Brevet FR2291063A1 — publié le 19760611

La présente invention concerne un dispositif clignotant ou interrupteur à intermittence, destiné en particulier aux indicateurs de direction des véhicules automobiles. Plus spécialement, l'invention a pour objet les dispositifs clignotants pour lampes indicatrices de direction de véhicules automobiles, du type comprenant une lame métallique munie d'au moins un contact mobile principal coopérant avec un contact fixe principal, lesdits contacts étant reliés , en cours de fonctionnement, l'un à une borne de la batterie et l'autre, aux lampes indicatrices, cette lame métallique étant soumise à une force de sens opposé à la traction d'un fil thermique, ayant pour rible d'appliquer fortement le contact mobile principal contre le contact fixe principal, chaque fois que l'effort de traction qu''exerce le fil thermique descend au-dessous d'une valeur de seuil donnée, en raison de l'échauffement et de l'allongement subis par ce fil sous l'effet de passage du courant d'alimentation des lampes indicatrices. Récemment, le problème de la rapidité d'allumage des feux indicateurs de direction au moment de la mise en marche du dispositif clignotant, a revêtu une importance particulière pour des raisons de sécurité. On connait diverses installations servant à diminuer, ou même à annuler, le retard initial dans l'allumage des lampes indicatrices après fermeture de l'interrupteur placé dans le circuit d'alimentation du dispositif clignotant. Ces diverses installations reposent sur ce principe que l'on accélbre-le chauffage du fil thermique de façon que le cycle d'intermittence se déclenche pendant la phase d'allumage des lampes indicatrices de direction. Les dispositifs connus comportent au moins deux paires de contacts, associés au passage du courant d'alimentation des lampes indicatrices. Ledit courant d'alimentation des lampes indicatrices commence par passer dans le fil thermique et dans une paire de contacts auxiliaires. Une fois que le fil thermique a subi un allongement, les contacts auxiliaires s'ouvrent, et, successivement se produisent la fermeture de la seconde paire de contacts, puis le passage du courant qui alimente les lampes indicatrices par l'intermédiaire de cette seconde paire. La paire de contacts auxiliaires, introduite dans le circuit d'alimentation des lampes indicatrices, détermine la durée de la période d'allumage des lampes indicatrices, et, par suite, la fréquence du clignotement.En effet, la première paire de contacts, du fait qu'elle s'ouvre et se ferme toujours sous la charge totale du courant d'alimentation des lampes indicatrices, subit des sollicitations importantes qui conduisent inévitablement à l'usure des contacts, ceux-ci ayant une résistance de contact et une forme géométrique qui varient en fonction du temps. Cette résistance de contact et cette forme géométrique ont une influence sur le temps que met le fil thermique pour s'allonger. De plus, l'usure gui apparait sur les contacts principaux (de façon analogue à ce qui se produit sur les contacts auxiliaires) joue un role important sur la fréquence du clignotement. Ce phénomène est particulièrement en évidence dans ceux des dispositifs clignotants où le déplacement du contact mobile est lent. En outre, du fait qu'il faut utiliser le dispositif clignotant non seulement pour les indications de direction, mais également pour la signalisation dite "de secours", dans laquelle les lampes indicatrices s' allument en même temps sur les deux cités du véhicule, les phénomènes signalés plus haut sont encore plus marqués. Les avantages des dispositifs connus résident dans le fait que, pour obtenir une bonne rapidité, on a recours à deux contacts auxiliaires, soumis à de fortes sollicitations, qui en s'usant modifient les caractéristiques de stabilité du dispositif en ce qui concerne la fréquen=ede' clignotement. L'invention vise un dispositif clignotant, du type signalé plus haut, particulièrement simple et peu coûteux, dans lequel la durée des périodes d'allumage et d'extinction des lampes indicatrices au cours du clignotement est indépendante dé l'usure éventuelle des contacts, ce dispositif ne subissant pas de vieillissement. L'invention vise également un dispositif clignotant possédant une grande vitesse d'allumage des lampes indicatrices de direction ou des feux simultanés, lorsque se déclenche le dispositif clignotant lui-même. L'invention permet de résoudre ce problème, grâce au fait que le contact mobile principal de la lame métallique est