Brevet FR2516295A1 — publié le 19830513

L'invention concerne un commutateur à bascule, se com- posant d'un ressort de contact, qui est courbé en forme de bou- cle et prend appui par une encoche sur un couteau, et que l'on fait basculer dans ses positions d'ouverture et de fermeture au moyen d'un culbuteur. Les commutateurs connus de ce genre ont donné pleinement satisfaction en raison de leur caractéristique marquée de passa- ge brusque d'une position à l'autre, mais ce sont purement des boutonspoussoirs, en ce sens qu'une commutation de la position d'ouverture à la position de fermeture ou vice-versa ne peut être effectuée que par l'application d'une pression sur le culbuteur. En conséquence, il faut que chaque commutateur soit équipé d'un basculeur séparé On ne connaissait pas jusqu'à maintenant de commutateurs à bascule, possédant des caractéristiques marquées de passage brusque d'une position à l'autre et actionnés par un organe de commande glissant, qui puissent être réunis à plusieurs pour former un commutateur multiple et être manoeuvrés au moyen d'un curseur de commutation commun. L'objet de la présente invention est un commutateur à bascule actionné par un organe de commande glissant et présen- tant des caractéristiques marquées de passage brusque d'une posi- tion à l'autre, et l'invention consiste en ce que le ressort cour- bé en forme de boucle est maintenu entre le couteau et un culbu- teur qui est monté de manière à pouvoir tourner librement et qui comporte trois cames, l'une des cames, qui sert de contre-appui susceptible de basculer de part et d'autre du couteau, s'en- gageant dans une encoche formée dans la branche libre de la bou- cle du ressort et les deux autres cames constituant une bascule qui est actionnée au moyen d'un bras de commutation, monté à ressort sur le curseur, par passage de ce bras sur elle et qui provoque de la sorte un basculement de la came servant de contre- appui et, par suite, du ressort de contact dans sa position d'ou- verture ou de fermeture. L'invention permet d'obtenir pour la première fois un commutateur à bascule actionné au moyen d'un organe de commande glissant et présentant des caractéristiques marquées de passage brusque d'une position-dans l'autre, le ressort-de contact en forme de boucle étant maintenu tendu entre le couteau fixe et la came du culbuteur à cames et la caractéristique marquée de passage brusque d'une position à l'autre résultant de la coopé- ration des effets de ressort du ressort de contact lui-même, d'une part, et du bras de commutation qui passe sur la bascule, d'autre part En dépit de la possibilité d'un déplacement sans gradations du curseur de commutation lui-même, il résulte de cet effet de ressort combiné que le renversement de la bascule, qui s'effectue brusquement, ne se produit que lorsque le curseur de commutation a atteint une position déterminée, ce qui fait que les positions intermédiaires instables du ressort de contact- et, par suite, les états de commutation indéterminés électrique- ment sont absolument exclus. Le commutateur à bascule peut être réalisé sous forme d'un commutateur individuel Mais il se prête à la constitution de montages en série avec presque n'importe quel nombre de com- mutateurs individuels et la manoeuvre de ceux-ci au moyen d'un seul curseur de commutation: à cet effet, il suffit de disposer côte à côte en une rangée plusieurs ressorts de contact associés chacun à une commande par culbuteur à cames, de telle manière que le bras de commutation actionne, en un mouvement de rotation qui dépend du sens de son déplacement, un culbuteur à cames après l'autre, les cames enfoncées, dirigées l'une vers l'autre, for- mant chaque fois un cran pour le bras de commutation Dans ces conditions, selon le nombre-des ressorts de contact disposés côte à côte ou l'un après l'autre dans ce sens, on peut établir tout programme de commutation ou combinaison logique voulu par con- nexion sous la forme de trajets conducteurs, ainsi que par le choix des positions de montage des ressorts de contact Avec un 3 2516295 dimensionnement approprié du bras de commutation, on peut aussi monter plusieurs bascules ou culbuteurs à cames sur'un axe, de telle sorte