Brevet FR2861907A1 — publié le 20050506

La présente invention se rapporte à un dispositif de commande de la fermeture et de l'ouverture du circuit d'une batterie électrique. Actuellement, les véhicules automobiles comportent de plus en plus d'organes électriques et électroniques, ce qui nécessite de prévoir des batteries ayant une tension relativement importante. Il est donc indispensable, pour des questions de sécurité, que certains éléments du véhicule soient automatiquement hors tension, par exemple lorsqu'on ouvre le capot, afin d'éviter les risques d'accidents pour les utilisateurs. Généralement, pour réaliser de telles coupures, on 15 utilise des "switchs bistables" qui sont des organes chers et relativement pesants. On a également proposé un ensemble de commande de la coupure et de l'ouverture d'un circuit comprenant des cosses insérées sur le circuit, des plots de contact reliés aux cosses et une barrette de contact destinée à être reliée aux plots ou écartée de ceux-ci, la barrette étant portée par un piston pourvu d'un creusage avec lequel coopèrent des tétons portés par une roue entraînée par un moteur à travers un réducteur de manière que la barrette soit maintenue appliquée contre les plots pour assurer la fermeture du circuit, et écartée de ceux-ci pour la coupure de ce dernier. Une telle disposition s'est avérée complexe et onéreuse, la fabrication et l'usinage étant délicats. L'un des buts de l'invention est de réaliser un dispositif du type cidessus remédiant à ces inconvénients. Le dispositif selon l'invention est du type comprenant une première cosse destinée à être reliée à la batterie, une seconde cosse destinée à être reliée à des circuits électriques à alimenter, chaque cosse comportant un plot de contact, une barrette de contact destinée, d'une part, à coopérer avec les plots pour assurer la fermeture du circuit et, d'autre part, à être écartée de ceux-ci pour réaliser la coupure, la barrette de contact étant portée par un piston mobile contre l'action d'un ressort et guidé dans un logement d'une carcasse et commandé par un disque solidaire d'une roue dentée entraînée par une vis sans fin calée sur l'arbre de sortie d'un moteur électrique avec un réducteur et est caractérisé en ce que le disque comporte deux tétons disposés sur un rayon dudit disque, l'un des tétons, le premier, étant disposé au voisinage de la périphérie du disque, tandis que le second est situé au voisinage de l'axe de rotation de ce dernier, tandis que le piston présente un creusage avec une première rampe avec laquelle peut coopérer le premier téton pour s'opposer au coulissement du piston dans le sens de la fermeture du circuit, la barrette de contact étant écartée des plots, et une seconde rampe avec laquelle peut coopérer le premier téton pour s'opposer au coulissement du piston dans le sens de l'ouverture, la barrette de contact étant appliquée contre les plots, le creusage étant pourvu d'une dent présentant une première et une seconde rampe, tandis que le second téton porte contre la première rampe pour commander le coulissement du piston dans le sens de la fermeture et avec la seconde rampe dans le sens de l'ouverture, le moteur électrique comportant des moyens de manière à tourner dans un sens pour commander l'ouverture et dans le sens opposé pour commander la fermeture. Suivant une caractéristique de détail, le moteur électrique comporte des moyens pour commander la rotation du disque dans un sens et dans le sens opposé sur 180 . Suivant encore une autre caractéristique, le logement de la carcasse dans lequel est guidé le piston comporte un creusage dans lequel est logé un ressort de compression, tandis que le piston est pourvu de deux doigts coopérant avec les extrémités du ressort. Ainsi, le piston est monté flottant dans le logement, et dans la position de repos la barrette de contact est écartée des plots. Enfin, le logement de la carcasse dans lequel est guidé le piston comporte un axe sur lequel tournent la roue dentée et le disque, ledit axe traversant une fente oblongue du piston. L'invention va maintenant être décrite avec plus de détail en se référant à un mode de réalisation particulier donné à titre d'exemple seulement et représenté aux dessins annexés. Figure 1 est une vue en perspective éclatée d'un dispositif selon l'invention. Figure 2 est une vue en perspective du piston. 