relié à une extrémité du fil thermique, dont l'autre extrémité est branchée, par l'intermédiaire d'un interrupteur, au contact fixe principal, des moyens étant prévus pour guider l'interrupteur de manière qu'il ne devienne conducteur que dans les intervalles de temps pendant lesquels du courant passe dans le fil thermique. Suivant une autre caractéristique de l'invention, l'interrputeur est un interrupteur statique à semi-conducteur, par exemple un thyristor, et les moyens de guidage comprennent au moins un élément composant passif monts entre les bornes de polarisation de l'interrupteur statique et un contact fixe auxiliaire, contre lequel s'appuie un contact auxiliaire mobile de la lame, sous l'effet de la traction exercée par le fil thermique quand ce dernier n'a subi aucun allongement appréciable. Les avantages que procure 1'invention tiennent en particulier au fait que, seuls, les deux contacts principaux se trouvent sur le circuit d'alimentation des lampes indicatrices (la charge) et que, par suite, la fréquence du clignotement n'est pas modifiée sous l'effet de l'usure ou du vieillisseoent des contacts auxiliaires. Il en résulte que le dispositif selon l'invention peut effectuer un très grand nombre de cycles de travail sans que ses caractéristiques de marche subissent des modifications sensibles. Un autre avantage de l'invention réside dans le fait que cette invention peut s'appliquer aussi bien aux dispositifs clignotants du type magnéto-thermique qu'aux dispositifs clignotants à lame élastique et à fil thermique. D'autres caractéristiques et avantages de l'invention ressortiront de la description qui va suivre, faite en regard des dessins annexés et donnant à titre explicatif, mais nullement liai- tatif, plusieurs formes de réalisation. Sur ces dessins, - la figure 1 est un schéma de principe du dispositif selon l'invention ; - la figure 2 donne des courbes de variation en fonction du temps des intensités de courant qui se présentent dans le circuit de la figure 1, - les figures 3 à 8 sont des schémas électriques de diverses formes de réalisation du dispositif selon l'invention. Le dispositif tel que représenté sur la figure 1 est destiné à des lampes 9 indicatrices de direction pour automohiles. Pour simplifier les figures, on n'a représenté qu'une seule lampe 9, mais, en principe, il y a toujours une série de lampes montées en parallèle qui consomment des puissances qui diffèrent selon que le dispositif clignotant pilote une indication de direction ou la signalisation dite "de secours", pour laquelle les lampes indicatrices s'allument en même temps des deux côtés du véhicule. En cours de fonctionnement, la lampe indicatrice 9 se trouve placée, grâce à un interrupteur d'allumage général 6, dans un circuit en série qui comprend une batterie d'alimentation 5 et un dispositif clignotant 7. L'interrupteur général 6 est relié à une lame métallique 11, soumise à une force F, de sens opposé à la traction qu'exerce un fil thermique 12. La lame métallique 11 est munie d'un contact mobile principal 10a qui coopère avec un contact fixe principal 14, ces deux contacts principaux étant ouverts quand ils sont au repos. La lame métallique 11 comporte, de plus, un contact auxiliare mobile 10b, qui coopère avec un contact fixe 18, ces contacts auxiliaires lOb et 18 étant fermés quand ils sont au repos. Le contact principal mobile 10a de la lame 11 est branché électriquement, au moyen du fil thermique 12, sur un interrupteur 13 commandé par des organes de guidage 15, polarisés par un composant passif 16 relié au contact auxiliaire fixe 18. L'interrupteur 13 est, à son tour, relié au contact principal fixe 14, lui-même relié à une borne de la lampe indicatrice 9. On décriraci-après le principe de fonctionnement du dispositif de la figure 1 en se reportant également à la figure 2. On admet qu'au temps t = 0, l'interrupteur général d'allumage 6 est fermé. On établit le passage d'un courant dans la lame métallique 11, le fil thermique 12 (I12), l'interrupteur 13 (I13) et la lampe indicatrice de direction 9 (IL). On établit, de plus, le passage d'un faible courant de polarisation dans le composant passif 16. Au temps t = O, on obtient donc l'allumage immédiat de la lampe 9. Après un intervalle de temps donné, égal à To,le fil thermique a subi un allongementsous l'effet de son échauffement provoqué par le passage du courant (IL) d'alimentation de la lampe 9.et, sous l'action de la force F, le contact principal mobile lOa se trouve appliqué fortement contre le