qu'ils soient actionnés simultanément dans un sens de rotation, différents états de commutation (électriques) pou- vant être obtenus là encore, pour des commutateurs ainsi action nés simultanément, par le choix de la position de montage des ressorts de contact. Afin de faciliter l'actionnement du commutateur, le bras de commutation est opportunément muni, à son extrémité libre, d'un patin ou d'un galet rotatif. L'invention est illustrée par le dessin ci-annexé mon- trant à titre d'exemple un commutateur de ventilateur pour le système d'aération de véhicules automobiles. La figure 1 est une vue d'un commutateur multiple ac- tionné par un organe de commande glissant. La figure 2 est une vue d'un commutateur multiple qui est actionné par un organe de commande glissant et dont les cul- buteurs à cames sont décalés les uns par rapport aux autres en deux étages. 2 ( 5 La figure 3 est une vue en coupe, faite suivant la li- gne A-A de la figure 2. Sur les dessins, on a désigné par 1, 2, 3 et 4 des res- sorts de contact qui sont courbés-chacun en une boucle à deux branches, ces branches étant désignées sur les dessins par 2 a et 2 b, uniquement en ce qui concerne le contact 2, pour des raisons de clarté Les ressorts comportant une encoche 5 sur leur branche a et ils prennent appui sur un couteau 6, couteaux qui consti- tuent en même temps les arrivées de courant vers les ressorts 1 à 4 au moyen de broches d'enfichage 7 Un rivet formant le con- tact opposé est désigné par 8 La commande s'effectue au moyen du curseur de commutation 9. Chacun des ressorts courbés en forme de boucle 1, 2, 3 et 4 est maintenu entre le couteau 6 et-un culbuteur 13 qui est monté de manière à pouvoir tourner librement sur un axe et qui comporte trois cames 10, 11, 12, la came 10, qui sert de contre- appui susceptible de basculer de part et d'autre du couteau 6, s'engageant dans une encoche 14 formée dans la branche lb, 2 b, 3 b, 4 b et les deux cames 11, 12 constituant une bascule qui est 4 2 2516295 actionnée au moyen d'un brag de commutation 15 qui est articulé sur le curseur 9 et est maintenu élast 4 quement contre les culbu- teurs à cames 13 au moyen d'un ressort de rappel 16 Un galet de roulement 17 est monté à l'extrémité libre du bras de commu- tation 15 pour faciliter le passage de ce bras sur les culbuteurs. A la place du galet de roulement 17, il peut être également pré- vu un patin. Les différents commutateurs à bascule présentent des caractéristiques marquées de passage brusque d'une position à l'autre, en raison de la coopération des effets de ressort des ressorts de contact 1,2,3 et 4 d'une part et du bras de commuta- tion 15 qui passe sur les bascules 11,12 d'autre part Des posi- tions intermédiaires instables des ressorts de contact 1, 2, 3 et 4 sont absolument exclues. Sur la figure 1 des dessins, l'invention est illustrée par l'exemple d'un commutateur multiple à quatre étages, les qua- tre commutateurs étant placés côte à côte avec des ressorts de contact disposés de façon correspondante, de telle manière que le bras de commutation 15, ou le galet de roulement 17,actionne cha- que fois une came après l'autre Dans la position représentée, le galet 17 vient d'enfoncer la came 12 pour la fermeture du ressort de contact 2, le ressort de contact 1 étant déjà dans sa position de fermeture alors que le ressort de contact 3 se trouve encore dans sa position d'ouverture, et les bascules in- clinées l'une vers l'autre formant un cran pour le galet 17 ou le bras de commutation 15. Lorsqu'on continue de déplacer le curseur 9 dans le sens indiqué par la flèche, le galet 17 passe en cédant élastiquement sur le culbuteur à cames qui actionne le ressort de contact 3 et il vient agir sur la came 12 de ce culbuteur, la bascule étant renversée brusquement et, par suite - après que la came 10 est passée au-delà du couteau 6 le ressort de contact étant éga- lement mis dans sa position de fermeture Cela ne s'accompagne pas d'une modification des états de commutation des ressorts de contact 2 et 4. De la même manière, si l'on continue de déplacer le cur- seur 9 dans le sens de la flèche, le contact 4 peut être fermé, tandis que si l'on déplace le curseur 9 dans le sens opposé à