Brevet FR2908232A1 — publié le 20080509

DISPOSITIF DE COMMANDE DE LA COUPURE ET DE LA FERMETURE DU CIRCUIT D'UN GENERATEUR ELECTRIQUE, NOTAMMENT D'UNE BATTERIE ELECTRIQUE D'UN VEHICULE AUTOMOBILE La présente invention se rapporte à un dispositif de commande de la coupure et/ou de la fermeture d'un circuit d'une batterie électrique d'un véhicule automobile. Ce genre de dispositif est bien connu dans le domaine sous le terme de dispositif PCS pour power cam switch, commutateur de puissance à came. Les dispositifs de ce genre connus de l'art antérieur comportent, en général, une barrette comportant au moins un plot, de préférence deux plots de contact mobiles qui sont destinés à venir en contact avec des plots de contact correspondants d'un circuit électrique, le dispositif étant ouvert ou fermé en fonction de la position relative des plots mobiles par rapport aux plots fixes, la barrette étant entraînée suivant un déplacement longitudinal par un piston mobile dont le mouvement est commandé par un moteur électrique, par l'intermédiaire d'un système à roue dentée et vis sans fin qui permet de donner au piston un mouvement dans une direction et dans l'autre. L'ensemble du dispositif est logé dans un boîtier. Dans le cas d'une application à un véhicule automobile, lorsque le véhicule roule, le dispositif est agencé de telle manière que les plots mobiles sont en contact avec les plots fixes pour assurer un passage du courant électrique entre le générateur électrique et des organes électriques nécessitant une alimentation électrique. Lorsque le véhicule s'arrête et que 1e moteur est "coupé", on souhaite que les plots de contact mobiles soient mis à distance des plots de contact fixes pour couper l'alimentation en courant électrique du 2908232 2 générateur, par exemple une batterie, vers les organes électriques pour éviter qu'il n'y ait une décharge de la batterie pendant que le moteur principal est coupé. Le problème qui se pose avec ce type de dispositif est que, 5 par conséquent, le dispositif doit être agencé de telle manière qu'il puisse facilement passer de la position de coupure (ouverture des contacts) à la position de fermeture et inversement. Il en résulte l'inconvénient majeur que, de manière intempestive, sans que le 10 conducteur ait coupé son moteur, le circuit s'ouvre (éloignement des plots de contact mobiles des plots de contact fixes) et qu'ainsi le générateur électrique cesse d'alimenter en courant des organes électriques pourtant nécessaires lors du fonctionnement du véhicule 15 automobile. Ce type d'événement redouté d'ouverture ou coupure intempestive en roulage a une faible probabilité d'arriver mais on souhaite cependant s'en prémunir, compte tenu des risques importants pour le conducteur liés à un tel événement. Dans le même temps, on souhaite 20 cependant toujours pouvoir aisément couper le contact lorsque le conducteur coupe le moteur et s'arrête. Suivant l'invention, le dispositif de commande de la coupure et/ou de la fermeture d'un circuit disposé entre un générateur électrique, notamment une batterie 25 électrique, et un ou des organes nécessitant pour leur fonctionnement d'être alimentés en courant par le générateur, par exemple lors du roulage du véhicule automobile, comportant un boîtier dans lequel au moins un, de préférence deux plots de contact sont mobiles sous 30 l'action d'un piston pouvant avoir un mouvement au moins dans un premier sens sous l'effet d'une force d'entraînement, de telle manière que lorsqu'il est déplacé dans le premier sens, il éloigne les plots de contact mobiles de plots de contact fixes reliés au 2908232 3 circuit pour ainsi ouvrir/couper le circuit, caractérisé en ce que il est prévu un ressort, notamment hélicoïdal, qui est disposé de manière à agir sur le piston, la constante du ressort étant choisie de sorte que la force 5 du ressort soit inférieure à la force d'entraînement mais suffisante pour maintenir le circuit fermé lorsque le piston n'est pas entraîné. La constante du ressort est ainsi choisie de sorte que lorsque le piston mobile se déplace, sous 10 l'effet du moteur électrique, dans le premier sens dans lequel il éloigne les plots de contact mobiles des plots de contact fixes, le ressort se comprime sans empêcher l'action du piston mobile, et lorsque le piston n'est pas entraîné dans le premier sens, le ressort s'oppose à son 15 déplacement dans ledit premier sens et maintient les plots mobiles en contact avec les plots fixes. En prévoyant ainsi un ressort qui, lorsque le piston mobile n'est pas entraîné par la force d'entraînement, qui est par exemple issue du couple d'un 20 moteur d'un système d'entraînement, dans le sens dans lequel il éloigne les contacts mobiles des contacts fixes, s'oppose au déplacement du piston, on s'assure que si le piston mobile se déverrouille de manière intempestive, notamment lors du roulage, de sa 25 coopération avec son système d'entraînement, le ressort l'empêchera de se déplacer et donc de couper le circuit électrique. Cependant, lorsque le moteur électrique est commandé de manière à ce qu'il entraîne