Brevet FR2259426A1 — publié le 19750822

La présente invention concerne un commutateur d'allumage perfectionné, en particulier pour véhicules automobiles. On sait que dans la réalisation de la partie électrique de commutateurs d'allumage se posent deux problèmes fondamentaux, à savoir: 1) garantir en tout cas la continuité électrique des circuits; 2) assurer une longue durée des contacts. Pour réaliser la fermeture des divers circuits électriques les commutateurs dtallumage comprennent essentiellement un certain nombre de paires de contacts fixes et un certain nombre de paires de contacts mobiles. Le mouvement des contacts mobiles s'obtint par la manoeuvre de la clé de contact du véhicule automobile. On connait deux types fondamentaux de commutateurs dlalluma- ge, à savoir les commutateurs à contacts glissants et ceux à contacts frontaux. Dans les commutateurs du premier type les contacts mobiles sont portés normalement par une plaque susceptible de tourner, de manière à se placer sur les contacts fixes disposés sur une plaque fixe, après une rotation et un glissement. Ces commutateurs assurent la continuité des circuits, dans la mesure où le glissement est la garantie d'un nettoyage continuel des contacts; toutefois, leur durée est assez limitée par suite de l'usure des contacts.En effet, avec des commutateurs de ce type on ne dépasse pas normalement 20.000 manoeuvres, ctest-à-dire un nombre d'opérations assez réduit comparé au nombre de manoeuvres prévisibles pendant la durée utile moyenne dlun véhicule automobile. En outre, ces commutateurs sont très encombrants, à cause de la plaque tournante et du mécanisme de commande. Dans les commutateurs à contacts frontaux ou à appui direct, les contacts mobiles sont portés par un support qui se déplace de face par rapport aux contacts fixes. Ces commutateurs ont une durée plus grande que ceux à contacts glissants, étant donné qu'ils suppriment le glissement des contacts et par conséquent l'usure, et sont en outre de dimensions réduites. Toutefois ils ne garantissent pas la continuité des circuits, puisque les contacts, faute d'une action auto-nettoyante, sont sujets à s'encrasser, à s'oxyder, et donc à s'isoler, en particulier à l'état neuf. I1 stensuit que pour employer ces commutateurs il faut un usinage particulièrement précis des contacts, ce qui se traduit par une augmentation du cott de ces commutateurs. La présente invention a pour but de réaliser un commutateur d'allumage perfectionné qui présente tous les avantages des commutateurs connus tout en en supprimant les inconvénients, de manière à remplir les deux conditions mentionnées en 1) et 2) plus haut. Â cette fin, le commutateur est réalisé de manière à ce que les contacts mobiles, pendant la phase de leur approche des contacts fixes, se déplacent face à ces derniers et ensuite, seulement après Outre entrés en contact avec les contacts fixes, se déplacent radialement sur ces derniers en provoquant un glissement. Ce glissement intéresse une zone des contacts ou plots bien limitée mais suffisante pour garantir un nettoyage mutuel. L'usure est ainsi réduite, tandis que la continuité des circuits est assurée et que l'encombrement du commutateur est minime. Un commutateur d'allumage à contacts à appui direct - ou frontaux - selon l'invention est caractérisé en ce que chaque monture mobile portant les contacts mobiles,et susceptible de se déplacer de face par rapport aux contacts fixes, comprend un support capable de coulisser dans un guide et une lame métallique concave solidaire de ce support et qui porte à ses extrémités la paire de contacts mobiles. Cette lame est élastique et sa concavité est tournée vers les contacts fixés. Le dessin annexé, donné à titre d'exemple non limitatif, permettra de mieux comprendre les caractéristiques de 11 invention. Fig. 1 est une vue, partiellement en coupe, d'un commutateur d'allumage doté d'une partie électrique selon l'invention. Figs.2 et 3 représentent, à plus grande échelle, une paire de contacts du commutateur de la Fig. I, respectivement en position de circuit ouvert et en position de circuit fermé. Figs. 4 et 5 illustrent en détail la phase de glissement limité entre un contact mobile et un contact fixe. En référence à la Fig. 1, 1 indique le corps du commutateur d'allumage dans lequel sont logées à la fois la partie mécanique constituée par une serrure (non représentée) commandée par la clé de contact 2, et la partie électrique comprenant plusieurs paires de contacts fixes et mobiles. L'invention concerne la partie électrique du commutateur, partie qui dans la Fig. 1 est montrée en coupe en se bornant à représenter une paire de contacts fixes et mobiles. il est évident que tout ce qui sera dit au suJet de cette paire de contacts sera valable pour toutes les autres paires présentes dans le commutateur. La clé 2 commande de façon connue la rotation dune came frontale 3 visible en partie seulement dans le dessin. Cette came en position de travail - celle illustrée par la Fig. 1 - maintient poussé vers la partie inférieure du commutateur un piston 4 capable de coulisser dans une première pièce de guidage 5. L'extrémité libre 6 de ce piston vient s'appuyer contre un support mobile qui porte les contacts mobiles et qui sera décrit plus loin, ce support étant capable de coulisser librement à ltinté- rieur d'une seconde pièce de guidage 7 bloquée contre la première et réalisée en matériau isolant. Entre la première pièce de guidage 5 et la seconde 7 sont bloquées les deux ornes ou supports