Brevet FR2632444A1 — publié le 19891208

La présente invention concerne le domaine des dispositifs de commutation électrique. La présente invention concerne plus précisément les dispositifs. de commutation électrique du type illustré sur la figure I annexée, qui comprennent au moins un plot de contact mobile selon un trajet prédéterminé et deux jeux de lames de contact fixes, placés respectivement de part et d'autre du trajet du plot, l'un au moins desdits jeux comprenant plusieurs lames de contact et le contour des bords libres longitudinaux des lames, contre lesquels repose le plot de contact correspondant au trajet du plot, de sorte que celui-ci relie successivement des paires différentes de lames de contact appartenant aux deux jeux précités, lors de son déplacement. On a représenté sur la figure I annexée un premier jeu de lames de contact comprenant la lame de contact 20 et un deuxième jeu de lames de contact comprenant les lames de contact 30, 40 ainsi qu'un plot de contact 10 qui, dans une première position, illustrée en traits continus sur la gauche de la figure 1, relie une paire de lames de contact 20, 30 et dans une seconde position, illustrée en traits interrompus sur la droite de la figure 1, relie une autre paire de lames de contact 20, 40. Le plot 10 repose contre les bords longitudinaux adjacents 21, 31, 41 des lames 20, 30, 40. La géométrie des bords longitudinaux 21, 31, 41 correspond au trajet du plot 10 et les bords longitudinaux 21, 31, 41 des paires'de lames à relier sont équidistants sur tout le trajet de déplacement du plot 10. En d'autres termes, lorsque le plot 10 est déplacé à translation, les bords 21, 31, 41 sont rectilignes, parallèles et équidistants deux à deux. Lorsque le plot 10 est déplacé à rotation, les bords 21, 31, 41 sont circulaires, centrés sur le centre de rotation du plot 10 et équidistants deux à deux. Les lames de contact 20, 30, 40 sont portées par un support en matériau électriquement isolant, généralement en matière plastique. De nombreux dispositifs de commutation, en particulier de nombreux commutateurs poùr véhicules automobiles comportant un système du type illustré sur la figure I annexée ont déjà été proposés. Cependant la Demanderesse a constaté que ces dispositifs ne donnent pas entière satisfaction. D'une part, du fait de la place limitée disponible pour la réalisation des commutateurs, lorsque de fortes puissances sont utilisées on constate parfois la détérioration par brûlage de la matière plastique support entre les lames 30, 40 reliées successivement au plot 10. La distance d séparant les bords libres transversaux 32, 42 des lames 30, 4G est en effet limité par l'encombrement global des commutateurs. D'autre part, les plots 10 font parfois l'objet d'usure et/ou de pollution, néfaste(s) au bon fonctionnement du dispositif. La présente invention a pour but d'éliminer les inconvénients de la technique antérieure. Elle propose à cet effet un dispositif de commutation du type précité connu en soi comprenant au moins un plot de contact mobile selon un trajet prédéterminé et deux jeux de lames de contact fixes, placés respectivement de part et d'autre du trajet du plot, I'un au moins desdits jeux comprenant plusieurs lames de contact et le contour des bords libres longitudinaux des lames, contre lesquels repose le plot de contact correspondant au trajet du plot, de sorte que celui-ci relie successivement des paires différentes de lames de contact appartenant aux deux jeux précités, lors de son déplacement, caractérisé par le fait qu'au niveau des extrémités adjacentes de deux lames de contact d'un même jeu, les bords longitudinaux des lames sur lesquels repose le plot sont inclinés dans des directions respectivement opposées par rapport au contour général du bord des lames qui reproduit le trajet du plot. Les avantages résultant de cette disposition proposée par la présente invention seront explicités par la suite. De préférence, selon la présente invention, les bords longitudinaux des extrémités adjacentes de deux lames de contact d!un même jeu sont inclinés d'une part dans des directions opposées par rapport au plan