Brevet FR2824419A1 — publié le 20021108

lithium. SELECTEUR ROTATIF A LAME A DOUBLE FONCTION La présente invention concerne les sélecteurs rotatifs à pré sé lecti on permettant la commutation électrique entre de s pi ste s conductrices d'un circuit de base, par exemple pour la commande de vitesse de moteurs de ventilation pour véhicules automobiles. Un tel sélecteur rotatif à présélection comprend généralement un arbre de commande monté rotatif sur le circuit de base et entraînant en rotation un curseur annulaire coaxial à contacts qui est relié à l'arbre de commande par des moyens de solidarisation en rotation. Des moyens élastiques presseurs sollicitent axialement le curseur annulaire à contacts en appui contre les pistes conductrices du circuit de base, pour assurer un contact électrique satisfaisant à faible résistance électrique. La fonction de présélection consiste à favoriser le positionnement angulaire de l'arbre de commande selon une pluralité de positions angulaires prédéfinies correspondant à des états de connexion électrique entre certaines pistes conductrices appropriées du circuit de base. Dans les dispositifs connus, la présélection est assurée par un piston excentré et solidaire en rotation de l'arUre de commande, sollicité en mouvement parallèlement à l'axe de l'arUre de commande par un ressort et venant s'engager sur une surface axiale fixe crantée d'un carter. Une telle disposition est complexe et onéreuse, car il faut préyoir d'une part des moyens élastiques presseurs pour solliciter axialement le curseur annulaire à contacts en appui sur les pistes conductrices du circuit de base, et d'autre part un ressort et un piston engagés contre une surface axiale crantée du carter pour assurer la fonction de présélection. Le problème mis en évidence par la présente invention est d'assurer les deux fonctions de sollicitation axiale du curseur et de présélection par un nombre réduit d'éléments, tout en assurant une excellente qualité des contacts électriques. On cherche ainsi à réduire le coût de réa li s ati on de s éléments à assembler, et à réduire le coût de l'assemblage pour la fabrication d'un sélecteur rotatif à présélection. Pour atteindre ces objets ainsi que d'autres, l' invention propose un sélecteur rotatif à présélection pour la commutation électrique entre des pistes conductrices d'un circuit de base, comprenant un arbre de commande monté rotatif sur le circuit de base, un curseur annulaire à contacts coaxial monté autour de l'arUre de commande et relié à l'arUre de commande par des moyens de solidarisation en rotation, des moyens élastiques presseurs pour solliciter axialement le curseur annulaire à contacts en appui contre les pistes conductrices du circuit de base, et des moyens élastiques de présélection engagés fonctionnellement entre l'arUre de commande et une surface fixe crantée pour assurer la fonction de présélection; selon l' invention les moyens élastiques presseurs et les moyens élastiques de présélection comprennent un même élément élastique, qui se déforme élastiquement dans le sens axial pour presser le curseur annulaire à contacts, et qui se déforme élastiquement dans le sens radial pour la fonction de présélection. Selon un mode de réalisation avantageux: - l'élément élastique est une lame annulaire en matériau élastique, de forme générale plate cintrée, bloquée en rotation sur l'arbre de commande, et comportant au moins une patte axiale de présélection, - la lame annulaire élastique est engagée axialement entre une butée axiale et le curseur annulaire à contacts, pour solliciter él astiquement le curseur annulai re à contact s contre l es pi s te s conductrices du cTrcuit de base, - ladite au moins une patte axiale de présélection est engagée radialement contre une surface annulaire fixe crantée, pour assurer la fonction de présélection par sa déformation radiale. De préférence, la surface annulaire fixe crantée est radialement à l'extérieur de la patte axiale de présélection, qui est ainsi en appui radial dans le sens centrifuge sur ladite surface annulaire fixe crantée. Selon une réalisation pratique, la surface annulaire fixe crantée est une surface cylindrique intérieure d'un carter rapporté et fixé sur le circuit de base. La butée axiale peut avantageusement être une plaque transversale solidaire de l'arbre de commande et en appui sur la face externe de la