Brevet FR2556495A3 — publié le 19850614

FR 2556495 A3 19850614 FR 8413107 A 19840817 Commutateur d'allumage et de démarrage à contacts frontaux pour véhicules automobiles La présente invention concerne d'une maniere générale les commutateurs d'allumage et de démarrage à contacts frontaux pour véhicules automobiles. En particulier, l'invention concerne un commutateur du type comprenant un corps isolant portant une série de paires de contacts fixes destinés à être connectés aux differents circuits électriques d'un véhicule automobile, une série de paires de contacts mobiles portés par des plaquettes respectives déplaçables axialement dans le corps et aptes à coopérer avec les paires de contacts fixes, un organe tournant pouvant être commandé en rotation coaxialement au corps et présentant une came frontale tournée en regard dudit corps, et une série de butées montées coulissantes axialement dans le corps et interposées entre la came frontale et ladite plaquette pour maintenir normalement les contacts mobiles à distance des contacts fixes correspondants en s'opposant à l'action de moyens élastiques tendant à presser les plaquettes dans la direction des contacts fixes, et dans lequel un déplacement axial imparti par la came frontale aux butées, sous l'effet de la rotation de l'organe de commande, dans la direction dudit organe de commande, autorise 1' ouverture et la fermeture des contacts mobiles par rapport aux contacts fixes sous l'action desdits moyens élastiques. Un commutateur de ce type est décrit par exemple dans le brevet italien nO 864 614 au nom du demandeur. Le but de l'invention est de réaliser un commutateur du type défini ci-dessus de façon à assurer par comparaison avec les commutateurs connus du même type, une plus grande efficacité fonctionnelle et une plus grande sécurité de manoeuvre. L'objectif précité ainsi que d'autres qui apparaitront mieux dans ce qui suit sont atteints selon l'invention par le fait que chaque butée est radialement assemblée à la plaquette correspondante et est engagée dans le corps de façon à pouvoir osciller autour d'un axe perpendiculaire à cette direction de coulissement, et par le fait que la came présente pour chaque butée un profil actif conformé de façon à provoquer, par suite de la fermeture des contacts mobiles sur les contacts fixes et antérieurement à leur réouverture, l'oscillation de la butée et en conséquence le coulissement de la plaquette ou des contacts mobiles par rapport aux contacts fixes transversalement à la direction de coulissement de la butée. Grâce à cette caractéristique, on réalise un glissement des contacts mobiles le long des contacts fixes au moment de leur fermeture et de leur réouverture, en obtenant un effet avantageux de nettoyage desdits contacts qui empêche le dépôt d'impuretés et se traduit en définitive par un fonctionnement meilleur et plus sûr du commutateur. Conformément à l'invention, le profil actif de la came est conformé de façon à provoquer l'inclinaison de la butée d'un côté pendant la course d'approche et pendant la course d'éloignement des contacts mobiles par rapport aux contacts fixes, et l'inclinaison du côté opposé dans la condition de fermeture des contacts. D'autres caractéristiques et avantages de l'invention apparaitront mieux à la lecture de la description détaillée d'un exemple de réalisation qui va suivre, donné à titre indicatif, mais nullement limitatif, en référence aux dessins annexés, dans lesquels la figure 1 est une vue schématique en coupe verticale partielle d'une partie d'un commutateur d'allumage et de démarrage de l'invention qui illustre la condition d'ouverture entre une paire de contacts mobiles et les contacts fixes correspondants ; et les'figures 2 à 5 sont quatre vues analogues à celle de la figure 1 qui illustrent le passage en différentes phases successives de la position d'ouverture à la position de fermeture des contacts. La structure générale du commutateur de l'invention est décrite dans le brevet italien nO 864 614 précité. Pour les besoins de l'invention, il suffit d'exposer que le commutateur comprend un corps ou stator en matériau isolant 10 dans lequel sont ménagées plusieurs cavités axiales 12 communiquant supérieurement avec les trous axiaux 14 correspondants. Dans chaque cavité 12 est logée une plaquette métallique 16, qui dans l'exemple représenté est disposée à plat et qui porte à son extrémité une paire de contacts mobiles 18, 20 constitués par des reliefs en un matériau de conductibilité électrique élevée, par exemple en un alliage d'argent. Les deux contacts fixes 18, 20 font face à deux contacts fixes 22, 24 appliqués sur les parois supérieures de la cavité 12, de part et d'autre du trou 14. A chaque plaquette 16 est associée une butée 26 suiveuse de came, constituée par un élément généralement cylindrique en matière plastique présentant à son extrémité inférieure un appendice de diamètre réduit 28 qui forme aves le corps de la butée 26 un épaulement annulaire 29. L'appendice 28 traverse avec un léger jeu, une ouverture centrale 30 de la plaquette 16 et se termine par un élément axial en saillie 32 de dimension réduite. La plaquette 16 est pressée contre l'épaulement annulaire 29 de la butée 16 sous l'action d'une paire de ressorts