FR2867601A1 - Commutateur, notamment commutateur de securite, pour une connexion entre batterie et reseau de bord - Google Patents

Abstract

On propose un commutateur, prévu pour une connexion entre une batterie et un réseau de bord, ce commutateur comprenant un plot de contact (4), qui présente au moins un électro-aimant (2, 3) ou un aimant permanent (8, 9). Un aimant permanent (8, 9) ou bien un électro-aimant (2, 3), placé à demeure contre le boîtier (1), est associé à l'électro-aimant (2, 3) ou à l'aimant permanent (8, 9) du plot de contact (4). Par une alimentation correspondante en courant de l'électro-aimant (2, 3), le plot de contact, qui est guidé de manière à se déplacer linéairement, peut être amené à prendre diverses positions de commutation.

Description

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La présente invention concerne un commutateur, et notamment un commutateur de sécurité, pour une connexion entre batterie et réseau de bord, et comprenant un boîtier, dans lequel est guidé un plot de contact de manière à se déplacer linéairement, des moyens étant prévus pour le déplacement du plot de contact et, en fonction de la position du plot de contact, diverses positions de commutation peuvent être établies entre au moins deux contacts et, plus particulièrement, entre la batterie et le réseau de bord.

On utilise des commutateurs dans les domaines techniques les plus divers, en particulier dans le génie automobile, afin de commuter des courants de charge, ou bien sous la forme de sectionneurs de sécurité pour assurer la déconnexion d'une charge en cas de collision. Pour ce faire, il faut des sectionneurs pour charges élevées, qui doivent pouvoir être commutés de manière réversible entre des états définis. Un tel sectionneur doit être de conception mécanique simple, il doit pouvoir être fabriqué à un coût avantageux, et il doit présenter une longue durée de vie.

Habituellement, pour isoler une charge dans le domaine des véhicules automobiles, on insère des interrupteurs pyrotechniques entre un pôle de la batterie et le réseau de bord. Toutefois, dans le cas des interrupteurs pyrotechniques, la séparation est un processus irréversible, c'est-à-dire que la connexion peut être rétablie au maximum sur le plan mécanique, mais que l'interrupteur doit être remplacé à la suite de son déclenchement. Pour une mise hors circuit irréversible d'une charge, on utilise des relais pour courants forts, relativement onéreux, ainsi que des commutateurs à semi-conducteur.

On connaît, de par le document DE 198 25 246 Cl, un sectionneur électromécanique de batterie, qui présente un conducteur de raccordement au réseau de bord, relié au pôle plus de la batterie et allant directement jusqu'au réseau de bord du véhicule. En outre, le sectionneur de batterie présente un raccordement génératrice / démarreur, qui relie le circuit électrique génératrice / démarreur, par l'intermédiaire d'une paire de contacts, au pôle de la batterie. La paire de contacts est actionnée par un système électromagnétique, qui est mis en fonction, par exemple, par un capteur de court-circuit ou un capteur de collision. Dans le cas d'une collision, le câble génératrice / démarreur est séparé de la batterie, tandis que le réseau de bord reste en service. Dans le sectionneur connu pour la batterie, on utilise un système électromagnétique comportant une culasse, un noyau, une bobine et une armature, l'armature étant en liaison active avec une lame élastique de contact, dont la position est modifiée par l'alimentation en courant de l'électro-aimant, si bien qu'une connexion électriquement conductrice est ouverte ou bien fermée entre la lame élastique de contact et un contact associé.

On connaît également, de par le document DE 199 22 332 Cl, un dispositif de sécurité pour véhicules, ce document décrivant un sectionneur pour forts courants, pour la batterie et le réseau de bord. Le sectionneur pour forts courants présente un commutateur à quatre gradins, dont d'autres positions de contact concernent un raccordement de batterie, un raccordement de réseau de bord ainsi qu'un raccordement séparé, par rapport aux autres dispositifs consommateurs d'énergie reliés au réseau de bord, pour les éléments constitutifs électriques, se trouvant dans une zone mise en danger lors d'un accident.

Pour l'établissement des liaisons de contact avec les zones individuelles, le sectionneur de batterie présente un manchon de commande, qui est monté mobile sur un porte-contact tubulaire. Le manchon de commande présente des zones électriques, qui sont séparées les unes des autres, et qui remplissent une fonction de pontage de contacts, ce manchon de commande pouvant être actionné par moteur, d'une 2867601 3 manière désirée quelconque.

Le but de la présente invention consiste donc à proposer un commutateur de conception simple, à fonctionnement fiable et de fabrication économique.

Ce but est atteint par un commutateur selon la présente invention, dans lequel il est prévu un électro-aimant et un aimant permanent, l'aimant permanent ou l'électro-aimant étant disposé sur le plot de contact, et l'électro-aimant ou bien l'aimant permanent étant placé contre le boîtier, et la position du plot de contact pouvant être réglée par l'intermédiaire de l'interaction entre l'aimant permanent et l'électro- aimant, alimenté en courant et non alimenté en courant.