la flèche, les contacts sont rouverts de manière correspondante 2516295 dans l'ordre inverse. Par l'établissement de combinaisons entre les trajets de courant connectés, on peut c&bler des programmes de commuta- tion divers, avec la possibilité, par la simple disposition in- versée d'un ou de plusieurs ressorts de contact, d'obtenir des commutations mutuellement inversées, en ce sens que l'ouvertu- re des boucles de contact s'effectue dans le sens inverse C'est ainsi par exemple que si le ressort de contact 3 était en posi- tion inversée, il se trouverait en position de fermeture et se- rait mis dans sa position d'ouverture par déplacement du curseur dans le sens de la flèche. Avec un dimensionnement approprié, on peut également placer deux ou un plus grand nombre de commutateurs dans le mème plan de commutation en montant les culbuteurs à cames sur un axe commun, ce qui fait qu'il est possible au total de combiner un nombre quelconque de commutations successives ou parallèles en un programme de commutations qui est exécuté au moyen d'un seul curseur de commande On peut aussi, comme dans la forme de réa- lisation des figures 2 et 3, disposer les ressorts l à 4 et, de manière correspondante, les culbuteurs à cames 13 dans deux plans situés l'un en arrière de l'autre et dans des positions mutuel- lement décalées telles que les trajets de basculement des cames des culbuteurs à cames voisins se recouvrent en partie On ob- tient de la sorte une construction très compacte du commutateur de courant, sans rien changer par ailleursà sa forme et à son mode de fonctionnement. REVENDICATIONS - 1. Commutateur à bascule, se composant d'un ressort de contact qui est courbé en forme de boucle et prend appui par une encoche sur un couteau et que l'on fait basculer dans ses positions d'ouverture et de fermeture au moyen d'un culbuteur, caractérisé en ce que le ressort courbé en forme de boucle ( 1,2, 3,4) est maintenu entre le couteau ( 6) et un culbuteur ( 13) qui est monté de manière à pouvoir tourner librement sur un axe et qui comporte trois cames ( 10, 11, 12), l'une des cames ( 10), qui sert de contre-appui susceptible de basculer de part et d'autre du couteau ( 6) , s'engageant'dans une encoche deux autres cames ( 11, 12) constituant une bascule qui est ac- tionnée au moyen d'un bras de commutation ( 15), monté à ressort ( 16) sur le curseur ( 9), par passage de ce bras sur elle, et qui provoque de la sorte un basculement de la came servant de contre- appui ( 10) de l'autre côté du couteau ( 6) et, par suite, un bas- culement du ressort de contact ( 1,2,3,4) dans sa position d'ou- verture ou de fermeture. 2. Commutateur à bascule selon la revendication 1, ca- ractérisé en ce que plusieurs ressorts de contact ( 1, 2, 3, 4) avec chacun sa commande par culbuteur à cames sont disposés côte à côte en une rangée, de telle manière que dans chaque position du curseur, les deux cames dirigées l'une vers l'autre ( 11,12) de culbuteurs à cames ( 13) voisins forment un cran d'arrêt pour le bras de commutation ( 15). 3. Commutateur à bascule selon la revendication 1 ou 2, caractérisé en ce que le bras de commutation ( 15) est équipé, à son extrémité libre, d'un patin ou d'un galet rotatif ( 17). 4. Commutateur à bascule selon la revendication 2, caractérisé en ce que plusieurs ressorts de contact sont disposés l'un derrière l'autre sur un axe commun et sont actionnés simul- tanément, au moyen d'un culbuteur à cames commun ou de plusieurs culbuteurs à cames montés sur un axe commun, par rotation dans le même sens des culbuteurs à cames. 5. Commutateur à bascule selon la revendication 2 ou 4, caractérisé en ce que les ressorts de contact ( 1, 2, 3, 4) sont disposés de telle manière que les ouvertures de leurs bou- cles soient dirigées dans le même-sens. 6. Commutateur à bascule selon la revendication 2 ou 4, caractérisé en ce que les ressorts de contact ( 1,2,3,4) sont disposés de telle manière que les ouvertures de leurs boucles soient dirigées dans des sens mutuellement opposés. 7 Commutateur à bascule selon l'une quelconque des revendications 2 et 4 à 6, caractérisé en ce que les ressorts de contact ( 1, 2, 3, 4) sont disposés en quinconce en plusieurs étages.