lame annulaire élastique. La plaque transversale, ou bute aziale, eut coporter des ergots engagAs dans des trous correspondant de la lame annulaire Alastique et du curseur annulaire contacts, pour solidariser en rotation la lame annulaire Alastique et le curseur annulaire contacts sur 1'arbre de commande Selon une ralisation pratique, la lame annulaire Alastique comporte une bande diamAtrale gAnralement plane, borde de part et d'autre de deux portions en arc inclines auxquelles elle se raccorde par des lignes de pliures extr@mes et dont elle est sApare par des fentes intemAdiaires respectives en arc, avec deux pattes axiales de prsAlection raccordes angulairement aux deux extrAmits respectives de la bande diamAtrale De manire avantageuse, les deux pattes axiales de prAsAlection peuvent se raccorder la bande diamtrale selon des zones de pliure pAriphriques bordes chacune de deux Fentes latArales D'autres objets, caractAristiques et avantages de la prsente invention ressortiront de la description suivante de modes de ralisation particuliers, faite en relaLion avec ies figures jointes, parmi lesquelles - la figure 1 est une vue en perspective Aclate montrant les diffrentes parties du sAlecteur cotatif prAsAlection selon un mode de ralisation de la prAsente invention; - la figure 2 est une vue de dessus du sAlecteur rotatif de la figure 1; - la figure 3 est une vue du sAlecteur rotatif en coupe diamtrale selon le plan A-A de la figure 2; la figure 4 est une vue en perspective du cuseur annulaire coaxial contacts; - la figure 5 est une vue en perspective de 1'arbre de comande; - la figure 6 est une vue en perspective de la lame annulaire en matriau Alastique; - la figure 7 est une vue en perspecLive montranL la face intArieure du carter suface pAriphArique int6cieure crante; - la figure 8 est une vue de dessus de la lame annulaire lastique; - la figure 9 est une vue de face de la lame annulaire AlaLique; et - la figure 10 est une vue de dessous du carter, monLant sa tace int6rieure et la surface annulaire intArieure crante. 3 Dans le mode de ralisation 111ustr sur les figures, le sAlecteur coLatif prAsAlection selon 1' invention comprend un arbre de commande 1 mont cotatif sur un cicuit de base 2 comportant des pistes conductrices 8a-8e isoles Alectriquement le unes des autres. On curseur annulaire contacts 3 ccaxial est mont autour de 1'arDre de commande et est reliA 1'arDre de commande par des moyens de solidarisation en rotation 4a, 4b, 5a, Sb. One lame annulaire Alastique 6 est engage axialement entre une bute axiale 7 et le curseur annulaire contacts 3 pour solliciter axialement et Alastiquement le curseur annulaire contacts 3 contre les pi stes conductrices 8 a- 8 e du circuit de base 2. La lame annulaire Alastique 6 est de fo=me gAnArale plate cintrde, et est elle-mme Agalement bloque en rotation sur 1'arbre de commande 1. Elle comporte deux pattes axiales de prAsAlection Sa et Ob diamtralement opposes. Les pattes axiales de pr6Alection Da et 9b sont engages radialement contre une surface annulaire intArieure fixe crante 11 d'un carter 10 qui recouvre l' ensemble des AlAments et est fixA au circuit de base 2. La lame annulaire Alastique 6 constitue un mme AlAment lastique, qui se dfonme Alastiquement dans le sens axial pour presser le curseur annulaire contacts 3 contre le pistes conductrices 8a-8e afin d' assurer un bon contact Alectrique, et qui se dforme lastiquement dans le sens radial pour la fonction de prAsAlection par engagement des pattes aziales de prdsAlection Sa eL Ob contre la surface annulaire intArieure crante 11 du carter 10. Les pattes axiales de prdsAlection ga et Ob comportent des parties radiales saillantes confo=mbes pour s'engager dans les creux de la suface annulaire intrieure crante 11. Comme on le voit sur la figure 7, la surface annulaire intrieure fixe crante 11 du carter 10 est dispose en pAripbArie l'extArieur des pattes axiales de prAsAlection Da et gb. Lors de s la rotation de l'arUre de commande 1, les pattes axiales de présélection 9a et 9b sont entraînées en rotation et viennent s'engager successivement dans les creux de la surface annulaire fixe crantée 11 pour définir des positions angulaires S présélectionnées de l'arbre de commande 1. Dans le mode de réalisation illustré sur les figures, la butée axiale 7, qui retient la lame annulaire élastique 6, est une plaque