D'autres formes avantageuses de réalisation de l'invention sont indiquées dans la suite du document.

Un avantage du commutateur selon la présente invention réside dans le fait que le commutateur est fiable, sûr et qu'il fonctionne rapidement. Cet avantage résulte du fait qu'il est caractérisé en ce qu'il est prévu au moins un électro-aimant et un aimant permanent, et soit l'électro-aimant soit l'aimant permanent est disposé sur un plot de contact mobile du commutateur. L'électro-aimant et l'aimant permanent sont respectivement associés à un aimant permanent et à un électro-aimant, qui sont fixés contre le boîtier du commutateur. En fonction de l'alimentation en courant de l'électro-aimant, le plot de contact, monté de manière à pouvoir se déplacer linéairement, se déplace rapidement et de manière fiable pour prendre une position, parmi au moins deux positions différentes de commutation.

Dans une forme préférée de réalisation de l'invention, l'aimant permanent et/ou le noyau de l'électro-aimant est ou sont placé (s) dans un trajet du courant à commuter. De cette manière, une conception de faibles dimensions du commutateur est possible, étant donné que l'on utilise également, pour le passage du courant, l'aimant permanent et/ou l'électro- aimant.

2867601 4 Dans une autre forme préférée de réalisation de l'invention, le plot de contact présente une surface de contact, qui est associée à une deuxième surface de contact, qui est fixe sur le boîtier. Une surface de contact est constituée par le noyau de l'électro-aimant, tandis que l'autre surface de contact est constituée par l'aimant permanent, si bien que, à l'état de contact des surfaces de contact, aussi bien le noyau de l'électro-aimant que l'aimant permanent sont disposés dans un trajet du courant à commuter.

Dans une autre forme préférée de réalisation de l'invention, le plot de contact présente deux extrémités opposées, sur lesquelles est chaque fois disposé un aimant permanent. Chacun des aimants permanents est associé à un électro-aimant, fixé contre le boîtier. Grâce à cet agencement des aimants permanents et des électro-aimants, le plot de contact peut être déplacé, d'une manière rapide et fiable, selon un mouvement de va-etvient entre deux positions de commutation, dans lesquelles chaque fois un aimant permanent vient en application contre l'électro-aimant associé.

Dans encore une autre forme préférée de réalisation de l'invention, au moins l'un des noyaux des électro-aimants est relié, de manière électriquement conductrice, à la batterie ou au réseau de bord, et le courant à commuter est amené à circuler par l'intermédiaire de l'aimant permanent associé et du noyau de l'électro-aimant. Dans une autre forme préférée de réalisation de l'invention, les noyaux des deux électro-aimants sont reliés, de manière électriquement conductrice, à un contact électrique correspondant. De préférence, les deux noyaux des électro- aimants sont reliés, de manière électriquement conductrice, au même contact, de préférence à la batterie du véhicule automobile Selon une autre forme préférée de réalisation de l'invention, le plot de contact présente, sur une face latérale, une surface de contact qui, en fonction de la position de commutation du plot de contact, peut être mise 2867601 5 en contact avec au moins un troisième contact du boîtier.

De préférence, le plot de contact est divisé en zones de contact électriquement isolées les unes des autres, et une zone de contact peut être reliée, de manière électriquement conductrice, à une surface de contact du plot de contact. En fonction de la position de commutation du plot de contact, les zones de contact sont reliées, de manière électriquement conductrice, à des contacts associés d'une manière différente. Du fait de cette forme de réalisation, on obtient une grande souplesse d'utilisation lors de l'établissement de différents états de commutation, avec une pluralité de contacts électriques.

Dans encore une autre forme préférée de réalisation de l'invention, le plot de contact est guidé entre deux rails de guidage, et un aimant permanent est disposé sur le plot de contact, tandis que l'électro-aimant associé est disposé contre le boîtier. Les pôles magnétiques de l'aimant permanent sont disposés l'un derrière l'autre dans le sens du guidage du plot de contact, si bien que l'on obtient un guidage magnétique du plot de contact entre les rails ferromagnétiques de guidage. Cela permet un centrage du plot de contact entre les rails de guidage, ce qui aboutit à une diminution du frottement entre le plot de contact et les rails de guidage.

Dans une autre forme de réalisation de l'invention, il est prévu, contre le boîtier, deux contacts, qui sont réalisés en tant que contacts à frottement et qui s'appliquent contre le plot de contact. En fonction de la position de commutation du plot de contact, du fait des zones de contact du plot de contact, qui sont électriquement isolées les unes des autres, les deux contacts sont reliés l'un à l'autre, d'une manière électriquement conductrice.

Dans encore une autre forme préférée de réalisation de l'invention, un espace entre contacts est formé entre deux 2867601 6 blocs de contact, et le plot de contact est mobile dans cet espace, suite à l'alimentation en courant dudit au moins un électro-aimant. D'autre part, l'espace entre contacts est défini par deux faces latérales, qui forment un effilement conique et qui peuvent être mises en contact avec des faces latérales du plot de contact. De préférence, le plot présente des faces latérales, qui s'étendent à peu près parallèlement aux faces latérales définissant l'espace entre contacts. De cette manière, on obtient un centrage à ajustage automatique du plot de contact dans l'espace entre contacts.

