FR2474751A1 - Commutateur a mouvement rapide, notamment pour vehicules automobiles - Google Patents

Abstract

L'INVENTION CONCERNE UN COMMUTATEUR A MOUVEMENT RAPIDE POUR VEHICULES AUTOMOBILES. LE COMMUTATEUR COMPREND UN POUSSOIR A BASCULE 28 ACTIONNANT UN ORGANE DE COMMANDE 43, UN ORGANE DE SAUT VERROUILLABLE 44 ET UN RESSORT 80, ACCUMULATEUR D'ENERGIE, PERMETTANT DE DEPLACER RAPIDEMENT L'ORGANE DE SAUT QUI ENTRAINE LES CONTACTS ELECTRIQUES D'UNE POSITION DE REPOS A LA SUIVANTE. LES DIFFERENTES POSITIONS DE REPOS SONT DEFINIES PAR DEUX CAMES D'ENCLENCHEMENT A PROFIL EN ESCALIER 97, 98 ET DEUX ELEMENTS D'ARRET 90, 91. LES PENTES 96 DES ELEMENTS D'ARRET 90, 91, COOPERANT AVEC LES CHANFREINS 86 DE L'ELEMENT 85, DETERMINENT L'ENERGIE ACCUMULEE PAR LE RESSORT AU MOMENT DE LA COMMUTATION. L'INVENTION S'APPLIQUE AUX COMMUTATEURS A MOUVEMENT RAPIDE POUR VEHICULES AUTOMOBILES.

Description

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La présente invention concerne un commutateur électrique à mouvement rapide, notamment pour véhicules automobiles comportant une touche de commande manuelle par laquelle le commutateur peut être manoeuvré de l'extérieur, entre au moins trois positions de commutation, un organe de commande déplaçable au moyen de la touche de commande manuelle, un organe de saut verrouillable dans chacune de ses positions

par des éléments d'arrêt qui coopèrent chacun avec une came d'enclen-

chement et sont déclenchables par l'organe de commande, et des moyens élastiques qui, lors de la libération des éléments d'arrêt, déplacent

l'organe de saut à sa position de repos suivante.

Dans les commutateurs électriques servant à commuter des courants continus, il s'établit, lors de la fermeture et surtout lors de l'ouverture des contacts, des arcs qui ne s'éteignent que lorsque les contacts ont atteint un intervalle déterminé, dépendant de la tension appliquée. De tels arcs ont pour effet d'endommager les contacts électriques qui sont érodés, de sorte que le commutateur finit par ne plus être utilisable. Il peut, en outre, y avoir un dégagement de chaleur entraînant la fusion de la matière plastique entourant les

contacts. Cela aussi conduit à la défaillance du commutateur.

Afin que la durée de l'arc soit aussi brève que possible et

la production de chaleur réduite, il convient que les contacts élec-

triques soient ouverts le plus rapidement possible.

On a donc construit des commutateurs incorporant un accumu-

lateur d'énergie auquel, pendant l'actionnement du commutateur, de l'énergie est amenée de l'extérieur, et qui communique un mouvement rapide aux contacts électriques en fournissant, en peu de temps,

l'énergie emmagasinée.

Un tel commutateur avec dispositif de mouvement rapide est connu par la demande de brevet allemand publiée DE-OS 24 27 315. Ce

commutateur présente une pluralité de doigts d'arrêt qui, par l'inter-

médiaire d'un ressort, prennent appui contre le boîtier du commutateur, et qui sont mobiles dans la direction de leur longueur. Ces doigts d'arrêt servent de butées pour une bague de saut et peuvent être reculés par une bague de commande. La bague ou disque de saut et la bague ou disque de commande sont sollicités l'un contre l'autre par un anneau élastique. Lorsqu'on fait tourner la bague de commande, la bague de

saut est d'abord maintenue dans sa position par un doigt d'arrêt.

L'anneau élastique est bandé. Enfin, le doigt d'arrêt libère la bague de saut, de sorte que l'anneau élastique peut fournir son énergie et déplacer rapidement la bague de saut ainsi que des contacts électriques

liés à celle-ci d'une façon quelconque.

Dans un commutateur construit de la façon décrite, le trajet de l'organe de saut entre deux positions de commutation est au moins égal à la largeur d'un doigt d'arrêt plus celle de la portion d'organe de saut se trouvant entre les doigts d'arrêt. Le trajet de commutation peut ainsi atteindre une longueur notable, notamment lorsque les doigts d'arrêt et l'organe de saut sont moulés en matière plastique et lorsque

les pièces soumises à des efforts pendant une commutation doivent pré-

senter une certaine épaisseur pour des raisons de robustesse. En outre, dans le cas de ce commutateur, le nombre des doigts d'arrêt chargés par ressort croît linéairement avec le nombre des positions de commutation désirées. De plus, il est difficile de réaliser ce commutateur de façon qu'il ait un comportement à saut brusque aussi bien dans le cas d'une rotation dans le sens des aiguilles d'une montre que dans le cas d'une

rotation dans le sens contraire des aiguilles d'une montre.