30 Figure 3 est une vue en élévation du dispositif. Figure 4 est une vue en coupe suivant la ligne 4-4 de la figure 3. Figure 5 à figure 10 montrent schématiquement le fonctionnement du dispositif selon l'invention. Figure 11 montre schématiquement la commande du moteur. Le dispositif représenté aux figures comprend une carcasse 1 en matière isolante avec un premier logement 2 dans lequel sont disposés deux plots 3 et 4, le plot 3 étant relié à une cosse 5 destinée à être insérée sur un circuit d'alimentation arrivant d'une batterie d'un véhicule. Le plot 4 est relié à une cosse 6 à laquelle est fixé un câble de conducteur électrique pour l'alimentation de différents circuits et appareils électriques du véhicule. La carcasse 1 est conformée pour présenter un second logement dans lequel est logé un moteur électrique 10 avec un réducteur et sur l'arbre de sortie 11 duquel est calée une vis sans fin 12 débouchant dans un troisième logement 14 de la carcasse. Le troisième logement 14 comporte un fond 15 à partir duquel s'érige un axe 16, deux parois latérales de guidage 17, une fente 18 débouchant dans le logement 1 et un creusage 19 dans lequel est logé un ressort de compression 20, celui-ci présentant des saillies 21 de retenue du ressort. Contre le fond 15 est appliqué un piston 23 présentant une fente oblongue 24 pour le passage de l'axe 16 et deux doigts 25 et 31 destinés à coopérer avec les extrémités du ressort 20. Ainsi le piston est monté flottant dans le logement 14. L'extrémité du piston 23, opposée à celle pourvue de la fente 24, est terminée par un étrier 26 traversant un trou 27 d'une barrette de contact 28, appliquée par un ressort 30 sur un épaulement 29 dudit piston 23. Le ressort 20 tend à maintenir la barrette de contact 28 écartée des plots 3 et 4 avec lesquels elle est destinée à coopérer pour assurer la fermeture du circuit. La vis sans fin 12 coopère avec une roue dentée 32, tournant folle sur l'axe 16, solidaire d'un disque 33 sur la face libre duquel s'érigent deux tétons 34 et 35. Les tétons 34 et 35 sont disposés radialement sur la face correspondante du disque 33, le téton 34 étant situé au voisinage de la périphérie et le téton 35 au voisinage de l'axe 16. Le piston 23, sur sa face opposée à celle coopérant avec le fond 15, et au voisinage de son extrémité opposée à celle pourvue de l'étrier 26, comporte un creusage 38 présentant une première rampe 38a s'ouvrant sur une face 23a du piston 23, une rampe rectiligne longitudinale 38b raccordée à une seconde rampe 38c terminée par un abrupt 39. Dans le creusage 38, du côté de la face 23a, s'étend une dent 40 terminée, du côté de la rampe longitudinale 38b, par une pointe, afin de présenter deux rampes 40a et 40b. A la figure 11, on a représenté schématiquement la commande du moteur 10. A partir d'une batterie 41 s'étend, depuis la borne +, une ligne 42 avec une dérivation 43, tandis qu'à partir de la borne - s'étend une ligne 44 avec une dérivation 45. Un relais 47 est inséré sur les différentes lignes et est relié par des lignes 48 et 49 aux deux bornes d'alimentation du moteur 10. Le relais 47 est relié à une commande d'un inverseur 50 qui permet au relais 47 de relier sélectivement la ligne 44 et la ligne 43 de manière à commander le moteur dans un sens et de relier les lignes 42 et 45 pour que le moteur soit entraîné dans le sens inverse. Afin que le moteur 10 s'arrête après que le dispositif occupe la position de la figure 5 (fermeture du circuit), la vis sans fin ayant entraîné la roue dentée sur 180 dans un sens, il est prévu un temporisateur 51 qui commande l'ouverture de la ligne 48. Lorsque l'inverseur 50 est commandé, le temporisateur 51 est également commandé et la ligne 48 est refermée, le moteur tournant en sens inverse puisque le relais 47 a inversé le sens de polarité, l'alimentation du moteur étant coupée lorsque la roue 32 a pivoté sur 180 dans le sens opposé au sens précédent, et ainsi de suite. Les figures 5 à 10 montrent schématiquement le fonctionnement du dispositif. Dans la position de la figure 5, le circuit est fermé, la barrette 28 étant appliquée contre les plots 3 et 4, le ressort 30 étant légèrement comprimé de manière que le contact soit bien fermé. Pour commander l'ouverture (voir figures 6 et 7), le circuit du moteur 10 est fermé de manière que la roue dentée 32 soit entraînée dans le sens des aiguilles d'une montre. Durant cette rotation, le téton 35 vient porter contre la rampe 40b de la dent 40 et pousse le piston 23 dans le sens de la flèche g jusqu'à ce que le téton 34 vienne se situer au droit de l'abrupt 39. Dans cette position, le piston 23 étant libre avec