Brevet FR2298874A1 — publié le 19760820

La présente invention concerne un commutateur électrique. De façon plus précise, l'invention a pour objet un commutateur électrique caractérisé par le fait qu'il comprend un corps ou bâti, un élément monté de manière à pouvoir se déplacer dans ce corps entre une première, une seconde et une troisième positions distinctes par rapport au corps, des contacts électriques, fonctionnant sous l'effet du déplacement de cet élément par rapport au corps, un loquet ou clenche porté par ledit élément, ledit loquet passant dans ledit élément dans lequel il peut coulisser, des moyens à déclic agissant entre l'élément et le loquet, ces moyens à déclic retenant de façon amovible le loquet à l'une ou l'autre de ces première et seconde positions par rapport audit élément, une butée montée sur le corps et avec laquelle ledit loquet coopère, lorsque ce loquet occupe sa seconde position, pour empêcher ledit élément de se déplacer vers sa troisième position en provenance de sa seconde position, une première came située sur le corps et avec laquelle ledit loquet coopère au cours du déplacement de l'élément de sa troisième position vers sa seconde position, grâce à quoi le loquet se déplace de sa seconde position vers une position intermédiaire comprise entre sa seconde et sa première positions, un organe élastique servant à entrainer le loquet de sa position intermédiaire à sa seconde position, une seconde came située sur le corps et avec laquelle ledit loquet coopère au cours du passage de l'élément de sa seconde position à sa première position, grâce. à quoi ce loquet revient de sa seconde position à sa première position, et une troisième came située sur le corps et avec laquelle le loquet coopère au cours du déplacement dudit élément de sa seconde position à sa troisième position, grâce à quoi le loquet se déplace de sa première position à sa seconde position, le montant étant tel que ledit loquet et ladite butée empêchent ledit élément de passer de sa seconde position à sa troisième position à moins que le déplacement précédent de cet élément n'ait été le passage de sa première position à sa seconde position. De préférence, ledit organe élastique qui entraîne le loquet de sa position intermédiaire à sa seconde position est un élément élastique appartenant audit moyen à déclic. De façon avantageuse, ledit élément est sollicité élastiquement de sa troisième position à sa seconde position de sorte que lorsqu'on libère l'élément à la troisième position, il revient à la seconde position. De préférence, ledit élément est monté de façon à tourner dans le corps et ledit loquet traverse ledit élément suivant un diamètre. D'autres caractéristiques et avantages de l'invention ressprtiront de la description qui va suivre, faite en regard des dessins annexés et donnant à titre explicatif mais nullement limitatif, une forme de réalisation. Sur ces dessins, la figure 1 est une coupe longitudinale schématique d'un commutateur à rotor les figures 2à 4 sont des coupes transversales schématiques de ce commutateur, représentant trois positions différentes de son rotor par rapport au corps ; et la figure 5 est une vue analogue à la figure 1 mais représentant une forme de réalisation pratique de ce commutateur. Comme représenté sur les figures 1 à 4, le commutateur selon l'invention comprend un corps, ou bâti 11 creux, de forme cylindrique et en résine synthétique moulée, fermé à l'une de ses extrémités par un socle 12 qui en est solidaire. Ce socle 12 comporte un évidement cylindrique 13 dans lequel est logée une extrémité longitudinale d'un rotor cylindrique 14. Un couvercle (non représenté) bouche l'extrémité ouverte du corps 1 et porte un bout mâle 15 tournant qui part du rotor 14 et lui est coaxial. De la sorte, le rotor 14 est monté de façon à tourner dans le corps 11 autour de l'axe longitudinal de ce dernier. Ce corps 11 porte des contacts électriques fixes (non représentés) contre lesquels peut venir s'appliquer un contact de fermeture de circuit (non représenté) porté par le'rotor 14. La rotation du rotor 14 par rapport au corps 11 a pour effet de déplacer ce contact mobile par rapport aux contacts fixes de manière à fermer différents circuits électriques sous différentes positions angulaires du rotor 14 par rapport au corps. Le rotor 14 est percé de bout en boùt d'un alésage 16 de section transversale rectangulaire dirigé suivant un diamètre. Dans cet alésage 16 coulisse un loquet ou clenche 17 en une résine synthétique dont la longueur est supérieure au diamètre du rotor 14. Ce loquet 17 a une largeur qui est à peu près égale à celle de l'alésage 16 et, de