Brevet FR2397054A1 — publié le 19790202

L'invention concerne généralement un contacteur électrique , et a plus particulièrement pour objet un contacteur pour une boite de changement de vitesse d'un véhicule automobile. De façon générale , les véhicules automobiles sont équipés maintenant de phares de recul qui s'allument automatiquement dès que le levier de changement de vitesse se trouve dans la position de marche arrière. La commande électrique de ces phares de recul est assurée par un contacteur à au moins deux positions destiné à coopérer sélectivement avec au moins deux éléments formant contact électrique permettant de brancher les phares sur la batterie du véhicule. Un tel contacteur possède généralement une tige ou doigt mobile qui supporte vers une extrémité une rondelle en un matériau conducteur, alors que son autre extrémité coopère avec des moyens mécaniques reliés au levier de changement de vitesse pour assurer la commande en déplacemcit du doigt du contacteur. Dans des solutions connues, ces moyens mécaniques sont constitués par au moins une came qui sollicite le déplacement du doigt sur une course déterminée.Cependant, le contact entre la rondelle conduc- trice supportée par le doigt, et deux éléments fixes formant contact situés en regard de la surface d'extrémité libre de la rondelle, doit s'effectuer pendant la course du doit et 8remaintenu pendant la fin de course dudi & igt Pour cela, il est nécessaire de prévoir une liaison élastique assurée par un ressort entre le doigt et la rondelle, pour absorber la fin de course du doigt, et eviter ainsi l'écrasement et par conséquent la détérioration des deux éléments fixes formant contact.Un deuxième élément elatîaue ou ressort de rappel est nécessaire pour supprimer le contact dès que le levier de changement de vitesse n'est plus en position de marche arrière. Ce type de contacteur présente deux inconvénients majeurs. Le premier inconvénient tient dans la nécessité de prévoir deux ressorts. Le second inconvénient réside dans le fait qu'il apparait une oxydation u niveau des surfaces de contact entre la rondelle conductrice et les deux éléments fixes formant contact, qui risque à la longue de perturber l'établissement des contacts électriques. Dans le cas d'un véhicule automobile équipé d'une botte de changement de vitesse automatique, le contacteur pour les phares de recul possède une autre fonction, à savoir autoriser ou non le démarrage du véhicule suivant la position du levier de changement de vitesse. Le contacteur présente alors, dans les dispositifs connus, une structure différente de celle qui vient autre décrite brièvement. Le contacteur se présente sous la forme d'é3Sments cylindriques ou rouleaux commandés en translation par un bottier lié à une came commandée elle-mbme par le levier de changement de vitesse. Plus précisément, ces rouleaux étahlissent le contact entre deux tiges parallèles perpendiculaires à l'axe des rouleaux, et le contact est coupé lorsque les rouleaux sont soulevés par des cames solidaires du bottier. L'lnventioa a pour but de concevoir un contacteur de structure si dont le principe de fonctionnement à partir d'une tige ou doigt de commande est identique pour 'es deux applications précitées. t et effet, l'invention propose un contacteur électrique à au mains deux positions du type comprenant un bottier à l'intérieur duquel sont logés au moins deux éléments fixes flexibles formant contact électrique, une tige ou doigt de commande mobile en un matériau isolant et possédarlt au moins une partie en un matériau électriquement conducteur destinée à coopérer ou non avec lesdits éléments fixes, caractérisé en ce que ledit doigt de forme cylindrique est mobile axialement dans ledit bottier en étant en permanence en contact avec lesdits éléments fixes, et en ce que ladite partie conductrice de ladite tige est constituée par une bague logée , par exemple, dans une rainure circonférentielle rne w e sur la surface périphérique de ladite tige. Selon un premier avantage du contacteur conforme à l'invention, l'effet de frottement