Un commutateur connu par le brevet allemand DE-PS 10 74 113 ne présente pas les deux derniers inconvénients mentionnés. Dans ce commutateur, deux becs d'arrêt élastiques opérant parallèlement l'un à l'autre sont formés sur l'organe d'arrêt du commutateur. Les becs d'arrêt coopèrent chacun avec une came d'enclenchement qui est solidaire du boîtier-et qui est constituée de trois dépressions d'enclenchement de forme rectangulaire et de deux dents rectangulaires séparant ces

dépressions l'une de l'autre. Dans ce commutateur, le trajet de commu-

tation est, de même, au moins égal à la largeur d'une dent plus la largeur d'un bec d'enclenchement. Lors d'une commutation, les becs d'arrêt arrivent à grande vitesse sur les portions supérieures des dents, de sorte qu'au cours du temps, la matière de ces dernières et

des becs d'arrêt se déforme. Cela est surtout le cas lorsque les compo-

sants du commutateur sont en matière plastique. Il peut donc arriver qu'aux grandes vitesses de commutation les becs d'arrêt ne s'enclenchent pas assez rapidement dans les dépressions d'enclenchement, de sorte qu'il y a dépassement d'une position de commutation. Ce risque est particulièrement important si la matière des dents et des becs d'arrêt

s'est déjà déformée.

La présente invention a pour objet de perfectionner un commu-

tateur électrique à mouvement rapide de façon que les inconvénients

sus-mentionnés inhérents aux commutateurs connus ne se présentent plus.

Il ne devra pas y avoir de déformation de matière dans la région des cames d'enclenchement et des éléments d'arrêt. Ce commutateur devra

pouvoir être amené fiablement d'une position de commutation à une posi-

tion de commutation voisine sans risque de sauter au-delà de celle-ci. En outre, ce commutateur doit assurer que les trajets de commutation pourront, dans toute la mesure du possible, être choisis indépendamment des dimensions que les impératifs de construction et de robustesse imposent aux éléments d'arrêt. Et tous ces résultats doivent être atteints avec une construction simple et une complexité minimale, et

avec des éléments d'arrêt aussi peu nombreux que possible.

Selon l'invention, ceci est obtenu au moyen d'un commutateur électrique à mouvement rapide dont la came d'enclenchement est en forme d'escalier, dont au moins deux cames d'enclenchement ont des profils croissant dans des directions opposées, dont un élément d'arrêt est associé à chaque came d'enclenchement de façon telle que, dans une position extrême de l'organe de saut, un élément d'arrêt coopérant avec une came d'enclenchement à profil montant dans une direction, et un élément d'arrêt coopérant avec une came d'enclenchement à profil montant dans l'autre direction, se trouvent respectivement, l'un sur le gradin

le plus bas et l'autre sur le gradin le plus haut de la came d'enclen-

chement avec laquelle il coopère.

Dans un tel commutateur, les éléments d'arrêt rencontrent à chaque fois toute la surface frontale d'un gradin d'enclenchement. Toute déformation de matière, notamment à l'endroit des arêtes des éléments d'arrêt et des cames d'enclenchement, est donc pratiquement exclue. On est également assuré qu'il n'y aura pas de saut au-delà d'une position lors d'une commutation, En effet, les éléments d'arrêt restent à la hauteur du gradin d'enclenchement suivant et ne doivent pas s'engager dans une dépression pour enclenchement. L'intervalle des gradins d'enclenchement, dans la direction du mouvement de l'organe de saut, peut en principe être aussi court qu'on le désire, de sorte que les trajets de commutation peuvent être choisis très sensiblement en toute indépendance. Enfin, dans le cas d'un commutateur selon l'invention, on peut réaliser un nombre quelconque de positions de commutation, avec au maximum deux éléments d'arrêt. Ce-qui change, c'est simplement le nombre des gradins des cames d'enclenchement. Bien entendu, le nombre des éléments d'arrêt-s'accroît si plusieurs cames d'enclenchement et

éléments d'arrêt opèrent en parallèle.

Des formes de réalisation avantageuses peuvent être réalisées.

Par exemple, un élargissement de la portion d'arrêt des éléments d'arrêt permet de les rendre suffisamment robustes même si les gradins d'enclenchement sont relativement étroits. Par une disposition particulière, on utilise aussi pour les cames d'enclenchement, et pour les éléments d'arrêt, l'espace qui, du fait de la taille des composants du commutateur, existe de toute façon dans la direction du mouvement de l'organe de saut, de sorte que la dimension du commutateur mesurée transversalement à cette direction reste limitée par rapport à ce qu'elle est dans le cas d'une construction o ces cames d'enclenchement sont agencées l'une à c8té de l'autre dans la direction du mouvement de l'organe de saut. De plus, les cames d'enclenchement peuvent alors être avantageusement agencées de façon à posséder un gradin en commun; on obtient ainsi une économie de matière et une certaine réduction de l'étendue des cames d'enclenchement. Ce gradin peut être ou bien le gradin le plus bas, ou bien le gradin le plus haut. Une telle forme de réalisation o le gradin commun est le gradin le plus haut présente l'avantage que l'élément d'arrêt ne doit pas rentrer dans le gradin le

plus bas.

Les perfectionnements du commutateur prévus dans lesquels il y a au moins une autre came d'enclenchement, pour une autre pluralité de positions de commutateur, située, dans le boîtier, du côté opposé à la première-came, sont particulièrement avantageux car, avec les mêmes pièces, le commutateur peut être monté de façon à posséder un nombre donné de positions de commutation parmi plusieurs possibles. Pour une réalisation avec deux positions de commutation, il suffit alors de monter un seul élément d'arrêt dans le logement prévu à cet effet, bien que l'on puisse aussi en utiliser deux. Si, par contre, les éléments d'arrêt étaient d'un seul tenant avec le boîtier du commutateur, ou s'ils étaient liés à l'organe de saut, il faudrait alors, pour un autre nombre de positions de commutation, un autre boîtier de commutateur, ou

un autre organe de saut.