D'autres caractéristiques et avantages de la présente invention ressortiront plus clairement à la lecture de la description qui va suivre à titre d'exemple, faite en référence aux dessins annexés, sur lesquels: réalisation du commutateur; la figure 8 représente la troisième forme de réalisation du commutateur, dans une deuxième position de commutation la figure 9 représente une forme préférée de réalisation du commutateur, avec un guidage magnétique; la figure 10 représente une quatrième forme de réalisation du commutateur; est une représentation schématique d'une première forme de réalisation du commutateur; représente une deuxième position de commutation du commutateur; représente une troisième position de commutation du commutateur; représente une quatrième position de commutation du commutateur; représente une deuxième forme de réalisation du commutateur représente la deuxième forme de réalisation du commutateur, dans une deuxième position de commutation la figure 7 représente une troisième forme de la figure 1 la figure 2 la figure 3 la figure 4 la figure 5 la figure 6 20 2867601 7 la figure 11 représente, en vue latérale, la quatrième forme de réalisation du commutateur; la figure 12 représente la quatrième forme de réalisation du commutateur, lors de l'ouverture du contact; la figure 13 représente la quatrième forme de réalisation du commutateur, à l'état complètement ouvert; et la figure 14 représente une cinquième forme de réalisation du commutateur.

La figure 1 représente schématiquement un commutateur, qui est installé, de préférence en tant que commutateur formant sectionneur de sécurité, dans un véhicule automobile. Dans la forme illustrée de réalisation, le commutateur 24 est monté entre une batterie 14 d'un véhicule automobile et deux lignes électriques 18, 19 d'un réseau de bord du véhicule automobile. Le commutateur comporte un boîtier 1, contre lequel est prévu un premier contact 15, qui est relié de manière électriquement conductrice à la batterie 14. Il est en outre prévu un deuxième contact 16, qui est relié de manière électriquement conductrice à la première ligne 18, et un troisième contact 17 est relié de manière électriquement conductrice à la deuxième ligne 19. Les premier, deuxième et troisième contacts 15, 16, 17 sont, de préférence, réalisés en tant que contacts glissants, dont les surfaces de glissement sont associées à un plot de contact 4, qui est maintenu dans le boîtier 1 de manière à se déplacer linéairement. Pour ce faire, il est prévu deux paires de rails de guidage 10, 11, 12, 13, qui guident latéralement le plot de contact 4, dans deux zones de guidage. Le plot de contact 4 présente globalement la forme d'une barrette rectangulaire, dont les extrémités sont pourvues respectivement d'un premier et d'un second aimant permanent, 8 et 9. Un premier et un second électro-aimant 2, 3, fixés contre le boîtier 1, sont associés chacun à 10 2867601 8 l'un des aimants permanents, respectivement 8 et 9. Le premier et le second électro-aimant 2, 3 sont reliés, par l'intermédiaire de lignes de commande 33, à un appareil de commande 23. En fonction de l'alimentation en courant du premier et du second électro-aimant 2, 3 au moyen de l'appareil de commande 23, le plot de contact 4 peut être déplacé entre les premier et second électro- aimants 2, 3 selon un mouvement de va-et-vient. Par conséquent, le plot de contact 4 peut prendre au moins deux positions différentes le long de l'axe de déplacement, prédéfini par les rails de guidage 10, 11, 12, 13. Le plot de contact 4 présente des zones électriquement isolées les unes des autres, et au moyen desquelles des trajets individuels du courant peuvent être réglés entre les contacts 15, 16, 17 par l'intermédiaire du plot de contact 4.

Dans la forme représentée de réalisation, le plot de contact 4 présente une zone conductrice 5, qui est située au milieu du plot de contact 4. Entre la zone conductrice 5 et les aimants permanents 8 et 9, disposés au niveau des zones d'extrémité, une zone isolante 6, 7 est chaque fois constituée. Dans la position montrée, le second aimant permanent 9 est appliqué contre le second électro-aimant 3, qui lui est associé. On obtient cela, par exemple, en alimentant en courant de façon correspondante le second électro-aimant 3, ou bien parce que le noyau du second électro-aimant consiste en un matériau ferromagnétique et que, par conséquent, le second aimant permanent 9 est attiré contre le noyau du second électro-aimant 3. Dans cette position, le premier contact 15 est relié, de manière électriquement conductrice et par l'intermédiaire de la zone conductrice 5, aux deuxième et troisième contacts 16, 17. Par conséquent, la batterie 14 alimente en tension électrique aussi bien la première ligne 18 que la deuxième ligne 19.

L'appareil de commande 23 commande, en fonction des positions souhaitées de commutation, les premier et second 2867601 9 électro-aimants 2, 3 de telle sorte que le plot de contact 4 prenne les positions souhaitées de commutation. Par exemple, l'appareil de commande 23 surveille, à l'aide d'un capteur de collision, l'apparition d'un accident du véhicule automobile et, s'il détecte un accident, il fait passer le plot de contact 4 dans une position de commutation, judicieuse en cas d'accident.