provoqué par le mouvement de va-et-vient de la tige par rapport aux éléments fixes, permet d'éviter les points d'oxydation au niveau des zones de contact entre la bague de la tige et les éléments fixes: système de contact dit nauto-nettoyant". Selon une autre caractéristique du contacteur conforme à l'invention, et pour une boite de changement de vitesse automatique, le contacteur, pour autoriser ou non le démarrage du véhicule et commander l'allumage des phares de recul suivant la position du levier de changement de vitesse, comprend au moins quatre éléments fixes formant contact associés deux à deux et disposés sur deux circonférences respectivement et au moins deux bagues espacées parallèles portées par la tige du contacteur. Selon une autre caractéristique du contacteur conforme à l'invention, pour assurer la commande des phares de recul d'un véhicule automobile ,le contacteur comprend deux eléments fixes formant contact légèrement décalés l'un par rapport à l'autre dans la direction de déplacement de la tige. Selon une autre caractéristique de ce contacteur, pour l'éclairage des phares de recul, seul un des deux éléments fixes supporte un grain de contact. Selon une autre caractéristique du contacteur conforme à l'invention, un seul élément élastique , tel qu'un ressort, est nécessaire pour assurer le rappel de la tige. D'autres avantages , caractéristiques et détails apparaitront plus clairement à 11 aide de la description explicative qui va suivre faite en référence aux dessins annexés donnés uniquement à titre d'exemple , et dans lesquels : - la figure 1 est une vue en coupe longitudinale d'un contacteur conforme à l'invention, pour une boite automatique de changement de vitesse d'un véhicule automobile. - la figure 2 est une vue en coupe suivant la ligne II-II de la figure 1; et - la figure 3 est une vue en coupe d'un contacteur conforme à l'invention, pour la commande des phares de recul d'un véhicule automobile. En se référant aux figures 1, 2 , le contacteur 1 comprend un corps ou bottier 2 traversé par un alésage axial 3 en trois parties 4, 5, 6 de diamètres respectivement croissants délimitant entre elles deux épaulements annulaires intérieurs 7, 8 , et une tige cylindrique 9 ou doigt de commande monté axialement mobile dans le bottier 2. La tige de commande 9 comprend deux parties 10, il de diamètre différent, une partie 10 de diamètre extérieur légèrement inférieur à la partie 4 de plus petit-diamètre de l'alésage 3 qui forme surface de guidage pour la tige, et une partie il de diamètre inférieur destinée à coopérer avec des éléments elusents fixes formant contact solidaires du bottier 2. Les deux parties 10, il de la tige 9 du contacteur délimitent entre elles un épaulement 12. Sur la partie il de plus petit diamètre de la tige 9 sont montés successivement - une bague 13 en butée contre l'épaulement 12 de la tige 9, - en butée contre cette bague 13, un premier manchon 14, en matériau isolant, solidaire de la tige 9 par un bossage intérieur 15 coopérant avec une gorge 16 usinée sur la surface périphérique de la partie Il de la tige. Ce manchon 14, vers son extrémité adjacente à la bague 13, possède une diminution de diamètre extérieur pour permettre de monter une première bague conductrice 17, - en butée contre ce premier manchon 14, un second manchon 18, en matériau isolant , solidaire de la tige 9 par un bossage intérieur 19 coopérant-avec une seconde gorge 20 usinée sur la surface périphéri;ie de la partie Il de la tige. Ce manchon 18, vers son extrémité adjacente au manchon 14, possède également une diminution de diamètre extérieur pour permettre de monter une seconde bague conductrice 21. Dans la partie 4e plus grand diamètre de ltalésage 3 du bottier 2, est montée une bague 22 dont le diamètre exté rieur est légèrement inférieur à celui de la partie 6 de l'alésage 3, et dont le diamètre intérieur est sensiblement égal à celui de la partie 5 de l'alésage 3. Cette bague 22 en butée contre l'épaulement8 de l'alésage 3 , sert à enserrer la surface périphérique externe d'une membrane