On pourrait certes envisager d'agencer les cames d'enclen-

chement de façon qu'elles soient elles-mêmes remplaçables. Le montage d'une autre came d'enclenchement permettrait alors, dans certaines conditions, d'obtenir un autre nombre de positions de commutation, sans avoir à modifier les éléments d'arrêt et leur agencement. Il

faudrait toutefois un outil particulier pour chaque came d'enclenchement.

Il est donc plus avantageux, notamment si plusieurs cames d'enclen-

chement et logements pour les éléments d'arrêt doivent être montés dans l'interrupteur, que les cames d'enclenchement soient formées d'un seul tenant avec le bottier du commutateur ou l'organe de saut. Divers nombres de positions de commutation pourraient alors être obtenus par

différents montages d'éléments d'arrêt identiques.

Comme éléments d'arrêt, on utilise avantageusement des coulis-

seaux d'enclenchement, chargés par ressort, car on peut choisir un ressort ayant une constante stable sur une plage de température étendue, tandis que le module d'élasticité varie fortement dans le cas des

languettes en matière plastique sollicitées en déformation.

Avec une forme de réalisationo les cames d'enclenchement se trouvent sur l'organe de saut et les éléments d'arrêt sur une partie solidaire du boîtier, on peut facilement obtenir que l'organe de commande et l'organe de saut soient mutuellement déplacés d'une même quantité lors d'une transition d'une position de commutation quelconque à une position voisine. Par contre, un commutateuro les cames d'enclenchement se trouvent sur une partie solidaire du boîtier et les éléments d'arrêt sur l'organe de saut, offre entre autres l'avantage d'un montage simple. En outre, on obtient ce résultat que la commutation exige alors de déployer un effort croissant de gradin en gradin pour aller d'une position extrême à l'autre, car les moyens élastiques, partant de la même position initiale, sont amenés à subir une contrainte qui est de plus en plus forte avant le déclenchement des éléments de verrouillage. Un tel effet est souhaitable car il réduit le risque de passer par inadvertance au- delà de la position suivante. Les différences dans la force à déployer pour la commutation peuvent encore être accrues en jouant sur les pentes des rampes ou des portions de rampes ou les hauteurs et largeurs des différents gradins. Ces différences peuvent aussi être réalisées si les cames d'enclenchement se trouvent sur l'organe de saut et les éléments d'arrêt sur une partie ou une pièce

solidaire du boîtier.

Les arêtes sur l'organe de commande ou sur les éléments d'arrêt, coopérant avec les rampes ou surfaces de rencontre, sont chanfreinées, de sorte que l'usure de ces arêtes n'a que peu d'influence sur le comportement en commutation. Enfin, un agencement particulièrement simple est celui o l'organe de commande et l'organe de saut sont situés

l'un dans l'autre et sont sollicités par un ressort hélicoïdal.

L'invention sera mieux comprise et d'autres caractéristiques

apparaîtront à l'aide de la description ci-après et des dessins joints

o: - la figure I représente un premier exemple d'un commutateur selon l'invention, dans lequel les éléments d'arrêt se trouvent sur l'organe de saut, tandis que les cames d'enclenchement se trouvent sur le boîtier - la figure 2 représente une vue en coupe transversale du commutateur selon la figure I, - la figure 3 est une vue de dessus de l'=organe de saut - la figure 4 est une vue sur les cames d'enclenchement dans un boîtier légèrement modifié par rapport à celui des réalisations selon les figures I et 2; - la figure 5 représente un coulisseau d'enclenchement avec des surfaces de rencontre modifiées par rapport à ce qui est représenté sur les figures I et 2;

- la figure 6 est une représentation schématique du mécanisme d'enclen-

chement d'un commutateur selon l'invention, dans lequel les éléments d'arrêt se trouvent sur le boîtier, et les camies d'enclenchement sur l'organe de saut, les deux cames d'enclenchement ayant en commun le gradin le plus bas - la figure 7 représente schématiquement une exécution analogue à celle selon la figure 6, dans laquelle les cames d'enclenchement et les éléments d'arrêt sont agencés l'un à côté de l'autre; - la figure 8 représente schématiquement deux cames d'enclenchement avec des gradins de hauteurs différentes, et deux surfaces de rencontre différentes sur un organe de commande; et - la figure 9 représente schématiquement une autre came d'enclenchement ayant des gradins de même hauteur et une surface de rencontre pourvue

de portions dont les pentes diffèrent.

L'interrupteur représenté sur les figures I.et 2 présente un boîtier Il qui possède quatre parois latérales 12, 13, est fermé dans

le bas par une plaque de fond 14 et comporte, vers le haut, deux ouver-

tures 15, 16. Dans l'ouverture 16, est engagée et retenue une plaque 17 non opaque à la lumière. En dessous de cette plaque, une lampe 18 est fixée dans la plaque de fond 14. Lorsque l'éclairage d'un véhicule est activé, la lampe 18 s'allume, de sorte que, même dans l'obscurité, la position du commutateur est facilement identifiable, grâce à la lumière

qui traverse la plaque 17 et qui est décelable à l'oeil nu.

