté— 15 rieur de cette douille et en dépassant à une extrémité pour recevoir l'action de l'élément intérieur de l'armature du démarreur, des moyens élastiques qui repoussent la douille et la tige-poussoir vers l'extérieur, et un organe mobile de verrouillage repoussé élastiquement vers une position où il dépasse au— 20 dessus du plan des contacts fixes et empêche le shunt de prendre appui sur le troisième contact fixe pendant le mouvement du support en direction de ces contacts fixes, l'organe de verrouillage étant déplacé par la tige—poussoir, l'ensemble du dispositif étant finalement prévu-pour qu'en fonctionnement,' lorsqu'on 25 excite le solénoïde, l'élément extérieur de l'armature du démarreur déplace le support par l'intermédiaire de la douille en direction des contacts fixes, le shunt rencontrant l'organe de verrouillage qui le fait basculer par rapport au support pendant la suite du mouvement de celui—ci, le shunt en position basculée 30 rencontrant alors le premier et le second des contacts fixes pour fermer un premier circuit du moteur électrique du démarreur, alors que l'organe de verrouillage est déplacé par la tige-poussoir quand le pignon du moteur de démarreur est complètement engagé entre les dents de la couronne dentée du moteur thermique, 35 ce qui permet au shunt de revenir à sa position initiale par l'apport au support, si bien qu'il prend appui également sur le troisième plot de contact fixe ^-ur fermer un second circuit du moteur du démarreur, lequel .second circuit provoque lorsqu'il est fermé, la mise sous tension du moteur du démarreur à plein 4-0 couple, tandis qu'au contraire la fermeture du seul premier cir— 70 19053 8 2043690 cuit met le moteur du démarreur sous tension seulement avec une valeur réduite-du couple» 2- Interrupteur suivant la revendication 1, caractérisé en ce que l'organe de verrouillage est constitué par un levier 5 coudé possédant deux bras, ce levier étant rappelé par des moyens élastiques à une position de repos où le premier bras est sensiblement perpendiculaire à la douille, tandis que le second bras est pratiquement parallèle à cette douille et situé au-dessus du plan des plots de contact fixes. 10 3- Interrupteur suivant la revendication 2, caractérisé en ce que l'organe de shuntage comporte une fente telle que lorsque le levier coudé bascule sous l'action de la tige—poussoir, le second bras de ce levier vient s'engager dans la fente pour permettre à l'organe de shuntage de revenir à. sa position de 15 départ par rapport au support, afin de prendre appui sur le troisième plot de contact fixe.