En fonction de la forme choisie de réalisation, on peut mettre en place, au lieu de deux électro-aimants 2, 3, 10 un seul électro-aimant 2.

En outre, à la place de la forme montrée de réalisation, les électroaimants 2, 3 peuvent également être disposés au niveau des extrémités du plot de contact 4, et le premier ainsi que le second aimant permanent 8, 9 peuvent alors être montés à demeure contre le boîtier 1. Toutefois, cette forme de réalisation présente, par rapport à la forme de réalisation précédente, l'inconvénient que l'alimentation en courant des électro-aimants 2, 3 mobiles est alors nettement plus onéreuse.

Les figures 2 à 4 représentent différents états de commutation du commutateur selon la figure 1. A la figure 2, une partie du commutateur 24 est représentée, et le plot de contact 4, comportant le second aimant permanent 9, est appliqué contre le second électro-aimant 3. Dans cette position, ni le premier aimant permanent 8 ni le second aimant permanent 9 ne sont alimentés en courant. Le premier contact 15, qui est relié à la batterie 14, est relié, de manière électriquement conductrice, aussi bien au deuxième contact 16 qu'au troisième contact 17, par l'intermédiaire de la zone conductrice 5. Dans cette position, la force de maintien, par laquelle le plot de contact 4 est maintenu contre le second électroaimant 3, est produite par la force d'attraction magnétique entre le second aimant permanent 9 et le noyau du second électro-aimant 3, lequel noyau est fait en un matériau ferromagnétique, tel que du fer.

2867601 10 La figure 3 illustre une situation d'inversion, dans laquelle aussi bien le premier électro-aimant 2 que le second électro-aimant 3 sont alimentés en courant. Les deux électro-aimants 2, 3 sont alimentés de telle sorte que les deux électro-aimants 2, 3 exercent une force électrique sur le plot de contact 4, pour déplacer le plot de contact 4 en direction du premier électro-aimant 2. Les forces magnétiques sont indiquées schématiquement par des flèches ainsi que par la lettre F. En outre, les pôles magnétiques, qui se forment au niveau des électroaimants 2 et 3, du fait de l'alimentation en courant des électro-aimants 2, 3 sont indiqués par de grandes majuscules. Dans cette situation, le second électro-aimant 2,3 présente un pôle sud magnétique S, qui est associé au pôle sud magnétique S du second aimant permanent 9. Par conséquent, une force de répulsion magnétique agit entre le second électro-aimant 3 et le second aimant permanent 9. Par contre, c'est une force d'attraction magnétique qui s'exerce entre le premier électroaimant 2 et le premier aimant permanent 8, car le premier électro-aimant 2 présente un pôle sud magnétique S qui est dirigé vers le pôle nord magnétique N du premier aimant permanent 8. Pendant le déplacement du plot de contact 4, depuis la première position d'application contre le second électro-aimant 3, en direction de la deuxième position d'application contre le premier électro-aimant 2, la zone conductrice 5 glisse le long des premier, deuxième et troisième contacts 15, 16, 17.

La figure 4 représente le plot de contact 4 dans la deuxième position d'application, dans laquelle le premier aimant permanent 8 est situé contre le premier électro- aimant 2, tandis que les premier et second électro-aimants 2, 3 ne sont plus alimentés en courant. Cela est représenté sous la forme de deux zéros, indiqués chaque fois au-dessus des premier et second électro-aimants 2, 3. Dans cette position, la force de maintien du plot de contact 4 contre le premier électro-aimant 2 résulte de la force 2867601 11 d'attraction magnétique entre le premier aimant permanent 8 et le noyau en fer du premier électro-aimant 2. Dans cette position de commutation, le troisième contact 17 n'est plus contre la zone conductrice 5, mais au contraire il est appliqué contre une première zone isolante 6. Par conséquent, dans cette deuxième position de commutation, une connexion électriquement conductrice n'est établie qu'entre les premier et deuxième contacts 15, 16. Il en résulte que, dans le cas d'un accident, qui est détecté par l'appareil de commande 23, une alimentation correspondante en courant des premier et second électro-aimants 2, 3 permet de faire passer le plot de contact 4 de la première position de commutation selon la figure 2 à la deuxième position de commutation, représentée à la figure 4, et dans laquelle l'alimentation en courant de la deuxième ligne 19, qui est raccordée au troisième contact 17, est interrompue. Par conséquent, des zones du réseau de bord peuvent être séparées de la source d'alimentation en tension, ces zones étant des zones susceptibles, dans le cas d'un accident et d'un éventuel endommagement du réseau de bord, d'engendrer des risques quant à la sécurité.