d'étanchéité annulaire 23, dont la surface périphérique interne est enserrée entre la bague 13 et le premier manchon 14. En butée contre cette bague 22, est monté un manchon 24 de diamètres respectivement extérieur et intérieur identiques à ceux de la bague 22. Ce manchon 24 possède possède une échancrure 25 vers son extrémité en contact avec la bague 22. Dans l'épaisseur du manchon 24 , et parallèlement à son axe5 est prévu un alésage 26 , au niveau de l'échancrure, et destiné à recevoir un élément fixe 28 formant contact. Cet élément comprend deux pattes, une patte 29 en contact avec le boîtier 2, et une patte 30 terminée à son extrimité par un grain de contact 31. Pour assurer la fermeture du boîtier 2, au niveau de la partie 6 de plus grand diamètre de son alésage 3, on emmanche dans celui-ci une pièce 32 formant emba se , qui vient par sa surface d'extrémité reçue à lintérieur du boîtier, en contact avec la surface d'extrémité adjacente du manchon 24 avec interposition d'un joint d'étenchéité annulaire 33, Cette embase 32 permet par conséquent de maintenir en appui contre l'épaulement 8 du bottiers le manchon 24, la bague 22 et la membrane d'étanchéité 23. L'embase 32 possède un alesage borgne 34 axialement aligné avec l'axe de la tige 9, et et trois alésages 35 dont les axes sont équidistants de l'axe de sage borgne 34, et dans lesquels sont montées trois fiches d'entrée sortie 36. Vers l'extrémité de chaque fiche 36 faisant légèrement saillie à l'intérieur du boîtier 2, est monté un élément de contact flexible 58 s'étendant sensiblement parallelemeng à l'axe de la tige 9, et. dont l'extrémité supporte un grain de contact 39. Deux de ces éléments 38 ont leur gnon de contact 39 situés à un même niveau, alors que le troisième élément 38 a son grain de contact 39 situé au même niveau que le grain 31 de l'élément 30 formant contact supporté par le manchon 24. Entre le fond de l'alésage borgne 34 de l'embase 32 et la surface d'extrémité adjacente du manchon 18 supporté par la tige 9, est monté un ressort de rappel 40. Sur la figure 3, est représenté un contacteur 1 conforme à l'invention, qui permet d'assurer seulement la commande des phares de recul, sans aucune influence sur le démarrage proprement dit du véhicule. Ce contacteur 1 comprend un boîtier 51 traversé par un alésage axial 52 en deux parties 53, 54 de diamètres respecti'rent croissants reliés entre elles par une partie tronconiqu- en délimitant deux épaulements 55, 56. La tige 57 du contacteur est repue dans la partie 53 de l'alésage 52, et possède a une extrémité (côté intérieur du boîtier) un rebord 58 destiné à coopérer avec l'épaulement 55 de l'alésage 52 pour maintenir la tige 57 dans le boîtier. Dans la partie 54 de l'alésage 52, est monté un manchon 59 qui dent par une surface d'extrémité contre l'épaulement 56 p :r venir enserrer l'extrémité péripherique d'une membrane d'étanchéité 6G, ciai des ce mode de réalisation n'est pas annu7aireX Dans l partie 54 de alésage 52, est également monté un fourreau 61 concentriquement au manchon 59 et en alignement axial avec la tige 57.Ce fourreau 61 mobile axialement est guidé dXas SOn mouvement par deux rainures de guidage 62 usinées sur la surface périphérique interne du manchon 59, et qui coopèrent avec deux glissières (non représentées) prévues sur la surface périphérique externe du fourreau. Vers son extrémité adjacente à la tige 57, le fourreau 61 possède une réduction de-diamètre extérieur qui permet de monter une bague conductrice 63. Le boîtier 51 est fermé à son extrémité correspondant à la partie 54 de son alésage 52, par une embase circulaire 64 qui est verrouillée élastiquement au boîtier par l'intermédiaire de pattes 65. Cette embase 64 vient en butée contre la surface d'extrémité adjacente du manchon 54 par l'intermédiaire d'un joint d'étanchéité 66. Sur la surface de l'embase 64 en regard du fourreau 61, est prévu un bossage 67 dans 1 l'axe dudit fourreau . Pour maintenir le fourreau 61 en contact avec le rebord 58 de la tige 57, et rendre solidaire axialement ladite tige et ledit fourreau , on monte axialement à l'intérieur du fourreau un ressort de rappel 68 qui prend appui sur l'embase 64 (autour du bossage 67) et sur un rebord intérieur 70 prévu au niveau de la surface d'extrémité du fourreau 61 adjacente à la tige 57. L'embase 64 du contacteur est traversée par deux lames 71a, 71ben matériau conducteur , parallèles à la tige 57 et venant vers leurs extrémités logées à l'intérieur du boîtier en contact avec la surface périphérique externe du fourreau 61. Il est important de noter que les points de contact entre les deux lames 71a,71b et le fourreau sont légèrement décalés axialement d'une distance-e , et que seule la lame 71 b assure son contact avec le fourreau 61 par l'interm6- diaire d'un gnin de contact 72. En se référant aux figures 1 et 2 , va être décrit le fonctionnement du contacteur d'une boite de changement de vitesse automatique d'un véhicule automobile, qui permet non seulement d'autoriser ou non le démarrage du véhicule, mais encore d'allumer les phares de recul lorsque le levier de changement de vitesse est en position de marche arrière. Le contacteur ne doit autoriser le démarrage du véhicule, que lorsque le levier de changement de vitesse se trouve soit dans la position 11neutre", soit dans la position "parking" .Dans la position représentée sur la figure 1, les quatres groins de contact (31,39) sont en contact avec le manchon isolant 18 de la tige 9, c'est-à-dire qu'aucune liaison électrique n'est établie entre les entrées-sorties 36.Par conséquent,le véhicule ne ett pas cémairer ou a céjà démarr4cei correspond au levier de changement de vitesse dans une position de marche normale avec une vitesse enclenchée. Dans une seconde position du contacteur dont la tige 9 est commandée en déplacement par le levier de changement de vitesse, le grandeoentact 31 porté par l'élément conducteur 30 , et le grain i contact39 associé porté par l'élément conducteur 38, se trouvent en contact avec la bague conductrice 21, alors que les deux autres grains de contact 39 situés à un niveau inférieur sont toujours en contact avec le manchon isolant 18.Dans ces conditions , une liaison électrique est assurée entre le grain de contact 31 et le graDndecoRact 39 associé , c'est-à-dire que l'on autorise le démarrage du moteur (circuit électrique de démarrage fermé par la mise à la masse d'une entrée-sortie 36 par l'intermédiaire de l'élément conducteur 30, lui-même à la masse). Le levier de changement de vitesse se trouve par exemple dans la position "neutre". Dans une troisième position, en enfonçant la tige 9 du cortacteur plus en avant à l'intérieur du boîtier à l'encontre du ressort 40 de rappel, le gnfn de contact 31 et le contact 39 associé sont alors en contact avec le manchon isolant 14 de la tige, alors que les deux autres gndhs de contact 39 sont en contact avec la bague conductrice 21. Ces derniers assurent alors l'allumage des phares de recul en établissant une liaison électrique entre les deux entrées-sorties 36 associées à ces deux contacts. Le levier de changement de vitesse se trouve par conséquent dans la position de marche arrière.Il est à noter, que la bague conductrice 21 sert à la fois pour le démarrage du moteur, et pr l'allumage des phares de recul. Dans une quatrième position , toujours par enfoncement de la tige 9 du contacteur, le grain de contact 31 et le grain de contact 39 associé sont en contact avec la bague conductrice 17 , et les deux autres grizis de contact 39 sont en contact avec le manchon isolant 14. Dans ces conditions, le véhicule peut démarrer , et le levier de changement de vitesse se trouve dans la position "parking", Bien entendu, on retrouve les différentes positions du contacteur mais dans un sens inverse, lorsque sa tige 9 est sous la commande combinée du ressort de rappel 40 et du levier de changement de vitesse. Il est important de noter, que ce mouvement de va-et-vient de la tige 9 entre les grains de contact, permet d'éviter toute oxydation des contacts. En se référant à la figure 3; va être décrit le fonctionnement d'un contacteur destiné