hélicoidaux de compression 34 tendant à presser lesdites plaquettes 16 dans la direction des contacts fixes 22 et 24. Le corps central de la butée 26 est monté coulissant axialement avec un jeu radial entre le trou axial 14, et est guidé dans son coulissement par une nervure annulaire intérieure 35 aménagée dans le corps 10 coaxialement au trou 14, de façon à pouvoir osciller autour d'un axe perpendiculaire par rapport à sa direction de coulissement axial A. L'extrémité de la butée 26 opposée à l'appendice 28 présente un élément axial en saillie 36 de forme arrondie servant de palpeur ou suiveur de came et étant poussé en contact de glissement sous l'action d'un ressort hélicoidal de compression 38 réagissant contre l'extrémité de l'appendice 28, contre une came frontale 40 aménagée dans un organe de commande 42 monté rotatif coaxialement au corps 10. La came 40 présente un profil actif dessiné en fonction des commutations que l'on désire obtenir, et peut être commandée par une serrure à clé faisant partie d'un dispositif antivol par blocage du volant de direction, non représenté, associé au commutateur. Conformément à l'invention, la came 40 présente, par rapport au sens de rotation de l'organe de commande 42 indiqué par Fdans les figures, un abaissement de pression incluant une rampe initiale inclinée 40a suivie d'une rampe intermédiaire 40b inclinée en direction opposée celle de la rampe initiale 40a et d'un secteur plan final 40c. Grâce à la conformation précitée, chaque butée 26 est susceptible d'osciller à l'intérieur du trou 14 correspondant de façon à pouvoir s'incliner suivant les côtés opposés par rapport à sa direction de coulissement A, qui coïncide évidemment avec l'axe du trou 14. Aux oscillations de la butée 26 correspondent, grâce à l'accouplement de l'appendice 28 dans l'ouverture 30, dés mouvements de la plaquette 16 et par suite des contacts mobiles 18, 20 correspondants suivant les modalités décrites ci-après. Dans la condition représentée dans la figure 1, dans laquelle le palpeur ou suiveur de came 36 de la butée 26 est déplacé par rapport à la partie en dépression du profil de came 40, la plaquette 16 est maintenue avec ses contacts mobiles 18 et 20 correspondants à distance des contacts fixes 22 et 24, en s'opposant à l'action des ressorts 34. Dans cette condition, l'axe de la butée est aligné sur la direction de coulissement A de celui-ci, si bien que la plaquette 16 se trouve disposée sensiblement parallèle à un plan passant par les contacts fixes 22 et 24. Lorsque l'on fait tourner l'organe de commande dans le sens de la flèche F, le palpeur 36 vient se placer en butée contre la rampe initiale 40a et commence à pénétrer suivant la direction A vers l'organe 42, en permettant à la plaquette 16 de s'approcher des contacts fixes 22 et 24. Pendant ce coulissement et du fait de l'inclinaison de la rampe 40a, la butée 26 se trouve orientée suivant une inclinaison dans le sens horaire par rapport aux figures, et par conséquent il se produit une légère inclinaison de la plaquette 16 qui a pour effet de placer le contact mobile 20 à un niveau plus bas que celui du contact mobile 18 (figure 2).En d'autres termes, pendant le mouvement d'engagement de la butée 26 dans la dépression de came et de soulèvement de la plaquette 16, se produit tout d'abord la fermeture du contact mobile 18 sur le contact fixe 22, et ensuite la fermeture du contact mobile 20 sur le contact fixe 24. Lorsque le palpeur 26 vient se placer à l'endroit du sommet de l'angle formé par les deux rampes 40a et 40b, les deux contacts 18, 20 sont fermés sur les contacts fixes 22, 24 correspondants (figure 3). En poursuivant la rotation de l'organe de commande 42, le palpeur 36 suit alors la rampe intermédiaire 40b en provoquant l'oscillation de la butée 26 du côté opposé, à savoir inversement au sens horaire par rapport aux figures. Sous l'effet de cette oscillation, il se produit un coulissement de la plaquette 16 transversalement à la direction de coulissement A de la butée 26, et en conséquence un glissement des contacts mobiles 18, 20 le long des contacts fixes 22, 24 vers la droite par rapport aux figures (figure 4). On obtient de cette façon une action de nettoyage efficace desdits contacts, qui empêche la formation de dépôts d'impuretés, en assurant en définitive une meilleure sécurité et fiabilité de fonctionnement du commutateur. A la fin de la rotation de l'organe de commande 42, le palpeur 36 est placé à l'endroit du secteur plan final 40c, tandis que la configuration de la butée 26 et de la plaquette 16 demeure inchangée (figure 5). Il apparait clairement que lorsqu'on fait tourner l'organe de commande 42 en direction opposée, pour réaliser l'ouverture des contacts, on obtient un effet analogue. En effet, lorsque pendant cette rotation le palpeur 36 est en contact avec la rampe initiale 40a1 il se produit une oscillation de la butée 26 dans le sens horaire par rapport aux figures, et par suite un coulissement de la plaquette 16 vers la gauche avec en conséquence un glissement des contacts mobiles 18et 20 par rapport aux contacts fixes 22 et 24. En poursuivant la rotation, la butée 26 se trouve repoussée vers la cavité 12, ce qui provoque initialement l'éloignement du contact mobile 20 à