l'action du ressort 20, la barrette de contact 28 est écartée des plots 3 et 4 (figure 7). Cet écartement est amplifié par le téton 35 qui bute sur la rampe 40b de la dent 40. Lorsque la roue dentée 32 a tourné de 180 , le téton 35 échappe la dent 40, de sorte qu'avec l'action du ressort 20 le piston 23 revient dans une position intermédiaire, le téton 34 venant porter contre la rampe 38a (voir figure 8), l'alimentation du moteur 10 étant coupée et l'inverseur basculé. Pour commander la fermeture du circuit, le moteur 10 est cette fois alimenté de manière que la roue dentée 32 tourne dans le sens opposé des aiguilles d'une montre (voir figure 9) ; le téton 34 échappe la rampe 38a de sorte que le piston 23 est libre, le téton 35 porte contre la rampe 40a de la dent 40 et commande le déplacement du piston 23 dans le sens de la flèche f pour amener la barrette de contact 28 contre les plots 3 et 4. Dans cette position, le téton 34 vient se situer au droit de la rampe 38c, tandis que le téton 35 échappe la dent 40. L'alimentation du moteur est coupée par le temporisateur et l'inverseur est basculé pour que le dispositif soit prêt pour le processus d'ouverture du circuit. Bien entendu, l'invention n'est pas limitée au mode de réalisation qui vient d'être décrit et représenté. On pourra y apporter de nombreuses modifications de détail sans sortir pour cela du cadre de l'invention. 20 25 30 REVENDICATIONS 1. Dispositif de commande de la coupure et de la fermeture du circuit d'une batterie électrique du type comprenant une première cosse (5) destinée à être reliée à la batterie, une seconde cosse (6) destinée à être reliée à des circuits électriques à alimenter, chaque cosse (5, 6) comportant un plot de contact (3, 4), une barrette de contact (28) destinée, d'une part, à coopérer avec les plots pour assurer la fermeture du circuit et, d'autre part, à être écartée de ceux-ci pour réaliser la coupure, la barrette de contact (28) étant portée par un piston (23) mobile contre l'action d'un ressort (20) et guidé dans un logement (14) d'une carcasse (1) et commandé par un disque (33) solidaire d'une roue dentée (32) entraînée par une vis sans fin (12) calée sur l'arbre de sortie (11) d'un moteur électrique (10) avec un réducteur, caractérisé en ce que le disque comporte des tétons (34, 35) disposés sur un rayon dudit disque, l'un des tétons, le premier, étant disposé au voisinage de la périphérie du disque (33), tandis que le second est situé au voisinage de l'axe de rotation de ce dernier, tandis que le piston (23) présente un creusage (38) avec une première rampe (38a) avec laquelle peut coopérer le premier téton (34) pour s'opposer au coulissement du piston dans le sens de la fermeture du circuit, la barrette de contact (28) étant écartée des plots (3, 4), et une seconde rampe (38b) avec laquelle peut coopérer le premier téton (34) pour s'opposer au coulissement du piston (23) dans le sens de l'ouverture, la barrette de contact (28) étant appliquée contre les plots (3, 4), le creusage (38) étant pourvu d'une dent (40) présentant une première et une seconde rampe (40a, 40b), tandis que le second téton (35) porte contre la première rampe (40a) pour commander le coulissement du piston dans le sens de la fermeture et avec la seconde rampe (40b) dans le sens de l'ouverture, le moteur électrique (10) comportant des moyens de manière à tourner dans un sens pour commander l'ouverture et dans le sens opposé pour commander la fermeture. 2. Dispositif de commande de la coupure et de la fermeture du circuit d'une batterie électrique, selon la revendication 1, caractérisé en ce que le moteur électrique (10) comporte des moyens pour commander la rotation du disque dans un sens et dans le sens opposé sur 180 . 3. Dispositif de commande de la coupure et de la fermeture du circuit d'une batterie électrique, selon la revendication 1, caractérisé en ce que le logement (14) de la carcasse (1) dans lequel est guidé le piston (23) comporte un creusage (19) dans lequel est logé un ressort de compression (20) tandis que le piston (23) est pourvu de deux doigts (25, 31) coopérant avec les extrémités du ressort (20). 4. Dispositif de commande de la coupure et de la fermeture du circuit d'une batterie électrique, selon la revendication 1, caractérisé en ce que le logement (14) de la carcasse (1) dans lequel est guidé le piston (23) comporte un axe (16) sur lequel tournent la roue dentée (32) et le disque (33), ledit axe traversant une fente oblongue (24) du piston (23).