transversale solidaire de l'arbre de commande 1 et en appui sur la face externe de la lame annulaire élastique 6. IO La plaque transversale ou butée axiale 7 comporte des ergots 4a et 4b engagés dans des trous correspondants 12a et 12b (figure 6) de la lame annulaire élastique 6 et dans des trous correspondants 5a et 5b du curseur annulaire à contacts 3, pour solidariser en rotation la lame annulaire élastique 6 et le curseur IS annulaire à contacts 3 sur l'arDre de commande 1. Comme illustré sur les figures, l'arbre de commande 1 comporte un premier tronçon d'extrémité la qui traverse librement un trou axial 13 du carter 10 pour la man_uvre du sélecteur par un utilisateur, et comporte un second tronçon d'extrémité lb de forme tuLulaire à fentes longitudinales lc et crans d'encliquetage ld pour s'engager dans un trou 14 du circuit de base et être retenu axialement sur le circuit de base 2 par encliquetage. Le curseur annulaire à contacts 3, comme illustré plus clairement sur la figure 4, est une bande annulaire plate, de préférence en laiton, avec des contacts rivetés tels que les contacts 3a et 3b dépassant de sa face inférieure pour venir porter sur les pistes conductrices 8a-8e du circuit de base 2. Dans la forme illustrée sur les figures 6, 8 et 9, la lame annulaire élastique 6 comporte une bande diamétrale 6a généralement plate, bordée de part et d'autre de deux portions en arc inclinées 6b et 6c. La bande diamétrale 6a se raccorde aux deux portions en arc inclinées 6b et 6c par des lignes de pliures extrêmes respectlvement 6bl et 6b2, 6cl et 6c2. La zone centrale de bande diamétrale 6a est séparée des portions en arc inclinées 6b et 6c par des fentes lntermédiaires respectives en arc 6b3 et 6c3. Les fentes intermédiaires en arc 6b3 et 6c3 relient les lignes de pliures extrêmes respectives 6bl, 6b2 et 6cl, 6c2. La lame annulaire Alastique 6 comporte en onLre les deux paLLes axiales de prAsAlecLion 9a eL 9b qui se raccordenL angulairemenL, par exemple 90 , aux deux exLrAmits respecLives de la bande diamAtrale 6a. Ainsi, les paLLes aziales de prAslecLion 9a eL 9b sonL orienL6es paralllemenL l'axe de 1'arbre de commande 1. Les deux pattes aziales de prAsAlecLion 9a eL 9b se raccordent la bande diamALrale 6a selon des zones de pliure pAriph4riques respecLives 6d ou 6e qui sonL elles-m@mes bordes de deux fenLes laL6rales, respecLivemenL 6el et 6e2 ou 6dl eL 6d2, oientes selon la longueur de la bande diamAtrale 6a. La prAsence des fenLes laLArales 6dl, 6d2, 6el, 6e2 augmenLe la souplesse de dfo=mation Alastique des paLLes axiales de prAsAlecLion 9a et 9b, eL favorise l'obtenLion d'une bonne fonction de prAsAlecLion sans 13 perLurber la fonction de pression axiale du curseur annulaire conLacLs 3 pour 1'obLention de bons contacLs AlecLriques. La lame annulaire AlasLique 6 peuL avantageusemenL ALre ralise en acier ressort. Le fonctionnemenL du sAlecLeur roLaLif prsAlecLion selon 1'invenLion esL le suivanL: en posiLion asseble, Lelle qu'illustre sur la figure 1 en coupe diamALrale, le carter 10 esL rapport et fixA sur le ctrcuiL de base 2, eL il enfe=me les auLres AlAments tels que le curseur annulaire contacts 3 et la lame annulaire AlasLique 6. Le curseur annulaire contacts 3 et 23 appliquA sur les pisLes conducLrices 8a-8e du circuiL de base 2, pressA par la lame annulaire AlasLique 6 elle-Ame reLenue par la buL6e axiale 7 de 1'arbre de comande 1 qui esL lui-mme repoussA conLre le circuit de base 2 par le carter 10. Lors d'une rotaLion de 1'arbre de comande 1 par acLionnement de son premier trongon d'exLrAmiLA la, l'arDre de commande 1 enLraine en roLaLion la fois le curseur annulaire conLacLs 3 eL la lame annulaire AlasLique 6, provoquanL le dAplacement ctrculaire des contacts 3a eL 3b sur les pisLes conductrices 8a-8e du ctrcuiL de base 2. Les conLacLs AlecLriques sonL favorisAs par la pression axiale exerce 33 par la lame annulaire Alastique 6 sur le curseur annulaire contacts 3. SimulLanAmenL, les paLLes axiales de prAsAlecLion 9a eL gb portent contre la surface annulaire crante 11 intArieure du carter 10, qui est fixe, en favorisant le maintien de position angulaire de l'arbre de commande 1 dans les positions angulaires dans lesquelles les pattes axiales de présélection 9a et 9b s'engagent dans les creux de la surface annulaire intérieure fixe crantée 11 du carter 10. La rotation de l'arbre de commande 1 