Du fait d'une formation adéquate d'une seule ou de plusieurs zone(s) conductrice(s) 5, et d'une seule ou de plusieurs zone(s) isolante(s) 6, 7, on peut obtenir les positions de commutation les plus diverses entre des contacts à relier. Dans une forme simple de réalisation, on peut prévoir, par exemple, uniquement un premier et un deuxième contact 15, 16 qui, en fonction de la position du plot de contact 4, peuvent être reliés l'un à l'autre de façon électriquement conductrice, ou être séparés l'un de l'autre.

Le premier aimant permanent 8 présente, au niveau de l'extrémité du plot de contact 4, un pôle nord magnétique N et, lui faisant suite en direction du milieu du plot de contact 4, un pôle sud magnétique S. Le second aimant permanent 9 présente, au niveau de l'extrémité du plot de 2867601 12 contact 4, un pôle sud magnétique S et, en direction du milieu du plot de contact 4, un pôle nord magnétique N. En fonction de la forme souhaitée de réalisation, on peut également utiliser d'autres combinaisons ou dispositions des pôles magnétiques. Les électro-aimants 2, 3 peuvent, par exemple, être alimentés en permanence en courant ou bien uniquement pour le déplacement du plot de contact et, de préférence, lorsque l'allumage est mis en fonction dans le véhicule automobile.

Dans une autre forme simple de réalisation, il est prévu un seul électroaimant 2 et, à la place du second électro-aimant 3, on installe soit un aimant permanent soit un aimant en matériau ferromagnétique. Toutefois, dans le cas de cette forme de réalisation, la force magnétique de l'unique électro-aimant doit être calculée de telle sorte que le plot de contact 4 puisse être déplacé par la force magnétique de l'électro-aimant jusqu'à l'aimant permanent ou jusqu'au matériau ferromagnétique, fixé à demeure contre le boîtier. En outre, il faut pouvoir engendrer une force d'attraction magnétique suffisamment grande entre l'électro-aimant et l'aimant permanent associé, pour que le plot de contact puisse être ramené de nouveau vers l'électro-aimant.

Dans une autre forme préférée de réalisation, qui est illustrée sur les figures 5 et 6, les noyaux des premier et second électro-aimants 2, 3 sont raccordés à la batterie. La figure 5 représente la deuxième forme de réalisation du commutateur, dans lequel le noyau des premier et second électro-aimants 2, 3 consiste en un matériau électriquement conducteur, ces noyaux étant reliés de manière électriquement conductrice, par l'intermédiaire d'une troisième et d'une quatrième ligne 25, 26, à la batterie 14 ou bien au premier contact glissant 15, comme le représente la figure 5. Pour ce faire, les noyaux métalliques des électro-aimants 2, 3 sont utilisés en tant que trajets du courant en plus du premier contact 15. De manière 2867601 13 correspondante, les premier et second aimants permanents 8, 9 sont également réalisés de façon électriquement conductrice. Pour ce qui est des autres particularités, la forme de réalisation selon la figure 5 correspond globalement à la forme de réalisation montrée à la figure 1. Dans la position représentée de commutation, aussi bien le deuxième contact 16 que le troisième contact 17 sont alimentés en courant par l'intermédiaire du premier contact 15.

Le plot de contact 4, montré à la figure 5, présente une zone conductrice 5, qui s'étend jusqu'au premier aimant permanent 8. Entre la zone conductrice 5 et le second aimant permanent 9, est formée une première zone isolante 6. Par conséquent, une alimentation en courant des deuxième et troisième contacts 16, 17, n'est pas possible par l'intermédiaire du noyau du second électro-aimant 3. En fonction de la forme choisie de réalisation, la première zone isolante 6 peut également être remplacée par une zone conductrice correspondante, si bien que les deuxième et troisième contacts 16, 17 peuvent alors être alimentés en courant par l'intermédiaire de la quatrième ligne 26, du noyau du second électroaimant 3 et du second aimant permanent 9. Sur la figure 5, le plot de contact 4 est représenté lorsque son second aimant permanent 9 est appliqué contre le noyau du second électro-aimant 8.

La figure 6 représente une deuxième position de commutation, dans laquelle le plot de contact 4 est appliqué par le premier aimant permanent 8 contre le noyau du premier électro-aimant 2. En outre, le premier et le deuxième contact 15, 16 sont placés contre la zone conductrice 5. Le troisième contact 17 est appliqué contre la première zone isolante 6, si bien que le troisième contact 17 est électriquement isolé. Dans cette position de commutation, le deuxième contact 16 est alimenté en courant par l'intermédiaire d'un premier trajet du courant et d'un deuxième trajet du courant. Le premier trajet du courant passe par le premier contact 15 et la zone conductrice 5 du 2867601 14 plot de contact 4 vers le deuxième contact 16. Le deuxième trajet du courant passe par la troisième ligne 25, le noyau du premier électro-aimant 2, le premier aimant permanent 8 et la zone conductrice 5, jusqu'au deuxième contact 16.