contact principal fixe 14. En outre, à l'instant t = To, au moment de la fermeture des contacts principaux 10a et 14, les moyens de guidage 15 rendent non conducteur l'interrupteur 13. Après le temps To, le courant qui alimente la lampe 9 s'écoule par les contacts principaux lOa et 14. On remarquera qu'au moment de la fermeture des contacts principaux, l'intensité du courant et, par suite, l'usure des contacts qui en résulte, diminuent considérablement, étant donné qu'un circuit d'impédance très faible est mis en parallèle avec lesdits contacts. A l'instant t = To, le fil thermique 12 commence à se refroidir, du fait qu'il n'y passe plus aucun courant. Ce fil a tendance à se raccourcir et, au bout d'un intervalle de temps donné, égal à T, les contacts principaux 10a, 14 s'ouvrent et, du fait qu'd cet instant l'interrupteur 13 est ouvert, le courant qui alimente la lampe indicatrice 9 s'arrete. A l'instant T commence la phase au cours de laquelle la lampe indicatrice 9 est éteinte ; lorsque le fil thermique 12 a repris sa longueur initiale, le contact auxiliaire mobile 1Ob de la lame 11 s'appuie contre le contact auxiliaire fixe 18 qui, au moyen de l'élément passif 13, polarise les organes de guidage 15, ce qui rend conducteur l'interrupteur 13. Puis, à l'instant t = 2T, la lampe indicatrice 9 se rallume et le cycle reprend, comme expliqué plus haut ; - la répétition de ces cycles provoque un clignotement de fréquence pratiquement constant. Dans la forme de réalisation représentée à la figure 3, le dispositif clignotant comprend la lame métallique 11, munie d'un contact mobile principal lOa et d'un contact mobile auxiliaire LOb ; - à l'état de repos, la traction exercée par le fil thermique 12 a pour effet d'appliquer fortement le contact auxiliaire 1Ob contre le contact auxiliaire fixe 18. Le fil thermique 12 est branché électriquement sur la lame 11 et sur l'anode d'un thyristor 19, dont la cathode est reliée au contact principal fixe 14. La borne de polarisation 17 du thyristor 19 est branchée, au moyen d'une résistance 16, au contact auxiliaire fixe 18. Le contact principal 14 est relié à la lampe indicatrice 9 au moyen de la bobine 8b d'un électro-aimant 8. Dans ce dispositif de temporisation 7, la force qui s'oppose à la traction exercée par le fil thermique 12 est représentée par l'attraction qu'exerce le noyau 8a de l'électro-aimant & Au moment où se ferme l'interrupteur général 6, on a, de la même manière que dans le schéma de principe de la figure 1, une circulation de courant, qui alimente la lampe 9 par l'intermédiaire de la lame métallique 11, du fil thermique 12, du thyristor 19 et de la bobine 8b de l'électro-aimant 8. Dès que le fil thermique 12 se met à s'allonger, sous l'effet du courant qui y passe, les contacts auxiliaires 10b, 18 s'ouvrent. Dans ces -conditions, même si l'électrode de polarisation 17 du thyristor 19 n'est pas polarisée, le thyristor 19 demeure conducteur.A l'instant t = To, où le fil thermique 12 a subi l'allongement maximum prévu, les contacts principaux 10a - 14 se ferment. Le courant passe alors dans les contacts principaux 10 - 14, la bobine 8a de l'electro-aimant 8 et continue d'alimenter les lampes indicatrices 9. A partir de l'instant To, le thyristor 19 est non-conducteur et le fil thermique 12 ne laisse plus passer aucun courant. Le fil thermique commence sa phase de refroidissement et, à l'instant t = T, il ouvre les contacts principaux 10a- 14, arrêtant ainsi l'alimentation des lampes indicatrices 9. C'est alors que commence la phase d'extinction de la lampe indicatrice 9. Le fil thermique en se refroidissant continue de raccourcir, jusqu a ce que, à l'instant t = 2T, les contacts auxiliaires 10b, 18 se referment en créant un état de conduction, sous l'effet de la polarisation de la résistance 16 dans le thyristor 19. On remarquera que c'est grâce à l'introduction d'un interrupteur statique que se produit le déclenchement de chacune des phases où s'allument les lampes indicatrices, ce qui supprime les inconvénients bien connus des interrupteurs dynamiques. Dans la forme de réalisation représentée à la figure 4, le principe de l'invention est appliqué à un clignotant du type à fil thermique et à lame élastique, dans lequel l'attraction magnétique exercée par le clignotant thermo-magnétique est remplacée par la force élastique d'une lame à déclic. Ledit dispositif pourrait être, par exemple, du type décrit dans le brevet dtin- vention italien (NO 977 653). La structure et le principe de fonctionnement