moyen des lames de contact, et sont inclinés d'autre part respectivement en rapprochement et en éloignement de la ou des lame(s) de l'autre jeu. D'autres caractéristiques, buts et avantages de la présente invention apparaîtront à la lecture de la description détaillée qui va suivre, et en regard des dessins annexés donnes à titre d'exemple non limitatif et sur lesquels, la figure 1 qui illustre l'état de la technique ayant déjà été décrite - la figure 2 représente une vue schématique en perspective de deux jeux de lames conformes à la présente invention - la figure 3 illustre plus précisément la géométrie des lames de contact, - la figure 4 représente une vue schématique latérale d'un plot de contact, - la figure 5 représente une vue schématique en perspective d'un autre mode de réalisation de deux jeux de lames conformes à la présente invention, et - les figures 6 et 7 représentent des vues en bout de deux lames destinées à coopérer respectivement avec un plot tronconique et un plot sphérique. On a représenté sur la figure 2 annexée deux jeux de lames de contact et un plot 110 associé. Le premier jeu comprend la lame de contact 120. Le second jeu comprend les lames de contact 130, 140. Le plot 110 possède un axe 111 perpendiculaire au plan des lames 120, 130, 140. Le contour général des bords libres longitudinaux 121, 131, 141 des lames correspond au trajet du plot 110. C'est-à-dire que si le plot 110 est déplacé à translation, comme dans le cas de la figure 2, les bords 121, 131 et 141 sont rectilignes et parallèles. Par contre, si le plot 110 est déplacé à rotation, les bords libres 121, 131 et 141 sont circulaires et centrés sur le centre de rotation du plot 110 ; ce centre de rotation du plot est bien entendu excentré par rapport à l'axe 111. Par ailleurs, les bords libres 121 des lames 120 d'un jeu sont équidistants des bords libres 131, 141 des lames 130, 140 de l'autre jeu. Cependant, comme illustré sur la figure 2, selon la caractéristique essentielle de la présente invention, au niveau des extrémités adjacentes 133, 143, de deux lames de contact 130, 140, d'un même jeu, les bords longitudinaux 134, 144 des lames, sur lesquels repose le plot 110 sont inclinés dans des directions respectivement opposées par rapport au contour général du bord 131, 141 de lames 130, 140, qui reproduit' le trajet du plot 110. Plus précisément encore, comme illustré sur la figure 3, au niveau des extrémités adjacentes 133, 143 des deux lames de contact 13û, 140, les bords longitudinaux 134, 144 des lames font l'objet d'une double inclinaison, azimutale d'une part, en élévation d'autre part, dans des directions opposées. L'inclinaison azimutale A des bords 134, 144 signifie que ceux-ci sont inclinés respectivement en rapprochement et en éloignement de la ou des lame(s) 120 de l'autre jeu. Selon la représentation de la figure 3, le bord 134 de la lame 130 se rapproche de la lame 120, alors que le bord 144 de la lame 140 s'éloigne de la lame 120. L'inclinaison en élévation E des bords 134, 144 signifie que ceux-ci sont inclinés respectivement de part et d'autre du plan moyen des lames 130, 140. La double inclinaison, azimutale et en élévation, des bords 134, 144 des lames 130, 140 peut être obtenue par pliage de lames 130, 140 initialement planes, mais dont les bords longitudinaux 134, 144 présentent en extrémité l'inclinaison azimutale précitée, respectivement en rapprochement et en éloignement des lames de l'autre jeu. Le pliage a pour but de générer l'inclinaison en élévation E précitée, de part et d'autre du plan moyen des lames. Il est réalisé autour d'une génératrice 135, 145, transversale aux bords libres 131, 141. Sur la figure 3, on a illustré en traits courts interrompus la géométrie de lames 130, 140 classiques dont les bords longitudinaux 131, 141 reproduisent sur toute leur longueur le trajet du plot 110. Sur la même figure 3, on a représenté en traits continus la géométrie de lames 130, 140 planes, mais dont les bords longitudinaux extrêmes 134, 144 présentent l'inclinaison azimutale A précitée. Enfin sur la figure. 