L'ouverture 16 est bordée d'un côté par une paroi 12, de deux côtés par les parois 13, et du quatrième côté par une barrette transversale 19 qui relie les parois 13 et qui saille sur une certaine

longueur dans l'intérieur du boîtier. A la hauteur de l'extrémité inté-

rieure de la barrette transversale 19,court une aile 20 dont les bords

intérieurs se rencontrant perpendiculairement portent des parois obtu-

ratrices 21 et 22 qui sont en surélévation par rapport à ces bords et encadrent l'ouverture 15. La première paroi obturatrice 22 présente,

en son milieu, un évidement 23.

La touche de commande du commutateur est réalisée sous la forme d'une bascule d'actionnement 28 qui possède la forme d'une boîte retournée et cambrée en son milieu. Elle est constituée par un fond 29, deux petits côtés 30 et deux grands côtés 31 au milieu desquels sont formés les deux tétons de retenue 32 qui s'engagent dans deux évidements circulaires 33 aménagés dans les parois 13 du boîtier Il et supportent ainsi la bascule 28 en autorisant ses mouvements angulaires. Les parois latérales 30 et 31 de la bascule 28 se trouvent donc dans la cavité 34 résultant de la présence des parois obturatrices 21 et 22, de l'aile 20, <:es parois 13, de la paroi 12 et de la barrette transversale 19. Dans le p,'enlier petit coté 30 de la bascule 28, est aménagée une ouverture 35 derrière laquelle se termine un barreau 36 transmetteur de lumière, maintenu dans la bascule. Ce barreau amène à l'ouverture 35 une partie de la lumière rayonnée par la lampe. Cette lumière est plus ou moins visible selon la position de la bascule 28 et indique donc la position

que prend le commutateur.

Par deux tourillons 37, le barreau transmetteur de lumière 36 tourillone dans deux pattes 38 qui saillent du fond 29 de la bascule 28, passent à l'intérieur des parois obturatrices 21 par l'ouverture 15 et pénètrent dans l'intérieur du commutateur o elles s'engagent dans l'organe de commande 43. Grâce aux pattes 38, le commutateur peut donc être commuté de l'une à l'autre de ses diverses positions, au moyen de

la bascule 28.

L'organe de commande 43 et l'organe de saut 44 sont constitués de façon à fonctionner en coulisseaux. L'organe de saut 44 possède un fond 45, appliqué sur des bords latéraux 46 de la plaque de fond 14, et possède, au milieu de chaque face en bout, un prolongement 47. Deux appuis 48, 49, dont une surface extérieure 50 est en affleurement avec l'arête latérale correspondante, et dont une face en bout 51 est en affleurement avec l'arête terminale des prolongements 47, saillant du fond 45. Décalées vers l'extérieur, de l'épaisseur des appuis 48 et 49, les deux parois 52 vont des appuis 48 aux appuis 49. Elles sont plus basses que les appuis. Leurs faces en bout sont dessinées en trait interrompu sur la figure 3. Depuis ces faces en bout, elles se prolongent en de minces listels 53 qui sont formés sur les appuis et

dont le côté supérieur se trouve sur le prolongement des surfaces supé-

rieures des parois 52. -

Sur les portions du fond 45 débordant au-delà des parois 52, sont aménagés des logements 57 et 58 pour les éléments d'arrêt. D'un côté, il n'y a qu'un seul logement 57. De l'autre côté, il y a, agencés l'un à la suite.de l'autre dans la direction du mouvement du coulisseau de saut, deux logements 58. Les logements sont fermés du côté intérieur par les parois 52, et latéralement par des colonnes 59, tandis qu'ils

sont ouverts vers l'extérieur. Les colonnes se composent de deux por-

tions 60 et 61 de hauteurs différentes, toutes les deux plus hautes que les parois 52. Des rainures 62 dans les portions 61 des colonnes 60

servent au maintien et au guidage amélioré des éléments d'arrêt.

Sur la face inférieure du fond 45 du coulisseau de saut- 44, sont formées des parties saillantes:63 qui commandent directement les

contacts mobiles 65 du commutateur, via des ressorts de compression 64.

Les contacts mobiles 65 coopèrent avec des contacts fixes 66 montés

sur des tôles sortant à l'extérieur, sous la forme de-broches plates 67.

L'organe de commande 43 se trouve entre le coulisseau de saut 4 et des nervures 72 formées sur l'aile 20 du boîtier 11. Il présente une plaque plane 73 qui, sur sa face inférieure, est au contact des appuis 48 et 49. et qui, latéralement, est au contact des portions 61 des colonnes 59. La longueur de la plaque 73 correspond à la longueur du coulisseau de saut 44. Sur les bords extrêmes du dessous de la plaque, l'organe de commande 43 porte deux nervures 74 dirigées longitudinalement, dont le côté extérieur prolonge vers le bas le côté extérieur correspondant de la plaque 73. Les nervures 74, qui se

trouvent ainsi au-dessus des parois 52 du coulisseau de saut 44,contri-

buent au guidage latéral et horizontal du coulisseau de commande 43. En deux endroits situés l'un en face en l'autre, les nervures 74 sont interrompues et la plaque 73 est évidée depuis son bord latéral, de sorte que deux logements 75 pour les extrémités 76 des pattes 38 de la bascule d'actionnement 28 sont ainsi formés. Sur la figure 2, on peut

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voir la nervure 74 d'un côté du coulisseau de commande 43, et, de

l'autre côté, le logement 75 avec l'extrémité 76 d'une patte 38.