la sorte, ce loquet 17 est fixé sans jeu mais à frottement doux dans l'alésage 16, suivant un plan perpendiculaire à l'axe de rotation du rotor 14. D'une face du loquet 17 font saillie une première et une seconde nervures transversales 18 et 19 de section triangulaire, et entre ces nervures 18 et 19 se trouve une partie plane 21 en saillie. La paroi de l'alésage 16 vers laquelle sont tournées les nervures 18 et 19 et la partie plane 21 comporte deux paires de rainures transversales 22, 23 et 24, 25.Les rainures transversales 22 et 23 ont une section transversale triangulaire, et les sommets des rainures 24 et 25 sont distants l'un de l'autre d'une quantité égale à la distance entre les sommets des nervures 18 et 19. De même, les sommets des rainures 22 et 23 sont à une distance l'un de l'autre égaie à la distance entre les sommets des nervures 18 et 19, et ces rainures 22 et 23 ont une largeur supérieure à celle des rainures 24 et 25. Un ressort de compression 26 agit entre le rotor 14 et la face du loquet 17 autre que la face qui porte les nervures 18 et 19. Ce ressort 26 a donc pour effet de pousser les nervures 18 et 19 dans l'une ou l'autre des paires de rainures. Sur la figure 1, les nervures 18 et 19 sont représentées logées dans les rainures 24 et 25. Mais on comprend aisément que l'on peut déplacer le loquet 17 vers la gauche, à partir de la position représentée, pour que les nervures 18 et 19 s'engagent respectivement dans les rainures 22 et 23. Le ressort26, les nervures 18 et 19 et les rainures 22 à 25 constituent de la sorte un ensemble à déclic servant à maintenir de façon amovible le loquet 17 à l'une ou l'autre d'une première et d'une seconde positions par rapport au rotor 14. Pour simplifier l'exposé, on appellera première position du loquet par rapport au rotor, la position de ce loquet 17 par rapport au rotor 14 qui est représentée sur la figure 1, c'est-àdire la position à laquelle les nervures 18 et 19 sont logées respectivement dans les rainures 24 et 25, tandis que l'on appellera seconde position du loquet 17, la position de ce loquet à laquelle les nervures 18 et 19 sont logées respectivement dans les rainures 22 et 23. De la paroi intérieure du corps 11 part, radialement vers llintérieur, une butée 27, et une extrémité du loquet 17 présente une surface 28 qui est dirigée radialement par rapport au rotor 14. A la seconde position du loquet 17 par rapport au rotor 14, la surface 28, quand le rotor 14 tourne dans le sens inverse du sens de rotation des aiguilles d'une montre par rapport au corps 11, vient s'appliquer contre la butée 27, ce qui empêche le rotor 14 de continuer à tourner dans le sens de rotation des aiguilles d'une montre.Lorsque le loquet 17 occupe sa première position par rapport au rotor 14, l'extrémité libre de ce loquet est située radialement vers l'intérieur à partir du bord le plus intérieur de la butée 27, et, de la sorte, on peut faire tourner le rotor dans le sens inverse du sens de rotation des aiguilles d'une montre pour entraîner la surface 28 au-delà de la butée 27. Dans le sens inverse du sens de rotation des aiguilles d'une montre à partir de la butée 27, le long de la surface intérieure du corps 11, se trouve une première came 29 avec laquelle peut faire coopérer le loquet 17 qui porte la surface 28. A une certaine distance de la butée 27, dans le sens de rotation des aiguilles d'une montre, se trouve une seconde came 31 qui, elle aussi, est dirigée radialement vers l'intérieur, à partir de la surface intérieure du corps 11 et qui, elle aussi, peut coopérer avec ladite extrémité du loquet 17. A une certaine distance de la came 31, dans le sens de rotation des aiguilles d'une montre, se trouve une troisième came 32 qui, elle aussi, est dirigée radialement vers l'intérieur à partir de la surface intérieure du corps 11 et qui peut coopérer avec l'extrémité opposée 33 du loquet 17.Un dispositif à déclic (non représenté) associé au rotor 14 et au corps 11 définit une première et une seconde positions angulaires stables du rotor 14 par rapport au corps 11 la première position est représentée sur la figure 2, où l'extrémité du loquet 17 qui porte la surface 28 est au voisinage de la came 31, et la seconde position est représentée sur la figure 4, où l'extrémité du loquet 17 qui porte la surface 28 se trouve au voisinage de la butée 27.Le rotor 14 peut également se déplacer dans le sens inverse du sens de rotation des aiguilles d'une montre à partir de la seconde position, vers une troisième position, qui est instable représentée sur la figure 3, un ressort de torsion (non représenté) agissant entre le rotor 14 et le corps 11 