La figure 7 représente une troisième forme de réalisation du commutateur, qui est conçue globalement comme le commutateur selon la figure 5, sauf que le premier contact 15 n'existe plus ici et que le plot de contact 4 consiste en une zone conductrice 5 entre les premier et second aimants permanents 8, 9, un évidement 27 étant toutefois pratiqué dans le plot de contact 4. Dans la première position de commutation montrée à la figure 7, les noyaux des premier et second électro-aimants 2, 3 sont fabriqués en un matériau électriquement conducteur et ils sont reliés, par l'intermédiaire respectivement d'une troisième et d'une quatrième ligne 25, 26, à une source d'alimentation en tension, par exemple sous la forme de la batterie 14 du véhicule automobile. Dans la première position de commutation, le plot de contact 4 est appliqué par le second aimant permanent 9 contre le second électro-aimant 3, qui lui est associé. Les deuxième et troisième contacts 16, 17 sont disposés, de manière électriquement conductrice, contre la zone conductrice 5 du plot de contact 4. Par conséquent, dans cette position, les deuxième et troisième contacts 16, 17 sont alimentés en courant par l'intermédiaire de la quatrième ligne 26, du noyau du second électro-aimant 3, du second aimant permanent 9 et de la zone conductrice 5. L'évidement 27 est formé à côté de la zone, dans laquelle le troisième contact 17 s'applique contre la zone conductrice 5.

Maintenant, si par une alimentation correspondante en courant des premier et second électro-aimants 2 et 3, le plot de contact 4 se déplace pour venir contre le premier électro-aimant 2, alors il se crée une situation de contact, telle que représentée à la figure 8. Sur la figure 8, seul le deuxième contact 16 est en contact 2867601 15 électriquement conducteur avec la zone conductrice 5. Du fait que la position du plot de contact 4 est décalée par rapport à celle montrée à la figure 7, le troisième contact 17 se trouve au-dessus de l'évidement 27 et il n'a donc pas decontact électrique avec la zone conductrice 5. Dans cette position, un courant électrique passe par l'intermédiaire de la troisième ligne 25, du noyau du premier électro-aimant 2, du premier aimant permanent 8 et de la zone conductrice 5 jusqu'au deuxième contact 16. A la place de l'évidement 27, on pourrait également prévoir une zone isolante qui, dans la deuxième position de commutation, isolerait électriquement le contact 17 par rapport à la zone conductrice 5.

La figure 9 illustre une autre forme préférée de réalisation de la présente invention, dans laquelle au moins un premier électro-aimant 2 est disposé de manière adjacente au premier et au deuxième rail de guidage 10, 11. De préférence, le premier électro-aimant 2 peut également être disposé, du moins en partie, entre les premier et deuxième rails de guidage 10, 11. Dans cette forme de réalisation, les premier et deuxième rails de guidage 10, 11 sont fabriqués en un matériau électriquement conducteur. Entre le premier électro-aimant 2 et le premier aimant permanent 8, s'établit un champ magnétique, qui aide au guidage central du plot de contact 4 entre les premier et deuxième rails de guidage 10, 11. Par conséquent, le frottement entre le plot de contact 4 et les rails de guidage 10, 11 est réduit.

L'utilisation des noyaux des électro-aimants 2, 3 en tant que surfaces de contact électrique pour le passage du courant offre l'avantage que la force magnétique, produite par les électro-aimants 2, 3 et/ou les aimants permanents 8 et 9, aboutit à une augmentation de la force de contact entre le noyau de l'électro-aimant et l'aimant permanent associé, 8 ou 9.

Dans la forme de réalisation représentée à la figure 2867601 16 9, on peut en plus disposer au moins une spire 28 de la bobine d'excitation du premier électro-aimant 2 devant le noyau du premier électro-aimant 2 et la faire passer sur les premier et deuxième rails de guidage 10, 11. Cette spire 28 supplémentaire augmente encore la force magnétique agissant sur l'aimant permanent 8.

Les figures 10 à 14 expliquent une autre forme de réalisation du commutateur selon l'invention, dans laquelle un espace entre contacts 22 est formé entre deux blocs de contact 20, 21, cet espace se rétrécissant au moins au niveau d'une surface de contact, dans le sens du déplacement du plot de contact 4. La figure 10 représente une vue latérale de l'agencement, dans lequel le premier et le second électro-aimant 2, 3 sont disposés l'un au-dessus de l'autre, et le plot de contact 4 est guidé, par l'intermédiaire des premier et deuxième rails de guidage 10 et 11, entre les premier et second électro-aimants 2, 3.

La figure 11 représente une autre vue latérale de l'agencement, représentant des premier et second blocs de contact 20, 21, le premier bloc de contact 20 étant relié à la batterie 14, tandis que le second bloc de contact 21 est relié, de manière électriquement conductrice, à une première ligne 18 du réseau de bord d'un véhicule automobile. Les premier et second blocs de contact 20, 21 présentent des surfaces de contact 29, 30 associées, qui délimitent l'espace entre contacts 2. Dans une forme préférée de réalisation, qui est illustrée à la figure 11, les surfaces de contact 29, 30 sont disposées de telle manière que l'espace entre contacts 22 aille en se rétrécissant en direction du second électro- aimant 3, c'est-à-dire dans le sens d'introduction du plot de contact 4. Le plot de contact 4 comporte, dans cette forme de réalisation, un aimant permanent 8 ayant un pôle sud magnétique S et un pôle nord magnétique N, le pôle sud magnétique S étant dirigé vers le second électro-aimant 3 et le pôle nord magnétique N étant dirigé vers le premier 2867601 17 électro-aimant 2. Le plot de contact 4 présente d'autres surfaces de contact 31, 32, qui sont associées aux surfaces de contact 29, 30 des premier et second blocs de contact 20, 21. Dans la forme représentée de réalisation, les surfaces de contact, chaque fois associées, du plot de contact 4 et du premier ou du second bloc de contact 20, 21 sont disposées parallèlement les unes aux autres.