Outre les nervures 74, il y a sur le dessous de la plaque 73 deux tétons oblongs 77 et 78 qui s'étendent depuis les côtés extrêmes 79 de la plaque 73 et dont la hauteur et la longueur correspondent à la hauteur et à la longueur des appuis 48 et 49, tandis que leur largeur

correspond à l'intervalle des appuis 48, 49.

Le coulisseau de commande 43 et le coulisseau de saut 44 sont mutuellement couplés par un ressort hélicoïdal 80 qui se trouve dans le logement 81 que comporte le coulisseau de saut 44, ce logement étant formé par les parois 52, les appuis 48 et 49 et le fond 45. En l'absence de forces extérieures, chaque extrémité du ressort hélicoïdal 80 prend appui contre les deux appuis correspondants 48, 49 et contre les

tétons 77, 78 saillant entre ces appuis, et maintient les deux coulis-

seaux 43 et 44 en position mutuelle fixe.

Côté supérieur, la plaque 73 du coulisseau de commande 43

porte, sur chaque côté longitudinal, deux éléments en porte-à-faux 85.

Ces derniers s'étendent l'un vers l'autre sur une certaine distance, depuis les côtés extrêmes 79. Leur face inférieure se trouve, comme la face supérieure de la plaque 73, à la hauteur de l'extrémité supérieure des portions de colonne 61. Leurs portions saillant latéralement au-dessus

de la plaque 73 ont leurs arêtes inférieures en regard 86 chanfreinées.

Elles coopèrent avec les éléments d'arrêt sur le coulisseau de saut 44.

Ces éléments d'arrêt sont réalisés en tant que coulisseaux d'enclenchement 90 et 91 qui sont déplaçables dans les logements 58 que comporte le coulisseau de saut 44. Dans une direction, les coulisseaux

d'enclenchement 90 et 91 sont déplacés chacun par un ressort de compres-

sion 92 qui prend appui contre le fond d'un trou 93 aménagé dans les coulisseaux d'enclenchement, et contre le fond 45 du coulisseau de saut 44. Les coulisseaux 90 et 91 présentent deux portions 94 et 95 qui, par leur section droite, correspondent aux parties des logements 58 situées entre les portions 60, 61. La surface supérieure de la portion94 est en forme de pignon ou chevron. Chaque versant de pignon sert de

surface de rencontre 96 pour l'arête 86 d'un élément en porte-à-faux 85.

Grâce à la forme symétrique à deux versants de la surface de rencontre 96, les deux coulisseaux d'enclenchement 90 et 91 peuvent être identiques l'un à l'autre. La portion 95 de chaque coulisseau d'enclenchement est

plus longue que la portion 94 et de forme parallélépipédique.

Les portions 94 et 95 des coulisseaux d'enclenchement sont au contact des deux cames ou courbes d'enclenchement 97 et 98 qui sont agencées l'une à la suite de l'autre et qui sont formées sur le côté inférieur d'un côté longitudinal de l'aile 20, comme indiqué de façon particulièrement nette sur la figure 4. Celle-ci représente un boîtier qui ne diffère du boîtier selon les figures 1 et 2 que par l'agencement longitudianl des nervures 72, et dont les éléments portent donc les mêmes références. Les cames d'enclenchement 97 et 98 possèdent la forme d'un escalier. Elles "montent" dans des directions opposées et ont leur marche supérieure la plus haute en commun. Les marches ou gradins sont

plus étroits que la portion 95 des coulisseaux d'enclenchement 90 et 91.

La figure 4 montre aussi que le côté longitudinal de l'aile 20, faisant face aux cames d'enclenchement 97 et 98, porte une autre came ou courbe d'enclenchement 100 qui, pour l'essentiel, est formée par la

butée 101. Cette came d'enclenchement n'a aucun effet s'il n'y a pas de.

coulisseau d'enclenchement introduit dans le logement 57 que comporte le coulisseau de saut 44. Réciproquement, les cames d'enclenchement 97 et 98 restent sans influence lorsque les deux coulisseaux d'enclenchement90 et 91 sont éloignés et qu'un coulisseau d'enclenchement est introduit dans le logement 57. Le commutateur possède alors deux positions. Pour cela, il faut donc au moins un coulisseau d'enclenchement. Pour

trois positions, et davantage, il suffit de deux coulisseaux d'enclen-

chement. Le nombre des positions ne dépend donc plus que de la forme des

cames d'enclenchement.