3, on a représenté en traits mixtes interrompus la géométrie des lames 130, 140, précitées après pliage autour des génératrices 135, 145 pour réaliser en plus l'inclinaison en élévation E. Bien entendu la géométrie des bords longitudinaux extrêmes 134, 144, doit être adaptée d'une part à la géométrie du plot 110, d'autre part à la géométrie du déplacement du plot 110, de sorte que le plot 110 reste en contact avec un point de ces bords 134, 144, lorsqu'il se déplace en regard de ceux-ci. On a illustré sur la figure 6 une vue en bout d'une lame 140 dans le cas d'un plot 110 tronconique et déplacé à translation, perpendiculairement au plan de la figure 6. Dans cette hypothèse, le bord longitudinal extrême 144 de la lame peut être formé d'une génératrice rectiligne présentant une inclinaison azimutale A et une inclinaison en élévation E constante sur toute sa longueur. La représentation du bord longitudinal 144 sur la figure 6 correspond à la projection de ce bord 144 sur un plan perpendiculaire à la direction de translation du plot. Cette projection doit reproduire les génératrices extérieures du plot 110. Dans le cas de la figure 6 par conséquent l'angle P entre la projection du bord 144 et un plan perpendiculaire à l'axe 111 du plot 110 doit être égal à l'angle O entre les génératrices du plot tronconique 110 et le même plan perpendiculaire à l'axe 111. Cela signifie que les angles A, E, P et O précités respectent la relation suivante tgO = tgP = tgE/sinA On a illustré sur la figure 7 une vue en bout d'une lame 140 dans le cas d'un plot 110 sphérique et déplacé à translation perpendiculairement au plan de la figure 7. La projection du bord longitudinal 144 dans ce plan de la fiugre 7, perpendiculaire à la direction de translation du plot 110 est circulaire et de même rayon que les génératrices du plot 110. Dans l'exemple illustré sur la figure 2 seuls les bords 134, 144 des lames 130, 140 sont inclinés dans des directions opposées. Cependant comme illustré sur la figure 5 chacun des deux jeux de lames peut comprendre plusieurs lames et une telle inclinaison des bords longitudinaux extrêmes des lames peut être obtenue sur les lames des deux jeux. Sur la figure 5 le jeu de deux lames 130, 140 est identique à celui illustré sur la figure 2 et précédemment décrit. Cependant selon la représentation de la figure 5, I'autre jeu ne comprend pas une lame unique mais deux lames séparées 120A, 120B, dont les bords longitudinaux extrêmes 124A, 124B, sont également inclinés dans des directions opposées par rapport au contour général des bords de lames qui reproduisent le trajet du plot. Les avantages apportés par la présente invention par rapport à la technique antérieure illustrée sur la figure I sont les suivants. Tout en maintenant le même encombrement du dispositif de commutation, donc la même longueur active de lames et le même intervalle d de déplacement du plot 110 pour lequel celui-ci est séparé électriquement d'un jeu de fames, selon l'invention la distance D séparant les bords transversaux 132, 142 adjacents de deux lames est notablement accru. Les risques de destruction du support par brûlage sont donc réduits. De plus, les bords longitudinaux extrêmes 134, 144, des lames s'écartent du plan général de celles-ci. De ce fait, le point de contact du plot 110 sur les lames 130, 140 varie en altitude, comme illustré en traits mixtes interrompus entre les points B et C sur la figure 4. On obtient ainsi à la fois une limitation de l'usure du plot 110 et un décapage mécanique des revêtements polluants qui sont susceptibles de se déposer sur le plot. Enfin, lorsque le plot 110 se déplace sur les bords longitudinaux extrêmes 134, 144 des lames 130, 140, la distance radiale séparant l'axe 111 du plot 110, -du point de contact du plot sur le bord 134, 144, évolue au cours du déplacement du plot 110. Cette distance radiale diffère par ailleurs de la distance radiale séparant l'axe 111 du plot 110, du bord longitudinal de l'autre lame 120. Cet écart entre les distances radiales séparant l'axe 111 du plot de ses points d'appui sur les deux jeux de lames crée un couple de rotation autour de l'axe 111 sur le plot 110. La rotation ainsi obtenue