au cours du passage de ce rotor de sa seconde position à sa troisième position, de telle sorte que lorsqu'on libère le rotor à -la troisième position, il revient à sa seconde position. Pour bien faire comprendre le fonctionnement du commutateur selon l'invention, on supposera que le rotor 14 occupe sa première position par rapport au corps 11 et que le loquet 17 occupe sa première position par rapport au rotor 14. Etant donné que le loquet 17 est à sa première position, la surface 28 est dégagée de la came 31 et de la butée 27, de sorte que le rotor peut tourner dans le sens inverse du sens de rotation des aiguilles d'une montre, de sa première à sa seconde positions, et de sa seconde à sa troisième positions.Toutefois, au cours du déplacement du rotor 14 de sa seconde à sa troisième positions par rapport au corps 11, l'extrémité 33 du loquet 17 touche la came 32, et la came 32 fait passer l'élément 17 de sa première position par rapport au rotor 14 à sa seconde position, les nervures 18 et 19 sortant des rainures 24 et 25 et pénétrant dans les rainures 22 et 23. Lorsque le loquet 17 occupe sa seconde position, la came 29 et la butée 27 se trouvent sur la trajectoire de l'extrémité du loquet 17 autre que l'extrémité 33, de sorte que, lorsqu'on libère le rotor 14 à la troisième position, ce rotor revient à sa seconde position et l'extrémité du loquet 17 autre que l'extrémité 33 vient s'appliquer contre la came 29.Sous l'effet de la coopération de la came 29 et du loquet 17, ce loquet est ramené de sa seconde position à sa première position.' Toutefois, la longueur de la came comptéedans la direction radiale, est telle que le loquet 17 n'est pas amené à. sa première position, mais à une position intermédiaire à laquelle le ressort 26, en association avec les nervures 18 et 19 et les parois des rainures 22 et 23, fait revenir le loquet à sa seconde position, lorsque l'extrémité de ce loquet est dégagée de la came 29. De la sorte, quand le rotor 14 est ramené par le ressort de torsion, de la troisième position à la seconde position, le loquet 17 franchit la came 29 et revient d'un coup sec à sa seconde position, de telle sorte qu'à la seconde position du rotor par rapport au corps, la surface 28 du loquet 17 se trouve au-dessus de la butée 28.La seconde position du rotor 14 par rapport au corps est, bien entendu, une position stable, et, si l'on cherche à faire tourner le rotor dans le sens inverse du sens de rotation des aiguilles d'une montre pour faire revenir ce rotor 14 de sa seconde à sa troisième position, l'application de la surface 28 contre la butée 27 empêche une telle rotation du rotor 14 dans le sens inverse du sens de rotation des aiguilles d'une montre. Si l'on faire revenir le rotor 14 à sa troisième position, il faut donc faire revenir le loquet 17 à sa première position par rapport au rotor 14. La came 31 est prévue à cet effet et il faut donc faire revenir le rotor dans le sens de rotation des aiguilles d'une montre de sa seconde position à sa premiers position pour que l'extrémité du loquet 17 autre que 1'xtremito- 33 coopère avec la came 31. La longueur, comptée dans la rection radiale, de la came 31 est telle que, en franchissant cette came 31, le loquet 17 est ramené de sa seconde position à sa première position, de sorte que les nervures 18 et 19 viennent de nouveau se loger dans les rainures 24 et 25.Bien entendu, le rotor peutt revenir de sa première position à la troisième position, en passant par sa seconde position, grâce à quoi le loquet 15 St ramené à sa seconde position par rapport au rotor 14 par la clme 32 prête à empêcher tout nouveau déplacement du rotor de la seconde à la troisième positions sans revenir à la première position. Le commutateur selon l'invention est destiné, en particulier mais de façon non limitative, à servir de commutateur d'allumage pour véhicule routier. I1 est important, sur un véhicule routier, que le circuit de démarrage ne puisse par être excité quand le moteur tourne. Ainsi, la seconde position du rotor 14 par rapport au corps 11 est une position d'allumage, à laquelle les circuits; d'allumage du véhicule se ferment, tandis que la troisième position, qui est instable, du rotor 14 par rapport au corps Il est la position de démarrage, à laquelle, en même temps que les circuits d'allumage, le démarreur est excité.La première position du rotor 14 par rapport au corps peut être une position de circuit ouvert ou une position auxiliaire à laquelle le circuit d'allumage du véhicule est ouvert, et où aucun circuit n'est fermé, sauf peut-être des circuits auxiliaires. On comprend donc aisément que, pour faire passer le