le piston mobile dans le sens permettant l'éloignement des contacts 30 mobiles des contacts fixes, on s'assure que la force du ressort n'est pas suffisante pour empêcher ce fonctionnement normal du piston mobile. Ainsi, on obtient que si le piston mobile se libère intempestivement de son système d'entraînement, 2908232 4 notamment un système à roue dentée et came coopérant avec une vis sans fin reliée à un moteur électrique, lorsque le conducteur roule, les organes électriques nécessitant d'être alimentés en courant électrique par le générateur 5 électrique restent toujours alimentés. Suivant un mode de réalisation préféré de l'invention, le ressort est disposé entre le piston et une paroi du boîtier. De préférence le piston peut se déplacer dans 10 un second sens dans lequel il amène en contact les plots mobiles avec les plots fixes, et les deux sens sont dans la même direction en étant opposés. Suivant un mode de réalisation préféré, le piston est de forme oblongue et est entraîné dans sa 15 direction longitudinale. Suivant un mode de réalisation préféré de l'invention, le piston mobile est entraîné par un système d'entraînement comportant une roue dentée entraînée en rotation par une vis sans fin, la vis sans fin pouvant 20 entraîner la roue dentée suivant une rotation dans un sens ou dans l'autre ; et une came solidaire en rotation de la roue dentée qui coopère avec le piston mobile, de sorte que lorsque la roue dentée est entraînée dans un sens de rotation, le piston mobile est entraîné dans le 25 premier sens, et lorsque la roue dentée est entraînée dans l'autre sens de rotation, le piston mobile est entraîné dans un second sens, la roue dentée étant entraînée notamment par l'intermédiaire d'un circuit inverseur. 30 Suivant un mode de réalisation préféré de l'invention, le ressort est disposé entre une paroi du boîtier et une barrette, notamment solidaire du piston, portant les plots mobiles sur une de ses faces, la paroi du boîtier étant sensiblement parallèle au plan de la 2908232 5 face de la barrette. Suivant un mode de réalisation préféré de l'invention, il est prévu un logement de réception d'une extrémité du ressort dans la paroi du boîtier. 5 Suivant un autre mode de réalisation préféré de l'invention, une extrémité du ressort est fixée à la paroi du boîtier. L'invention va maintenant être décrite plus en détail en se référant à un mode de réalisation 10 particulier, donné à titre d'exemple uniquement, et représenté au dessin annexé comportant une figure unique dans laquelle on peut voir une vue de dessus d'un boîtier comportant un dispositif suivant l'invention. La figure 1 représente en coupe un boîtier d'un 15 dispositif suivant l'invention ; et la figure 2 représente une partie de la figure 1 à plus grande échelle. Aux figures, on peut voir un boîtier 1 dans lequel est logé un moteur 2 électrique qui entraîne une 20 vis sans fin 3 alternativement dans un sens de rotation et dans l'autre, en fonction du branchement ou non d'un inverseur dans le circuit électrique d'entraînement, inverseur qui n'est pas représenté. La vis sans fin 3 entraîne en rotation une roue dentée 4. Lorsque la vis 25 sans fin tourne dans un sens, la roue est entraînée dans un premier sens de rotation et, lorsque la vis sans fin tourne dans son autre sens de rotation, la roue dentée tourne dans son autre sens. L'entraînement de la roue par la vis s'effectue par l'intermédiaire des dents de la 30 roue dentée qui engrènent avec les filets de la vis sans fin. Un pion (non représenté aux figures) fait saillie de la roue dentée et est solidaire en rotation de celle ci et coopère avec deux rampes inclinées (non représentées aux figures) et formées dans un logement du piston 6 en 2908232 6 ayant leurs inclinaisons opposées, lui permettant de se mouvoir alternativement dans un sens puis dans l'autre, suivant que le pion coopère avec l'une des rampes ou l'autre. L'arrêt en rotation de la roue est réalisé par 5 des butées situées dans le boîtier qui coopèrent par contact avec l'une ou l'autre des deux rampes inclinées opposées d'une came. Ce genre de système d'entraînement est classique dans le domaine, et on pourra notamment se reporter à la demande de brevet français n 0503858 au nom 10 de la demanderesse qui décrit un système d'entraînement de ce genre. Le piston 6, lorsque la roue dentée tourne dans le sens des aiguilles d'une montre à la figure, a un déplacement longitudinal vers le haut à la figure. Lorsque la roue dentée tourne dans l'autre sens, le 15 piston se déplace vers le bas à la figure. Le boîtier comporte également deux plots de contact fixes 8, qui sont en contact électrique avec deux cosses 10 extérieures au boîtier. Dans le boîtier, il y a également une barrette 11 de contact comportant deux plots 12 20 mobiles qui peuvent venir en contact avec les plots de contact fixes ou s'en éloigner en fonction du mouvement de la barrette 11 qui coopère avec le piston 6. Lorsque la rotation de la roue dentée sous l'effet du moteur électrique et de la vis sans fin déplace le piston vers 25 le haut, celui-ci pousse