métalliques 8 portant chacune un contact fixe 9. La pièce de guidage 7 présente à sa partie inférieure deux cavités annulaires 10 dans chacune desquelles est disposé un ressort 11 agissant sur le support mobile à l'encontre de l'action du piston 4. Selon l'invention ce support mobile comprend un support de guindage 12, susceptible de coulisser-librement à l'intérieur de la pièce 7, et une lame métallique élastique 13 solidaire du support 12 et portant la paire de contacts mobiles 14. Une caractéristique importante de l'invention réside dans le fait que la lame 13 présente une concavité tournée vers les contacts fixes 9, tandis que les contacts mobiles 14 se trouvent sur ses extrémités 13a (Figs. 2 et 3). Dans une mise en oeuvre préférée, la lame 13 présente une partie centrale plane, fixée de manière quelconque au support 12, et ses extrémités 13a sont repliées en direction des contacts fixes 9, si bien qu'elles forment chacune un angle aigu avec le plan du support 12- L'action des ressorts Il s'exerce sur le support mobile par l'intermédiaire du support 12, lequel présente à cette fin deux saillies coniques 15 engagées dans l'un des cotés de ces ressorts. Comme on le notera en particulier dans les Figs. 2 et 3, les extrémités 12a du support 12 sont profilées en L et se trouvent dans un plan abaissé par rapport à celui de la partie centrale dudit support.Ce profil crée un espace destiné à recevoir la queue 14a des contacts mobiles 14 quand ceux-ci viennent en contact avec les contacts fixes 9 (Figs. 3 et 5). Naturellement, le support 12 sera complétement plat si les contacts mobiles sont réalisés de manière à ne présenter aucune extrémité ou queue du c8té du support (par exemple, contacts soudés directement sur la lame). Le support 12 est de préférence en métal de manière à réaliser une voie parallèle à la lame 13 pour le passage de courant d'un contact à l'antre. tes Figs. 4 et 5 illustrent en détail le positionnement d'un contact mobile 14 sur un contact fixe 9, en phase de fermeture des circuits0 La position représentée dans la Fig. 4 est celle qui correspond à la fin du déplacement de face du contact mobile 14 en direction du contact fixe 9. Au terme de ce déplacement le contact mobile entre en contact avec le contact fixe au. point A. A partir de cette position commence le glissement entre les contacts jusqu > à ce que le contact mobile 14 arrive à la position finale de fermeture des circuits, illustrée dans la Fig.5. Le glissement des contacts intéresse une zone bien limitée, coia- prise entre les points Â et B, mais suffisante pour assurer une action auto-nettoyante efficace de ces contacts0 Ce glissement est commandé par les ressorts 11, dont l'action sur la lame élas tique 13 provoque un redressement graduel des extrémités 13a de celle-ci jusqu'à amener ces extrémités én alignement avec la partie centrale plane de cette lame (Figs. 3 et 5). Pour obtenir ce fonctionnement, il est évident que la rigidité de la lame 13 doit titre moindre que celle des ressorts 11. Dans la position de circuit électrique fermé(Figs. 3 et 5), la came 3 est dégagée du piston 4 vers lequel elle présente sa partie réduite ou de repos (Fig. 3).Le piston n'oppose donc aucune résistance au déplacement de l'ensemble support-lame sous l'action des ressorts 11. Le commutateur ainsi perfectionné est à même d'assurer un nombre élevé de manoeuvres d'ouverture et de fermeture des circuits, tant en présence d'agents oxydants qu'avec des charges particulièrement lourdes. En effet, d'après des essais effectués en laboratoire et sur voiture, le commutateur se montre encore efficace après 100.000 manoeuvres, meme avec des charges électriques de 30 Ao Celà est dA au fait que l'usure des contacts est très réduite tant parce que le glissement a lieu seulement en phase de fermeture et le long d'une zone limitée que parce que l'interruption du circuit électrique, avec extinction consécutive de l'arc é- lectrique, survient rapidement grtce au détachement des faces des contacts. Dans une variante (non représentée) les extrémités 13a de la lame portant les contacts mobiles 14 pourraient etre repliées vers ltintérieur au lieu de litre vers l'extérieur comme montré dans les dessins. Enfin, le commutateur illustré dans la Fig. 1 comporte le dispositif antivol, mais il est évident que celui-ci peut ttre omis. Revendications 1. Commutateur d'allumage, en particulier pour véhicules automobiles, du type dans lequel chaque paire de contacts mobiles est portée par une monture qui se déplace de face vers les contacts fixas sous l'action de moyens élastiques agissant à l'en- contre de l'action d'une came que fait tourner la clé de contact, caractérisé en ce que chaque monture mobile comporte un support susceptible de coulisser dans un guide auquel est fixée, du c8té des contacts fixes, une lame métallique élastique qui est concave en direction de ces contacts fixes, cette lame portant à ses extrémités la paire de contacts mobiles 2. Commutateur d'allumage suivant la Revendication 1, caractérisé en ce que les extrémités de la lame élastique sont pliées en direction des contacts fixes de manière à former un angle aigu avec le support. 3. Commutateur d'allumage suivant la Revendication 1, caractérisé en ce que le support est profilé à ses extrémités pour recevoir la queue des contacts mobiles dans la position de fermeture du circuit électrique. 4. Commutateur d'allumage suivant la Revendication 1, caractérisé en ce que le support est en matériau conducteur de l'électricité.