rotor 14 à sa troisième position afin d'exciter le démarreur du véhicule, il est indispensable que le déplacement antérieur du rotor ait été un déplacement de la première position à la seconde. Si l'on suppose que l'on a fait démarrer le moteur du véhicule en utilisant le commutateur décrit ci-dessus, et que le moteur tourne, dans ce cas le rotor du commutateur occupe sa seconde position et le déplacement antérieur a été un déplacement de la troisième position à la seconde. Bien entendu, dans ces conditions, il n'est pas possible de faire revenir le rotor à sa troisième position sans le faire revenir d'abord à sa première position. La rotation du rotor vers sa première position ouvre les circuits d'allumage et le moteur cesse de tourner. Bien entendu, on peut ensuite faire redémarrer le moteur. Une forme pratique de réalisation du commutateur décrit ci-dessus est représentée sur la figure 5, où les éléments homologues de ceux qui ont été décrits précédemment sont désignés par les mêmes numéros de référence. On voit sur cette figure que le rotor 14 peut tourner dans le boîtier 11 et porte une plaque 41 de contact mobile munie d'éléments de contact dont l'un est représenté en 42. Les éléments 42 viennent toucher des contacts fixes 43 répartis autour du socle 12, ces contacts fixes 43 contre lesquels viennent s'appliquer les éléments de contact 42 étant reliés électriquement par la plaque 41. Des ressort 44 agissant entre le rotor 14 et la plaque 41 sollicitent les éléments de contact 42 vers les contacts fixes 43. Le loquet 17 coopère avec le rotor 14 et avec la paroi intérieure du boîtier 11 de la manière décrite plus haut en vue de régler l'ordre des déplacements du rotor, et une bille 45 portée par le rotor 14 et soumise à l'action d'un ressort, vient buter contre une came de couvercle du boîtier et constitue un mécanisme à déclic qui définit des positions stables du rotor par rapport au boîtier. REVENDICATIONS 1. Commutateur électrique caractérisé par le fait qu'il comprend un corps ou bâti, un élément monté de manière à pouvoir se déplacer dans ce corps entre une première, une seconde et une troisième positions distinctes par rapport au corps, des contacts électriques, fonctionnant sous l'effet du déplacement de cet élément par rapport au corps, un loquet ou clenche porté par ledit élément, ledit loquet passant dans ledit élément dans lequel il peut coulisser, des moyens à déclic agissant entre l'élément et le loquet, ces moyens à déclic retenant de façon amovible le loquet à l'une ou l'autre de ces première et seconde positions par rapport audit élément, une butée montée sur le corps et avec laquelle ledit loquet coopère, lorsque ce loquet occupe sa seconde position, pour empêcher ledit élément de se déplacer vers sa troisième position en provenance de sa seconde position, une première came située sur le corps et avec laquelle ledit loquet coopère au cours du déplacement de l'élément de sa troisième position vers sa seconde position, grâce à quoi le loquet se déplace de sa seconde position vers une position intermédiaire comprise entre sa seconde et sa première positions, un organe élastique servant à entraîner le loquet de sa position intermédiaire à sa seconde position, une seconde came située sur le corps et avec laquelle ledit loquet coopère au cours du passage de l'élément de sa seconde position à sa première position, grâce à quoi ce loquet revient de sa seconde position à sa première position, et une troisième came située sur le corps et avec laquelle le loquet coopère au cours du déplacement dudit élément de sa seconde position à sa troisième position, grâce à quoi le loquet se déplace de sa première position à sa seconde position, le montant étant tel que ledit loquet et ladite butée empêchant ledit élément de passer de sa seconde position à sa troisième position à moins que le déplacement précédent de cet élément n'ait été le passage de sa première position à sa seconde position. 2. Commutateur selon la revendication 1, caractérisé par le fait que ledit organe élastique qui fait passer le loquet de sa position intermédiaire à sa seconde position, est une pièce élastique dudit moyen à déclic. 3. Commutateur selon l'une des revendications 1 et 2, caractérisé par le fait que ledit élément est sollicité élasti quement de sa troisième position à sa seconde position, de sorte que lorsqu'on libère l'élément à la troisième position il revient à la seconde position. 4. Commutateur selon l'une des revendications 1 à 3, caractérisé par le fait que ledit élément est monté de façon à tourner dans ledit corps, et que ledit loquet traverse ledit élément suivant un diamètre.