partir du contact fixe 24 (figure 2) et également en succession l'éloignement du contact 18 à partir du contact 22 (figure 1). On obtient en définitive un double mouvement transversal de glissement des contacts mobiles 18, 20 par rapport aux contacts fixes 22, 24 pendant le parcours d'aller-retour (fermeture et ouverture) de la came 40 de l'organe de commande 42. L'effet de fermeture et réouverture électrique différenciée exercé par les contacts, à savoir le fait que les contacts 18 et 22 se ferment toujours avant et se rouvrent toujours après les contacts 20 et 24, permet d'éviter pour ces derniers le recours au revêtement par des matériaux précieux de conductibilité électrique élevée, avec des avantages évidents du point de vue de l'économie de fabrication du commutateur. I1 y a lieu de souligner en outre que les caractéristiques de la course de glissement des contacts, et en particulier la nature limitée de cette course, rendent le fonctionnement du commutateur pleinement fiable également en présence de courants faibles et de nature diverse, tels que ceux qui sont engendrés dans le cas où le commutateur est associé à des circuits électroniques, comme par exemple dans le cas de dispositifs d'allumage électronique. Naturellement, on peut mettre en oeuvre l'invention suivant de nombreuses variantes et modifications sans toutefois s'écarter de son cadre et de son esprit. Revendications 1. Commutateur d'allumage et de démarrage à contacts frontaux pour véhicules automobiles, comprenant un corps isolant (10) portant une série de paires de contacts fixes (22, 24) destinés à être connectés aux différents circuits électriques d'un véhicule automobile, une série de paires de contacts mobiles (18, 20) portés par des plaquettes (16) respectives déplaçables axialement dans le corps (10) et aptes à coopérer avec les paires de contacts fixes (22, 24), un organe tournant (42) pouvant être commandé en rotation coaxialement au corps (10) et présentant une came frontale (40) tourne en regard dudit corps (10), et une série de butées (26) montées coulissantes axialement dans le corps (10) et interposées entre la came frontale (40) et ladite plaquette (16) pour maintenir normalement les contacts mobiles (18, 20) à distance des contacts fixes (22, 24) correspondants en s'opposant à l'action de moyens élastiques (34) tendant à presser les plaquettes (16) dans la direction des contacts fixes (22, 24), et dans lequel un déplacement axial imparti par la came frontale (40) aux butées (26), sous l'effet de la rotation de l'organe de commande (42), dans la direction dudit organe de commande (42) autorise 1' ouverture et la fermeture des contacts mobiles (18, 20) par rapport aux contacts fixes (22, 24) sous l'action desdits moyens élasti- ques (34), caractérisé par le fait que chaque butée (26) est radialement assemblée à la plaquette (26) correspondante et est engagee dans le corps (10) de façon à pouvoir osciller autour d'un axe perpendiculaire à cette direction de coulissement (A), et par le fait que la came (40) présente pour chaque butée (26) un profil actif (40a, 40bg 40c) conformé de façon à provoquer, par suite de la fermeture des contacts mobiles (18, 20) sur les contacts fixes (22, 24) et antérieurement à leur réouverture, l'oscillation de la butée et en conséquence le coulissement de la plaquette (16) ou des contacts mobiles (18, 20) par rapport aux contacts fixes (22, 24) transversalement à la direction de coulissement (A) de la butée (26). 2. Commutateur selon la revendication 1, caractérisé par le fait que le profil actif (40a, 40b, 40c) de la came (40) est conformé de façon à provoquer l'inclinaison de la butée (26) d'un côté pendant la course d'approche et pendant la course d'éloignement des contacts mobiles (18, 20) par rapport aux contacts fixes (22, 24), et l'inclinaison du côté opposé dans la condition de fermeture des contacts, et par le fait que l'assemblage entre la butée (26) et la plaquette (16) est tel que pendant la course d'approche et pendant la course d'éloignement, la plaquette (16) est inclinée par rapport à un plan passant par les contacts fixes (22, 24), de façon que l'une des paires de contacts (18, 22) se ferme toujours avant et se rouvre toujours après par rapport à l'autre paire de contacts (20, 24). 3. Commutateur selon la revendication 2, caractérisé par le fait que ledit profil actif de la came (40) comprend, en se référant au sens de rotation (F) de l'organe de commande (42) correspondant à la fermeture des contacts, un abaissement incluant une rampe initiale inclinée (40a) suivie d'une rampe intermédiaire (40b) inclinée suivant une direction opposée à celle de la rampe initiale (40a) et d'un secteur plan final (40c). 4. Commutateur selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé par le fait que la butée (26) présente, du côté opposé à la came frontale (40), un appendice de diamètre réduit (28) qui s'engage avec un faible jeu dans une ouverture centrale (30) de la plaquette (16). 5. Commutateur selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé par le fait que la butée (26) est montée coulissante avec un jeu radial dans un trou axial (14) du corps (10) dans lequel fait saillie une nervure annulaire de centrage et de guidage (35) de la butée (26).