du dispositif représenté à la figure 4 sont les mêmes que pour la figure 3. Dans le dispositif de la figure 3, la force F qui s 'oppose à l'attraction du fil thermique 12 est représentée par la force d'attraction magnétique qu'exerce l'électro-aimant 8 ; par suite, le déplacement de la lame métallique 11 et la fréquence du clignotement dépendent de la puissance consommée par la lampe indicatrice 9, de sorte qu'on peut appeler ce type de clignotant, un clignotant "à charge fixe". Au contraire, dans le dispositif de la figure 4, les caractéristiques de fonctionnement sont indépendantes de la puissance dissipée dans la lampe indicatrice 9 ("à charge variable"), étant donné que la force antagoniste F qui agit sur la lame métallique 11 n'est constituée que par la force élastique de la lame. Dans ce cas, l'électro-aimant 8 n'a pour roule que de commander la marche d'un circuit de répétition (non représenté), qui alimente une lampe témoin normalement installée sur le tableau de bord de l'automobile. La forme de réalisation représentée sur la figure 5 comprend un dispositif clignotant 7, du type à lame à déclic, dans lequel l'interrupteur statique 19 à semi-conducteur est remplacé par un relais 20 comportant deux contacts de commande 21a, 21b, montés dans le circuit en serie qui comprend le fil thermique 12 et les lampes indicatrices 9. Le relais 20 comprend une bobine excitatrice 22, dont les bornes 23 èt 24 sont reliées, respectivement, la première au contact du contrôle fixe 21a, et la seconde, au moyen d'une résistance 25, à la lame métallique 11 et, au moyen d'un conducteur 26, au contact auxiliaire fixe 18. Le contact de commande 21a est relié au contact principal fixe 14, et le contact de commande 21b est relié à une extrémité du fil thermique 12. Le principe du fonctionnement est analogue à ce qu il est dans les dispositifs précédents, et le relais 20 joue pratiquement le même rôle que l'interrupteur statique 19. Le relais 20 ferme les contacts de commande 21a et 21b, en série avec le fil thermique 12, et ces contacts demeurent fermés même lorsque les contacts auxiliaires 18-lOb de la lame métallique 11 s'ouvrent en raison de la résistance de polarisation 25, dont la valeur est prévue pour laisser passer un courant égal au courant d'excitation du relais 20. Les contacts de commande 21a, 21b demeurent fermés tant que les contacts principaux îOa et 14 demeurent ouverts. Les formes de réalisation représentées sur les Fig. 6 et 7 ont une structure et un mode de fonctionnement à peu près analogues à ceux de la Fig. 3. On a modifié l'électro-aimant 8 de manière à rendre les caractéristiques de fonctionnement indépendantes de la puissance consommée par les lampes indicatrices 9. Dans le dispositif de la Fig. 6, la force F, qui s'oppose à l'attraction exercée par le fil thermique 12, est représentée par l'attraction qu'exerce l'électro-aimant 8, dont le circuit magnétique a été calculé pour fonctionner à charge normale à la limite de saturation du noyau 8a. Une augmentation de la puissance dissipée dans la charge déplace le point de fonctionnement de l'électro-aimant 8 vers la zone de saturation et, par suite, il n'y a aucune augmentation de la force magnétique d'attraction sur la lame 11. L'électro-aimant 8 du dispositif clignotant 7 de la figure 7 comprend, en plus du bobinage principal 8b, un bobinage compensateur 8c, en sens inverse du premier. Une borne de bobinage 8c est reliée à la borne du bobinage 8b relié à la lampe indicatrice ; l'autre borne du bobinage 8c est reliée à un contact fixe 31, qui coopère avec un contact mobile 32 porté par une lamelle 30, reliée électriquement à la lame métallique 11.Quand la puissance dissipée dans la charge dépasse la puissance normale, la lamelle 30 est attirée et ferme les contacts 31 et 32, mettant ainsi dans le circuit le bobinage compensateur 8c qui engendre un flux magnétique direct, de sens opposé à celui du flux magnétique engendré par le bobinage principal 8b; de la sorte, la force d'attraction globale fournie par l'électro-aimant 8 et qui agit sur la lame 11 demeure pratiquement inchangée, même si la puissance fournie à la charge (lampe indicatrice 9) augmente. La forme de réalisation représentée sur la figure 8 comprend un dispositif clignotant 7 dans lequel la force d'attraction F, qui agit sur la lame métallique 11 et qui s'oppose à l'attraction exercée par le fil thermique 12, est fournie par un aimant permanent 33 qui coopère avec la lame métallique 11. Ici encore, les caractéristiques de