vers le haut la barrette 11 mobile et les contacts mobiles s'éloignent des contacts fixes pour couper ou ouvrir le circuit électrique. Lorsque le piston mobile se déplace vers le bas sous l'effet de la rotation de la roue dentée et sous l'effet 30 de l'action de la vis sans fin et du moteur électrique, la barrette de contact 11 et ses plots mobiles viennent en contact avec les plots de contact fixes et ferment le circuit électrique pour permettre le passage du courant. Entre une paroi 21 du boîtier 1 et la barrette 2908232 7 11 de contact, il est disposé un ressort 20 hélicoïdal. Un logement 22 est formé dans la paroi 21 du boîtier 1 pour recevoir une extrémité, supérieure à la figure, du ressort 20 hélicoïdal. L'autre extrémité du ressort 20 5 hélicoïdal repose sur la face supérieure de la barrette 11, face opposée à celle qui porte les plots 12. La constante de ressort du ressort 20 hélicoïdal est choisie suffisamment élevée pour qu'elle s'oppose au déplacement vers le haut du piston mobile et 10 de la barrette sous l'effet uniquement de leur propre poids, sans action du moteur électrique. Ainsi, si pendant le roulage d'un véhicule automobile, alors que le circuit électrique est fermé pour permettre le passage du courant entre la batterie et les organes électriques 15 nécessitant leur alimentation en courant électrique par la batterie lors du roulage, et que, par exceptionnel, le piston s'échappe de sa liaison de came avec la roue dentée, le ressort 20 va maintenir la barrette 11 en contact avec les plots fixes et garantir que le circuit 20 électrique reste fermé. De même, la constante de ressort du ressort 20 est choisie suffisamment faible pour que, lorsque le moteur électrique 2 entraîne en rotation la roue dentée et le piston mobile pour que celui-ci se déplace vers le 25 haut pour couper le circuit électrique, le ressert 20 ne s'oppose pas suffisamment à cette force issue du moteur électrique 2, de sorte que les contacts mobiles peuvent être éloignés des contacts fixes. REVENDICATIONS 1. Dispositif de commande de la coupure et/ou de la fermeture d'un circuit disposé entre un générateur électrique, par exemple une batterie, et un ou des organes nécessitant pour leur fonctionnement d'être alimentés en courant par le générateur, comportant un boîtier (1) dans lequel au moins un, de préférence deux plots de contact sont mobiles sous l'action d'un piston (6) ayant un mouvement au moins dans un premier sens sous l'effet d'une force d'entraînement, de telle manière que lorsqu'il est déplacé dans le premier sens, il éloigne les plots de contact mobiles de plots de contact fixes pour ainsi couper/ouvrir le circuit, caractérisé en ce que il est prévu un ressort (20), notamment hélicoïdal, disposé de manière à agir sur le piston, la constante du ressort étant choisie de sorte que la force du ressort soit inférieure à la force d'entraînement mais suffisante pour maintenir le circuit fermé lorsque le piston n'est pas entraîné. 2. Dispositif suivant la revendication 1, caractérisé en ce que le ressort est disposé entre le piston et une paroi (21) du boîtier. 3. Dispositif suivant la revendication 1 ou 2, caractérisé en ce que le piston peut se déplacer dans un second sens dans lequel il amène en contact les plots mobiles avec les plots fixes, et les deux sens sont dans la même direction en étant opposés. 4. Dispositif suivant l'une des revendications 1 à 3, caractérisé en ce que le piston est de forme oblongue et est entraîné dans sa direction longitudinale. 30 2908232 9 5. Dispositif suivant l'une des revendications 1 à 4, caractérisé en ce que la force d'entraînement est issue d'un couple d'un moteur (2) électrique. 5 6. Dispositif suivant l'une des revendications 1 à 5, caractérisé en ce que le piston (6) est entraîné par un système d'entraînement comportant une roue dentée (4) entraînée en rotation par une vis (3) sans fin, la 10 vis sans fin pouvant entraîner la roue dentée suivant une rotation dans un sens ou dans l'autre ; la roue dentée coopérant avec le piston (6), de sorte que lorsque la roue dentée est entraînée dans un sens de rotation, le piston est entraîné dans le premier sens, et lorsque la 15 roue dentée est entraînée dans l'autre sens de rotation, le piston est entraîné dans un second sens, la roue dentée étant entraînée, notamment par l'intermédiaire d'un circuit inverseur. 20 7. Dispositif suivant l'une des revendications 1 à 6, caractérisé en ce que le ressort est disposé entre une paroi du boîtier et une barrette (11) ayant une face sur laquelle sont portés les plots (12) de contact mobiles, la paroi (21) du boîtier étant sensiblement 25 parallèle au plan de la face de la barrette. 8. Dispositif suivant la revendication 7, caractérisé en ce que la barrette est solidaire du piston. 9. Dispositif suivant l'une des revendications 1 à 8, caractérisé en ce qu'il est prévu un logement de réception d'une extrémité du ressort dans la paroi du boîtier. 2908232 10 10. Dispositif suivant l'une des revendications 1 à 9, caractérisé en ce qu'une extrémité du ressort est fixée à la paroi du boîtier.