augmente la surface active du plot 110 et réduit encore l'usure de celu-cj. On a ainsi illustré schématiquement sur la figure 4 entre les points D et E le lieu du point de contact du plot 110 sur le bord 134 de la lame 130 et entre les points E et F le lieu du point de contact du plot 110 sur le bord 144 de la lame. Bien entendu la présente invention n'est pas limitée aux modes de réalisation particuliers qui viennent d'être décrits mais s'étend à toutes variantes conformes à son esprit. R E V E N D I C ART I O N S 1. Dispositif de commutation du type comprenant au moins un plot de contact (110) mobile selon un trajet prédeterminé, et deux jeux de lames de contact fixes (120 ; 130, 140), placés respectivement de part et d'autre du trajet du plot (119), I'un au moins desdits jeux comprenant plusieurs lames de contact (130, 140), et le contour des bords libres longitudinaux (121, 131, 141) des lames, contre lesquels repose le plot de contact (110) correspondant au trajet du plot (110), de sorte que celui-ci relie successivement des paires différentes de lames de contact (120, 130 ; 120, 140) appartenant aux deux jeux précités, lors de son déplacement, caractérisé par le fait qu'au niveau des extrémités adjacentes de deux lames de contact (130, 140) d'un même jeu, les bords longitudinaux (134, 144) des lames (130, t40) sur lesquels repose le plot (110) sont inclinés dans des directions respectivement opposées par rapport -au contour général du bord (121; 131, 141) des lames qui reproduit le trajet du plot (110). 2. Dispositif de commutation selon la revendication 1, caractérisé par le fait que les bords longitudinaux (134, 144) des extrémités adjacentes de deux lames de contact (130, 140) d'un même jeu sont inclinés d'une part dans des directions opposées (E) par rapport au plan moyen des lames de contact et sont inclinés d'autre part respectivement en rapprochement et en éloignement (A) de la ou des lame(s) (120) de l'autre jeu. 3. Dispositif de commutation selon l'une des revendications 1 ou 2, caractérisé par le fait qu'il est réalisé en pliant (E) dans des directions opposées les extrémités adjacentes (133, 143) de deux lames de contact (130, 140) initialement planes et possédant des bords inclinés (134, 144) respectivement en rapprochement et en éloignement (A) de la ou des lame(s) (120) de l'autre jeu. 4. Dispositif de commutation selon l'une des revendications 2 ou 3, caractérisé par le fait que le plot de contact (110) est déplacé à translation. 5. Dispositif de commutation selon la revendication 4, caractérisé par le fait que la projection du bord longitudinal extrême (134, 144) des lames (130, 140) sur un plan perpendiculaire à la direction de translation du plot (110) reproduit les génératrices du plot. 6. Dispositif de commutation selon l'une des revendications 4 ou 5, caractérisé par le fait que le plot (110) est sphérique et la projection du bord longitudinal extrême (134, 144) des lames (130, 140) sur un plan perpendiculaire à la direction de translation du plot (110) est circulaire et de même rayon que les génératrices de celui-ci. 7. Dispositif de commutation selon l'une des revendications 4 ou 5, caractérisé par le fait que le plot (110) est tronconique et la projection du bord longitudinal extrême (134, 144) des lames (130, 140) sur un plan perpendiculaire à la direction de translation du plot (110) est rectiligne et présente la même inclinaison (P) par rapport à l'axe (111) du plot (110) que les génératrices de celui-ci. 8. Dispositif de commutation selon la revendication 7 combinée avec la revendication 2, caractérisé par le fait que l'inclinaison azimutale (A) des bords longitudinaux (134, 144) respectivement en rapprochement et en éloignement de la ou des lame(s) (120) de l'autre jeu, I'inclinaison en élévation (E) des bords longitudinaux (134, 144) par rapport au plan moyen des lames et l'inclinaison (O) des génératrices du plot (110) par rapport à son axe (111), répondent à la relation suivante tgO = tgE/sinA. 9. Dispositif de commutation selon l'une des revendications I à 8, caractérisé par le fait que le plot de contact (110) est déplacé à rotation.