fonctionnement sont indépendantes de la puissance dissipée dans la charge {lampe indicatrice 9), étant donné que la force d'attraction qui s'exerce sur la lame ne dépend que des propriétés magnétiques de 1'aimant permanent 33 et n'est nullement liée à l'intensité du courant qui alimente les lampes indicatrices 9. REVENDICATIONS 1. Dispositif clignotant pour lampes indicatrices de direction de véhicules automobiles, du type comprenant une lame métallique munie dlau moins un contact mobile principal coopérant avec un contact fixe principal, lesdits contacts étant reliés, en cours de fonctionnement, l'un à une borne de la batterie et l'autre, aux lampes indicatrices, cette lame métallique étant soumise à une force de sens opposé à la traction d'un fil thermique, ayant pour rôle d'appliquer fortement le contact mobile principal contre le contact fixe principal, chaque fois que l'effort de traction qu exerce le fil thermique descend au-dessous d'une valeur de seuil donnée1 en raison de l'échauffement et de l'allongement subis par ce fil sous l'effet du passage du courant d'alimentation des lampes indicatrices, caractérisé par le fait que le contact mobile principal de la lame métallique est relié à une extrémité du fil thermique, dont l'autre extrémité est branchée, par l'intermédiaire d'un interrupteur, au contact fixe principal, des moyens étant prévus pour guider l'interrupteur de manière qu'il ne devienne conducteur que dans les intervalles de temps pendant lesquels du courant passe dans le fil thermique. 2. Dispositif selon la revendication 1, caractérisé par le fait que l'interrupteur est un interrupteur statique à semiconducteur, et que les moyens de guidage comprennent au moins un élément composant passif monté entre les bornes de polarisation de l'interrupteur statique et un contact fixe auxiliaire, contre lequel s'appuie un contact auxiliaire mobile de la lame, sous l'effet de la traction exercée par le fil thermique quand ce dernier n'a subi aucun allongement appréciable. 3. Dispositif selon la revendication 2, caractérisé par le fait que l'interrupteur statique est un thyristor, dont l'anode et la cathode sont branchées respectivement sur le fil thermique et sur le contact principal fixe. 4. Dispositif selon la revendication 1, caractérisé par le fait que les moyens interrupteurs consistent en un relais muni de deux contacts de commande disposés dans le circuit en série qui comprend le fil thermique et les lampes indicatrices. 5. Dispositif selon la revendication 4, muni d'un contact auxiliaire fixe contre lequel s'applique le contact auxiliaire mobile de la lame métallique sous l'action de la traction exercée par le fil thermique quand ce dernier n'a subi aucun allongement appréciable, caractérisé par le fait que le fil thermique relie le contact de commande mobile à la lame métallique, les moyens de guidage étant représentés par une bobine d'excitation du relais, qui comporte une première borne reliée au contact de commande fixe, relié lui-même au contact principal fixe, et une seconde borne, reliée, par l'intermédiaire d'une résistance, à la lame métallique et, par l'intermédiaire d'un élément conducteur, au contact auxiliaire fixe. 6. Dispositif selon la revendication 1, comprenant un électro-aimant, monté électriquement en série avec les lampes indicatrices, et qui fournit une force d'attraction agissant sur la lame métallique et opposée à la traction qu'exercée le fil thermique, caractérisé par le fait que le circuit magnétique est conçu pour fonctionner sous une charge normale, à la limite de saturation du noyau de 1 'électroaimant. 7. Dispositif selon la revendication 1, comprenant un électro-aimant monté électriquement en série avec les lampes indicatrices et produisant une force d'attraction qui agit sur la lame métallique et qui s'oppose à la traction qu'exerce le fil thermique, caractérisé par le fait que l'électro-aimant comprend, en plus du bobinage principal, un bobinage compensateur de sens opposé à celui du bobinage principal, qui est mis dans le circuit quand le flux magnétique dépasse un seuil donné. 8. Dispositif selon la revendication 1, caractérisé par le fait qu'il comprend un aimant permanent qui fournit une force d'attraction ou de répulsion agissant sur la lame métallique, cette force s'opposant à la traction qu'exerce le fil thermique. 9. Dispositif selon la revendication 3, caractérisé par le fait que le composant passif monté entre la borne de polarisation du thyristor et le contact auxiliaire fixe est une résistance.