uniquement à assurer la commande des phares de recul. Dans la position représentée , les deux lames 71a, 71b sont en contact avec la partie isolante du fourreau 61. Lorsque le levier de changement de vitesse d'une boite classique , passe en position de marche arrière, la tige 57 du contacteur est enfoncée pour amener les deux lames 71a et 71b en contact avec la bague conductrice 63 du fourreau 61. Cependant, comme les points de contact entre les lames 71a et 71b sont décalés axialement d'une distance e , dans l'exemple représenté, la lame 71a est c-n première en contact avec la bague 63, alors que la lame 71 b équipée d'un grain de contact 72 est en contact légèrement après. Autrement dit, la commutation électrique ne s'effectuera qu'au niveau du grain de contact 72, puisque la lame 71a est déjà en contact avec la bague 63. Le décalage des points de contact entre les lames et le fourreau permet ainsi de n'utiliser qu'un seul grain de contre effet, Si les points de contact étaient situés sensiblement à un mème niveau, il faudrait que les deux lames soient équipées d'un grain de colt , car on ne saint pas a priori sur laquelle des deux lames va s'effectuer effectivement la commutation. L'établissement brusque d'un courant u moment de la commutation, impose un contact à grain pour éviter la dégradation du contact par rapport à un contact laiton-cuivre par exemple. Ainsi, le contacteur conforme à l'invention permet de supprimer un des grains de contact ce qui est très intéressant du point de vue économique. Il est à noter également, que l'on peut prévoir une variante à ce contacteur p en mettant les deux contacts à un meme niveau 9 mais avec une bague de contact contact sur la tige suivant un plan incliné Bien entenduS l'invention n'est nulleiiient limitée aux modes de réalisation qui n'ont été décrits et donnes qu'à titre exemple, mais comprend tous les équivalents techniques des moyens décrits ainsi qui leurs combinaisons si celles-ci sont réalisées et mises en oeuvre dans le cadre des revendications qui suivent. REVENDICATIONS 1.- Contacteur électrique à au moins deux positions du type comprenant un boîtier à l'intérieur duquel sont logés au moins deux éléments fixes flexibles formant contact électrique , une tige ou doigt de commande mobile en un matériau isolant et possédant au moins une partie en un matériau électriquement conducteur destinée à coopérer ou non avec lesdits éléments fixes, caractérisé en ce que ladite tige de forme cylindrique est mobile axialement dans ledit boîtier en étant en permanence en contact avec lesdits éléments fixes, et en ce que ladite partie conductrice de ladite tige est constituée par une bague logée par exemple, dans une rainure circonfere:: +ielle usinée sur la surface périphérique de ladite tiges 2.- Contacteur selon la revendication 1, caractérisé en ce que la tige précitée fait saillie par une extrémité au-delà du boîtier er précité , alors que son extrémité logée à l'intérieur boîtier coopère avec un ressort de rappel. 3.- Contacteur selon l'une une des revendications précédentes, pour une boite de vitesse automatique d'un véhicule automobile pour > toriser O-Jui non le démarrage dudit véhicule suivant la position du levier du changement de vitesse, caractérisé en ce qu?il comprend au moins quatre contacts fixes associés deux à deux à deux niveaux différents du boîtier précité et au moins deux bagues conductrices parallèles, espacées portées par la tige mobile du contacteur. 4.- Contacteur selon la revendication 1, pour allumer notamment les phares de recul dun véhicule automobile, caractérisé en ce que les points de contact entre les deux éléments fixes précités et la tige du contacteur sont décalés l'un par rapport à l'autre dans le sens de déplacement axial de ladite tige pour déterminer à l'avance lequel des deux points de contact assurera effectivement la commutation. 5.- Contacteur selon la revendication 4, caractérisé en ce que seul le point de contact précité assurant la commutation se fait par l'intermédiaire d'un grain de contact porté par l'élément fixe associé.