Le commutateur représenté sur les figures 1 et 2 présente deux positions. Il se trouve dans la position latérale gauche. Dans cette position, le coulisseau d'enclenchement 90 se trouve sur le gradin le plus haut 99 de la came d'enclenchement 97, et le coulisseau

d'enclenchement 91 est sur le gradin le plus bas de la came d'enclen-

chement 98. Cette position est stable, puisque, du fait de la butée de la bascule d'actionnement 28 contre l'aile 20, et du fait de la butée des coulisseaux de commande et de saut contre la monture de lampe, vers la gauche, et du fait de la butée du coulisseau d'enclenchement 91 contre le gradin médian de la came d'enclenchement 98, les éléments mobiles du commutateur sont arrêtés vers la droite. Ceci étant, si la bascule d'actionnement est basculée dans le sens contraire des aiguilles d'une montre (en considérant la figure 1) pour placer le commutateur sur la position médiane, le coulisseau de commande 43 est alors déplacé vers

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la droite par les pattes 38, de sorte qu'avec l'aide de la surface de rencontre 96 et de l'arête 86, le coulisseau d'enclenchement 91 est ramené en arrière. Le coulisseau de saut est bloqué, de sorte que le téton 77 sur le coulisseau de commande 43 comprime le ressort 80 contre l'appui 49 sur le coulisseau de saut 44. Finalement, le coulisseau d'enclenchement 91 est déplacé en arrière de la hauteur du gradin médian de la came d'enclenchement 98. Le ressort 80 peut alors se détendre subitement, et le coulisseau de saut 44 suit. Bien que la libération du coulisseau d'enclenchement 91 par le coulisseau de commande 43 s'effectue avant que ce dernier ait atteint la position médiane, les coulisseaux 43 et 44, ainsi que la bascule 28, sont projetés sur la position médiane du fait de l'énergie cinétique du coulisseau de saut. Par son ressort de compression 92, le coulisseau d'enclenchement90

est déplacé vers l'avant, sur le gradin médian de la came d'enclenche-

ment 97. Les éléments mobiles du commutateur sont alors arrêtés dans les

deux sens par les deux coulisseaux d'enclenchement.

Alors, si le commutateur doit aller sur la position latérale droite, on bascule de nouveau la bascule d'actionnement 28 dans le sens contraire des aiguilles d'une montre. Celle-ci entraîne de nouveau le coulisseau de commande 90. Comme le coulisseau d'enclenchement 91 est alors en recul par rapport à la position représentée sur la figure 1, l'arête 86 ne rencontre la surface 96 qu'après un certain trajet. Ce

n'est qu'au cours du mouvement qui suit que le coulisseau d'enclen-

chement 91 est reculé de la hauteur du grain 99. Finalement, le verrouillage d'enclenchement est défait. Le ressort 80 peut se détendre et les éléments du commutateur se précipitent à la position latérale droitedans laquelle ils sont arrêtés par butée contre le boîtier,

d'une part, et par le coulisseau d'enclenchement 90, d'autre part.

Pour passer de ILa position médiane à une position latérale,

il faut une force plus importante que pour passer d'une position laté-

rale à la position médiane, cela pour deux raisons: d'une part, le

déplacement plus important de l'élément de commande 43 jusqu'a la libé-

ration du coulisseau d'enclenchement 91 a pour effet que le ressort 80 doit être plus fortement contraint, ce qui est la cause principale de l'effort plus important qu'il faut déployer, et, d'autre part, il y a une plus faible influence du ressort 92 du coulisseau d'enclenchement 91, ressort qui devra subir une précontrainte depuis une position de départ plus haute dans la position médiane que dans la position latérale gauche,

ce qui exige donc une force plus importante.

Dans le cas d'une commutation vers la gauche, que l'on parte d'une position latérale droite ou de la position médiane, le coulisseau

d'enclenchement 90 est déclenché. Sauf pour ce qui est de leur direc-

tion, les mouvements s'accomplissent de façon analogue à ce qui a été décrit. Afin d'éviter des commutations erronées, il est souhaitable que, comme déjà exposé plus haut, les forces pour les commutations d'une position extrême à une autre position extrême croissent. Si les différentes flèches de compression du ressort 80 ne conduisent pas aux différences de forces désirées, on peut alors réaliser les coulisseaux

d'enclenchement, comme indiqué à titre d'exemple sur la figure 5. Symé-

triques, les deux surfaces de rencontre 105 du coulisseau d'enclen-

chement 104 se composent chacune de deux portions-106 et 107, la portion 107 ayant une pente plus accentuée que la portion 106. Si deux coulisseaux d'enclenchement selon la figure 5 sont montés dans un commutateur selon les figures 1 et 2, à la place des coulisseaux d'enclenchement 90 et 91, dans le cas d'une commutation de la position

médiane à une position latérale, les arêtes 86 des éléments en porte-à-

faux 85 coopèrent alors avec les portions 107 à pente plus accentuée d'une surface de rencontre ou rampe 105. La pente plus forte de la portion 107 a pour effet d'accroître encore la différence entre les

forces extérieures nécessaires.

Les figures 6 à 9 représentent schématiquement divers méca-

nismes d'enclenchement d'un commutateur selon l'invention, dans lequel les coulisseaux d'enclenchement 110 sont guidés sur le boîtier 11, les cames ou courbes d'enclenchement 111 se trouvent sur l'organe de saut 113 et deux surfaces de rencontre 114 sur un élément de commande. Les

coulisseaux d'enclenchement 110 conservent donc, même pendant une commu-

tation, leur position dans la direction du mouvement de l'organe de

saut 113 et de l'élément de commande, tandis que les cames d'enclen-

chement 112 et les surfaces de rencontre ou rampes 114 sont entraînées.

Cette configuration autorise, de façon simple, une construction dans laquelle les trajets de manoeuvre de l'élément de commande, jusqu'à la libération ("déclenchement") du coulisseau d'enclenchement 110, sont toujours les mêmes. Il en est ainsi pour toutes les exécutions selon

les figures 6 à 9.