Le plot de contact 4 est montré, à la figure 11, dans l'état conducteur du commutateur, dans lequel le plot de contact 4 est appliqué contre le second électro-aimant 3 et une liaison électriquement conductrice est établie entre les premier et second blocs de contact 20, 21, par l'intermédiaire du plot de contact 4. Du fait de la forme de l'espace entre contacts 22 qui va en s'amincissant, et de la conformation correspondante du plot de contact 4, on obtient un ajustage spontané du plot de contact 4 pendant le mouvement en direction du second électroaimant 3, à l'intérieur de l'espace entre contacts 22. En fonction de la forme de réalisation du premier aimant permanent 8 et du noyau du second électro-aimant 3, il faut, pour maintenir le plot de contact 4 dans cette position, une alimentation en courant du second électro-aimant 3.

La figure 12 représente la situation, lorsque le plot de contact 4 sort de l'espace entre contacts 22 et se déplace en direction du premier électro-aimant 2. Du fait de la disposition choisie pour les premier et second électro-aimants 2 et 3, la force de gravité peut également être exploitée pour cette opération, parce qu'elle entraîne le plot de contact 4 vers le bas en direction du premier électro-aimant 2. Pour libérer le plot de contact 4, le second électro- aimant 3 est alimenté en courant de telle manière que le second électro- aimant 3 repousse le premier aimant permanent 8. En outre, pour faciliter le mouvement, le premier électro-aimant 2 est alimenté en courant de telle sorte que le premier électro-aimant 2 attire le premier aimant permanent 8 du plot de contact 4.

2867601 18 La figure 13 représente la position ouverte du commutateur, dans laquelle aucun contact électriquement conducteur n'est établi entre les premier et second blocs de contact 20, 21 par l'intermédiaire du plot de contact 4, bien au contraire, le plot de contact 4 vient en appui contre le noyau du premier électro-aimant 2 et il est retenu contre le premier électro-aimant 2, sans alimentation en courant du premier électroaimant 2, par l'interaction magnétique entre le premier aimant permanent 8 et le noyau du premier électro-aimant 2. Il ressort clairement de la figure 13 que les autres surfaces de contact 31, 32, qui sont formées au niveau de faces latérales opposées du plot de contact 4, sont disposées chacune parallèlement à la première ou bien à la seconde surface de contact, 29 ou 30 qui lui est respectivement associée et qui appartient respectivement au premier ou bien au second bloc de contact 20, 21.

La figure 14 illustre une autre forme de réalisation de l'invention, dans laquelle le commutateur selon la figure 11 est disposé de telle sorte que l'espace entre contacts 22 soit situé au-dessus de l'électro-aimant 3 inférieur. Pour le reste, l'agencement de commutation est identique à la forme de réalisation, telle que décrite en liaison avec les figures 10 à 13. Cependant, la forme de réalisation montrée à la figure 14 présente l'avantage que, en raison de la force de gravité, à l'état fermé, aucune alimentation en courant du second électro-aimant 3 n'est requise.

Bien que l'invention ait été particulièrement montrée et décrite en se référant à un mode de réalisation préféré de celle-ci, il sera compris aisément par les personnes expérimentées dans cette technique que des modifications dans la forme et dans des détails peuvent être effectuées sans sortir de l'esprit ni du domaine de l'invention.

19 Liste des références numériques 1 boîtier 2 premier électro-aimant 3 second électro-aimant 4 plot de contact zone conductrice 6 première zone isolante 7 seconde zone isolante 8 premier aimant permanent 9 second aimant permanent premier rail de guidage 11 deuxième rail de guidage 12 troisième rail de guidage 13 quatrième rail de guidage 14 batterie premier contact 16 deuxième contact 17 troisième contact 18 première ligne 19 deuxième ligne premier bloc de contact 21 second bloc de contact 22 espace entre contacts 23 appareil de commande 24 commutateur troisième ligne 26 quatrième ligne 27 évidement 28 spire 29 première surface de contact deuxième surface de contact 31 autre surface de contact 32 autre surface de contact 33 ligne de commande

Claims (10)