peut s'effectuer à l'encontre de la force de rappel élastique exercée par les pattes axiales de présélection 9a et 9b, sans perturber la poussée axiale exercée par la lame annlaire élastique 6 sur les contacts électriques. La présente invention n'est pas limitée aux modes de réalisation qui ont été explicitement décrits, mais elle en inclut les divers es variantes et général i sations contenue s dans le domaine des revendications ci-après. REVENDI CAT IONS 1 - Sélecteur rotatif à présélection pour la commutation électrique entre des pistes conductrices (8a-8e) d'un circuit de base (2), comprenant un arbre de commande (1) monté rotatif sur le circuit de base (2), un curseur annulaire à contacts (3) coaxial monté autour de l'arbre de commande (1) et relié à l'arUre de commande (1) par des moyens de solidarisation en rotation (4a, 4b, a, 5b), des moyens élastiques presseurs pour solliciter axialement le curseur annulaire à contacts (3) en appui contre les pistes conductrices (8a-8e) du circuit de base (2), et des moyens élastiques de présélection engagés fonctionnellement entre l'arUre de commande (1) et une surface annulaire fixe crantée (11) pour assurer la fonction de présélection, caractérisé en ce que les moyens élastiques presseurs et les moyens élastiques de présélection comprennent un même élément élastique, qui se déforme élastiquement dans le sens axial pour presser le curseur annulaire à contacts (3), et qui se déforme élastiquement dans le sens radial pour la fonction de présélection. 2 - Sélecteur selon la revendication 1 caractérisé en ce que: - l'élément élastique est une lame annulaire (6) en matériau élastique, de forme générale plate cintrée, bloquée en rotation sur l'arUre de commande (1), et comportant au moins une patte axiale de présélection (9a, 9b), - la lame annulaire élastique (6) est engagée axialement entre une butée axiale (7) et le curseur annulaire à contacts (3), pour solliciter élastiquement le curseur annulaire à contacts (3) contre les pistes conductrices (8a-8e) du circuit de base (2), - ladite au moins une patte axiale de présélection (9a, 9b) est engagée radialement contre une surface annulaire fixe crantée (11), pour assurer la fonction de présélection par sa déformation radiale. 3 - Sélecteur selon la revendication 2 caractérisé en ce que la surface annulaire fixe crantée (11) est radialement à l'extérieur de la patte axiale de présélection (9a, 9b), qui est ainsi en appui radial dans le sens centrifuge sur ladite surface annulaire fixe crantée (11). 4 - Sélecteur selon la revendication 3 caractérisé en ce que la surface annulaire fixe crantée (11) est une surface cylindrique intérieure d'un carter (10) rapporté et fixé sur le circuit de base (2). 5 - Sélecteur selon l'une quelcouque des revendications 2 à 4, caractérisé en ce que la butée axiale (7) est une plaque transversale solidaire de l'arbre de commande (1) et en appui sur la face externe de la lame annulaire élastique (6). 6 - Sélecteur selon la revendication 5, caractérisé en ce ]0 que la plaque traneversale ou butée axiale (7) comporte des ergots (4a, 4b) engagés dans des trous correspondants (12a, 12b) de la lame annulaire élastique (6) et des trous correspondants (5a, 5b) du curseur annulaire à contacts (3), pour solidariser en rotation la lame annulaire élastique (6) et le curseur annulaire à contacts lS (3) sur l'arUre de commande (1). 7 - Sélecteur selon l'une quelconque des revendications 2 à 6 caractérisé en ce que la lame annulaire élastique (6) comporte une bande diamétrale (6a) généralement plane, bordée de part et d'autre de deux portions en arc inclinées (6b, 6c) auxquelles elle se raccorde par des lignes de pliures extrêmes (6bl, 6b2, 6cl, 6c2) et dont elle est séparée par des fentes intermédiaires respectives en arc (6b3, 6c3), avec deux pattes axiales de présélection (9a, 9b) raccordées angulairement aux deux extrémités respectives de la bande diamétrale (6a). 8 - Sélecteur selon la revendication 7 caractérisé en ce que les deux pattes axiales de présélection (9a, 9b) se raccordent à la bande diamétrale (6a) selon des zones de pliure périphériques bordées chacune de deux fentes latérales (6dl, 6d2; 6el, 6e2). 9 - Sélecteur selon l'une queleanque des revendications 2 à 8 caractérisé en ce que la lame annulaire élastique (6) est en acier ressort, tandis que le curseur annulaire à contacts (3) est