L'exécution selon a figure 6 possède des cames d'enclen-

chement 112 dont les gradins ont tous la même hauteur, et, à l'exception du gradin le plus, la même largeur. Les surfaces de rencontre 114 sont formées par des surfaces planes dont la pente découle de la largeur et de la hauteur des gradins d'enclenchement. Le gradin d'enclenchement inférieur est commun aux deux cames d'enclenchement. L'organe de saut et l'élément de commande peuvent donc, dans les deux positions exté- rieures, n'être verrouillés que par un seul des deux coulisseaux d'enclenchement 110. Pour cela, la largeur du gradin le plus bas doit

correspondre à peu près à celle des coulisseaux d'enclenchement.

L'exemple de la figure 7 ressemble à celui de la figure 6.

Tous les gradins des cames d'enclenchement 111 et 112 ont même hauteur et même largeur, et les surfaces de rencontre 114 sont planes. Toutefois, si on considère la direction du mouvement relatif de l'organe de saut et de l'élément de commande, à la différence de la figure 6, les deux cames d'enclenchement 111 et 112, les deux coulisseaux d'enclenchement 110 et les deux surfaces de rencontre 114 sont agencés l'un à côté de l'autre,

chacun sur un côté de l'organe de saut.

Dans le cas d'une forme de réalisation selon les figures 6

et 7, les forces nécessaires à la commutation sont, si l'on fait abstrac-

tion de la faible influence des ressorts de compression 92, égales pour les différentes positions de commutation. Afin d'obtenir des forces de commutation différentes, on peut alors, comme indiqué sur la figure 8, donner des ampleurs différentes aux gradins des cames d'enclenchementll et 112. La surface de rencontre 114, représentée en dessous de la came

d'enclenchement 112, se compose de portions 115 ayant des pentes diffé-

rentes, de sorte que les forces de commutation sont différentes. La pente d'une portion individuelle 115 est ici égale au rapport de la

hauteur à la largeur du gradin d'enclenchement associé à cette portion.

Les différences entre les forces de commutation peuvent encore être accrues si l'on utilise la surface de rencontre 114 se trouvant en

dessous de la came d'enclenchement 111.

Cette surface de rencontre 114 est constituée de plusieurs portions horizontales 116 et d'un nombre identique de portions obliques 117. La pente des portions obliques 117 est supérieure au

rapport de la hauteur à la largeur des gradins d'enclenchement corres-

pondants.

La figure 9 montre que, moyennant une configuration appropriée de la surface de rencontre 114, on peut obtenir des forces de commutation différentes, même avec une came d'enclenchement 112 dont les gradins ont tous la même hauteur. A cet effet, les portions horizontales 116 sont plus longues d'un gradin à l'autre, et les portions obliques 117 ont

une pente plus forte d'un-gradin à l'autre.

Sur la figure 8, pour simplifier, on a représenté deux surfaces de rencontre à profils différents. Toutefois, s'il faut obtenir le même comportement de commutation dans les deux directions de commutation, on donne alors des formes identiques aux deux surfaces de rencontre. Enfin, il convient en outre d'indiquer que, dans le cas des exécutions selon les figures 6 à 9, on peut aussi obtenir par une configuration appropriée des surfaces de rencontre, que la distance dont l'élément de commande est déplacé, par rapport à l'organe de saut, lors d'une commutation,

soit différente d'une commutation à l'autre.

Bien entendu, les exemples de réalisation décrits ne sont

nullement limitatifs de l'invention.

Claims (22)

REVENDICATIONS

1. Commutateur électrique à mouvement rapide, notamment pour véhicules automobiles, comportant: - une touche de commande manuelle par laquelle le commutateur peut être

manoeuvré de l'extérieur, entre au moins trois positions de commu-

tation; - un organe de commande déplaçable au moyen de la touche de commande manuelle; - un organe de saut verrouillable dans chacune de ses positions par des éléments d'arrêt qui coopèrent chacun avec une came d'enclenchement et sont déclenchables par l'organe de commande; et - des moyens élastiques qui, lors de la libération des éléments d'arrêt, déplacent l'organe de saut à sa position de repos suivante, ce commutateur étant caractérisé en ce que la came d'enclenchement est en forme d'escalier, en ce qu'au moins deux cames d'enclenchement (97, 98; 111, 112) ont des profils croissant dans des directions opposées, et en ce qu'un élément d'arrêt (90, 91; 110) est associé à chaque came d'enclenchement (97, 98; 111, 112) de façon telle que, dans uneposition extrême de l'organe de saut (44; 113), un élément d'arrêt (91; 110) coopérant avec une came d'enclenchement (98; 111) à profil montant dans une direction, et un élément d'arrêt (90; 111) coopérant avec une came d'enclenchement (97; 112) à profil montant dans l'autre direction, se trouvent respectivement, l'un sur le gradin le plus bas,et l'autre sur le gradin le plus haut de la came d'enclenchement (97, 98; 111, 112)

avec laquelle il coopère.

2. Commutateur selon la revendication 1, caractérisé en ce que la portion (95),d'un élément d'arrêt (90, 91) au contact de la came d'enclenchement (97, 98), est plus large qu'au moins certains des gradins

de la came d'enclenchement (97, 98).