REVENDICATIONS

1. Commutateur, et notamment commutateur de sécurité, destiné à une connexion entre batterie et réseau de bord, et comprenant un boîtier (1), dans lequel est guidé un plot de contact (4) de manière à se déplacer linéairement, des moyens (2, 3, 8, 9) étant prévus pour le déplacement du plot de contact (4) et, en fonction de la position du plot de contact, diverses positions de commutation peuvent être établies entre au moins deux contacts (15, 16, 17), notamment entre la batterie (14) et le réseau de bord (18, 19), caractérisé en ce qu'il est prévu au moins un électroaimant (2, 3) et un aimant permanent (8, 9), en ce que l'aimant permanent (8, 9) ou l'électro-aimant (2, 3) est disposé sur le plot de contact (4), en ce que l'électro-aimant (2, 3) ou bien l'aimant permanent (8, 9) est placé contre le boîtier (1), et en ce que la position du plot de contact (4) peut être réglée par l'intermédiaire de l'interaction entre l'aimant permanent (8, 9) et l'électro- aimant (2, 3), alimenté en courant et non alimenté en courant.

2. Commutateur selon la revendication 1, caractérisé en ce que l'aimant permanent (8, 9) et/ou le noyau de l'électro-aimant (2, 3) est ou sont placé(s) dans un trajet du courant à commuter.

3. Commutateur selon la revendication 2, caractérisé en ce que le plot de contact (4) présente une surface de contact (31, 32), qui est associée à une deuxième surface de contact (29, 30) fixe du boîtier, en ce qu'une surface de contact est constituée par une surface du noyau de l'électroaimant (2, 3), tandis que l'autre surface de contact est constituée par une surface de l'aimant permanent (8, 9), si bien que, à l'état de contact des surfaces de contact, le noyau de l'électro-aimant (2, 3) et l'aimant permanent (8, 9) sont disposés dans un trajet du courant à commuter.

2867601 21

4. Commutateur selon la revendication 1 ou 2, caractérisé en ce que le plot de contact (4) présente au moins deux aimants permanents (8, 9), qui sont disposés aux extrémités opposées du plot de contact (4), et en ce que deux aimants permanents (8, 9) sont associés aux deux électro-aimants permanents (2, 3) disposés contre le boîtier.

5. Commutateur selon la revendication 4, caractérisé en ce que, en fonction de l'alimentation en courant des électro-aimants (2, 3), l'un des deux aimants permanents (8, 9) peut être déplacé pour venir en contact électrique avec le noyau, qui lui est associé, de l'électro-aimant (2, 3), et en ce qu'au moins le noyau des deux électro-aimants (2, 3) est relié, de manière conductrice, à une source de tension, notamment à la batterie (14) et/ou au réseau de bord.

6. Commutateur selon l'une des revendications 1 à 5, caractérisé en ce que le plot de contact (4) est appliqué, par une face latérale par rapport au mouvement linéaire du plot de contact (4), contre un premier contact (15) du boîtier (1) qui, en fonction d'une position de commutation du plot de contact (4), peut être mis en contact avec un autre contact (16, 17; 5, 26; 5, 25) du boîtier (1).

7. Commutateur selon la revendication 6, caractérisé en ce que le plot de contact (4) est divisé en zones de contact (5, 6, 7) électriquement isolées les unes des autres, et en ce qu'une zone de contact (5) peut être mise en contact, de manière électriquement conductrice, avec l'autre contact (16, 17) du boîtier (1), en fonction de la position de commutation du plot de contact (4).

8. Commutateur selon l'une des revendications 1 à 7, caractérisé en ce que le plot de contact (4) présente, au niveau d'une extrémité, un aimant permanent (8, 9), en ce que l'aimant permanent (8, 9) est associé à un électro- aimant (2, 3), qui est fixé contre le boîtier (1), en ce que l'aimant permanent (8, 9) est guidé entre deux rails de guidage (10, 11, 12, 13), et en ce que les pôles magnétiques (S, N) de l'aimant permanent (8, 9) sont disposés l'un derrière l'autre dans le sens du déplacement du plot de contact (4) et aident à un guidage magnétique du plot de contact (4) dans les rails de guidage (10, 11, 12, 13).

9. Commutateur selon l'une des revendications 1 à 4, caractérisé en ce que le plot de contact (4) présente deux autres surfaces de contact (31, 32) disposées latéralement, en ce que deux contre-contacts (20, 21) sont formés contre le boîtier (1), en ce que les contre-contacts (20, 21) présentent des surfaces d'appui (29, 30) dirigées l'une vers l'autre, en ce que les surfaces d'appui (29, 30) délimitent un espace entre contacts (22) à effilement progressif, en ce que les autres surfaces de contact (31, 32) sont formées à peu près parallèlement aux surfaces d'appui (29, 30), et en ce que le plot de contact (4) peut être déplacé vers l'intérieur de l'espace entre contacts (22), en fonction de l'alimentation en courant de l'électro-aimant (2, 3), et un courant circule, par l'intermédiaire du plot de contact (4), entre les deux surfaces d'appui (29, 30).

10. Commutateur selon la revendication 9, caractérisé en ce que le plot de contact (4) et l'espace entre contacts (22) sont prévus de telle manière que la force de gravité puisse être utilisée en tant que force de précontrainte pour le plot de contact.