3. Commutateur selon l'une des revendications 1 ou 2, caracté-

risé en ce que deux cames d'enclenchement (111, 112), ayant des profils montant dans des directions opposées, ainsi que les éléments d'arrêt (110) appartenant à ces cames d'enclenchement (111, 112), sont agencés,au moins approximativement les uns à côté des autres, en considérant la

direction du mouvement de l'organe de saut (113).

4. Commutateur selon l'une des revendications 1 ou 2, caracté-

risé en ce que deux cames d'enclenchement (97, 98) ayant des profils montant dans des directions opposées, ainsi que les éléments d'arrêt (90, 91) appartenant à ces cames d'enclenchement (97, 98), sont agencés, les uns à la suite des autres, en considérant la direction du

mouvement de l'organe de saut (44).

5. Commutateur selon la revendication 4, caractérisé en ce que les deux cames d'enclenchement (97, 98; 111, 112) ont un gradin (99) en commun.

6. Commutateur selon la revendication 5, caractérisé en ce que les deux cames d'enclenchement (111, 112) ont en commun le gradin le plus bas, et en ce que ce gradin possède une largeur du même ordre que celle de la portion des éléments d'arrêt (110) se trouvant au contact

des cames d'enclenchement (111, 112).

7. Commutateur selon la revendication 5, caractérisé en ce que les deux cames d'enclenchement (97, 98; 111, 112) ont en commun le gradin le plus haut (99), et en ce que, dans les deux positions de

commutation extrêmes, une portion d'un organe (28, 43, 44) du commu-

tateur, déplacé lors d'une commutation, est au contact d'une partie (12,

14) solidaire du bottier.

8. Commutateur selon l'une quelconque des revendications 1 à 7,

caractérisé en ce que les éléments d'arrêt (90, 91) sont aptes à être introduits dans des logements (58), et en ce qu'il y a au moins une autre came d'enclenchement (100) pour une autre pluralité de positions de commutation, et au moins un logement (57) vide qui est affecté à

ladite autre came d'enclenchement (100), pour recevoir un élément d'arrêt.

9. Commutateur selon la revendication 8, caractérisé en ce que

les cames d'enclenchement (97, 98), pour la première pluralité de posi-

tions de commutation, et les cames d'enclenchement (100), pour l'autre pluralité de positions de commutation, se trouvent respectivement du premier c8té et de l'autre côté du boîtier (11) du commutateur, ou de

l'organe de saut.

10. Commutateur selon l'une quelconque des revendications 1

à 9, caractérisé en ce que les éléments d'arrêt sont des coulisseaux d'enclenchement (90, 91; 104, 110) qu'un ressort (92) presse contre

les cames d'enclenchement (97, 98; 111, 112).

11. Commutateur selon l'une quelconque des revendications I

à 10, caractérisé en ce que les cames d'enclenchement (111, 112) se trouvent sur l'organe de saut (113) et les éléments d'arrêt (110) sur

une partie (11) solidaire du boîtier.

12. Commutateur selon l'une quelconque des revendications 1

à 10, caractérisé en ce que les cames d'enclenchement (97, 98) se trouvent sur une partie (20) solidaire du boîtier, et les éléments

d'arrêt (90, 91) se trouvent sur l'organe de saut (44).

13. Commutateur selon l'une des revendications Il ou 12,

caractérisé en ce que les éléments d'arrêt (90, 91; 104, 110) sont

déclenchables par des rampes (96; 105; 114).

14. Commutateur selon la revendication 13, caractérisé en ce

que les rampes (114) se trouvent sur l'organe de commande.

15. Commutateur selon la revendication 13, caractérisé en ce que les rampes (96; 105) se trouvent sur les éléments d'arrêt (90, 91 104).

16. Commutateur selon l'une des revendications 10 ou 15,

caractérisé en ce que les coulisseaux d'enclenchement (90, 91; 104) possèdent deux rampes (96; 105) agencées symétriquement l'une par

rapport à l'autre et descendant vers des côtés différents.

17. Commutateur selon l'une quelconque des revendications 13

à 16, caractérisé en ce que les rampes (105; 114) sont composées de diverses portions (106, 107; 115, 117) affectées chacune à une transition

d'une position de commutation à la voisine, ces portions ayant diffé-

rentes pentes.

18. Commutateur selon l'une quelconque des revendications 13

à 17, caractérisé en ce que la pente d'au moins une portion (106, 107

117) des rampes (105; 114) affectée à une transition entre deux posi-

tions de commutation déterminées est plus grande que le rapport de la hauteur à la largeur du gradin de came d'enclenchement affectée à la même transition.

19. Commutateur selon l'une quelconque des revendications 13

à 18, caractérisé en ce que les cames d'enclenchement (111) présentent

des gradins de hauteurs différentes.

20. Commutateur selon l'une quelconque des revendications 13

à 19, caractérisé en ce que les cames d'enclenchement présentent des

gradins de largeurs différentes.

21. Commutateur selon l'une quelconque des revendications 13

à 20, caractérisé en ce que les arêtes (86) qui, sur l'organe de com-

mande (43) ou sur les éléments d'arrêt, coopèrent avec les rampes (96),

sont chanfreinées.

22. Commutateur selon l'une quelconque des revendi-

cations] à 21, caractérise en ce que l'organe de commande (43) et l'organe de saut (44) sont des coulisseaux guides l'un dans l'autre, et en ce que les moyens élastiques (80) sont constitués par un ressort hélicoidal sollicité en ses deux extrémités par les deux coulisseaux(43, 44).