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Title:
LOW-CURRENT STARTER SWITCH FOR VEHICLES AND STARTER GEAR COMPRISING SAID SWITCH
Document Type and Number:
WIPO Patent Application WO/2002/103732
Kind Code:
A1
Abstract:
The invention relates to a low-current starter switch (1) for vehicles, comprising a rotor (3; 3') fixed to the anti-theft cylinder with regard to rotation and an electrical circuit. According to the invention, said electrical circuit is low current and with a variable resistance, depending on the angular position of the rotor (3; 3'), and provides an output voltage (V¿x?) which varies as a function of said resistance.

Inventors:
Plana, Bague Miquel (C/Ramon TURRO 13, 13°, 4a Barcelona, 08005, ES)
Herrero, Pellicer Jose-antonio (C/Londres 31 Principal 4a Barcelona, 08029, ES)
Application Number:
PCT/EP2002/006632
Publication Date:
December 27, 2002
Filing Date:
June 17, 2002
Export Citation:
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Assignee:
VALEO SISTEMAS DE SEGURIDAD Y DE CIERRE, S.A. (C. Olesa a Martorell Km1 Oleasa de Monserrat, 08640, ES)
Plana, Bague Miquel (C/Ramon TURRO 13, 13°, 4a Barcelona, 08005, ES)
Herrero, Pellicer Jose-antonio (C/Londres 31 Principal 4a Barcelona, 08029, ES)
International Classes:
H01H19/00; H01H19/46; H01H27/06; H01H27/08; (IPC1-7): H01H27/06; B60R25/02; H01H27/08
Foreign References:
US6122944A
US5773774A
US3873891A
US4801914A
US4527024A
Attorney, Agent or Firm:
Croonenbroek, Thomas (VALEO SECURITE HABITACLE 42 rue le Corbusier Europarc CRETEIL, F-94042, FR)
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Claims:
REVENDICATIONS
1. Interrupteur de démarrage à faible courant (1) pour véhicules, comprenant un rotor (3 ; 3') solidaire en rotation du cylindre de l'antivol, ainsi qu'un circuit électrique, caractérisé en ce que ledit circuit électrique est à faible courant et de résistance variable, dépendant de la position angulaire du rotor (3 ; 3'), et délivre une tension de sortie (Vx) variable en fonction de ladite résistance.
2. Interrupteur de démarrage selon la revendication 1, caractérisé en ce que ledit circuit électrique comprend une plaquette de circuit imprimé (14) comportant au moins deux résistances (Rl, R2, R3) en série, au moins un curseur (12), solidaire en rotation du rotor (3'), étant prévu pour entrer en contact avec les pistes (P1, P2) du circuit imprimé pour courtcircuiter au moins une des résistances (R2, R3) lorsque le rotor (3') occupe des positions angulaires prédéterminées.
3. Interrupteur de démarrage selon la revendication 2, caractérisé en ce que le circuit électrique comprend une plaquette de circuit imprimé (14) comportant trois résistances (Rl, R2, R3) en série, et en ce que le curseur (12) courtcircuite une résistance (R3) lorsque le rotor (3') occupe des premières positions angulaires prédéterminées et courtcircuite deux résistances (R2, R3) lorsque le rotor occupe des deuxièmes positions angulaires prédéterminées.
4. Interrupteur selon les revendications 2 ou 3, caractérisé en ce que la plaquette de circuits imprimé (14) comprend deux circuits électriques indépendants, et en ce qu'il est prévu deux curseurs (12,13) indépendants, solidaires en rotation du rotor (3'), chacun desquels est associé à un des circuits électriques de la plaquette de circuit imprimé (14).
5. Interrupteur de démarrage selon la revendication 4, caractérisé en ce qu'un desdits circuits électriques indépendants est un circuit tout ou rien.
6. Interrupteur selon l'une quelconque des revendications 2 à 5, caractérisé en ce que chaque curseur (12,13) est constitué d'une plaquette métallique fixée à une face du rotor et dotée d'au moins un doigt de contact avec les pistes du circuit imprimé.
7. Interrupteur selon la revendication 6, caractérisé en ce que chaque curseur (12,13) possède au moins deux doigts de contact de géométrie distincte, lesquels agissent simultanément sur une mme piste du circuit imprimé.
8. Interrupteur de démarrage selon la revendication 1, caractérisé en ce que ledit circuit électrique est constitué d'au moins un potentiomètre rotatif (5,6).
9. Interrupteur de démarrage selon la revendication 8, caractérisé en ce que la résistance dudit potentiomètre (5,6) est variable par paliers, en présentant une série de valeurs discrètes différentes, chacune desquelles est maintenue constante sur toute l'étendue d'un intervalle d'angles.
10. Interrupteur de démarrage selon les revendications 8 ou 9, caractérisé en ce qu'il comprend deux potentiomètres (5,6), tous deux associés au mouvement de rotation du rotor (3), lesquels délivrent des tensions de sortie indépendantes.
11. Equipement de démarrage pour véhicules, comprenant un interrupteur de démarrage (1), caractérisé en ce que ledit interrupteur de démarrage (1) est du type défini dans l'une quelconque des revendications 1 à 10, et en ce qu'il comprend en outre un circuit de commande (20) connecté, d'un côté, à la sortie du circuit électrique de résistance variable de l'interrupteur (1) et, de l'autre côté, à au moins deux relais (21, 22), ledit circuit de commande (20) activant chacun des relais (21,22) en fonction de la tension de sortie du circuit électrique de résistance variable.
Description:
INTERRUPTEUR DE DEMARRAGE A FAIBLE COURANT POUR VEHICULES, ET EQUIPMENT DE DEMARRAGE DOTE DUDIT INTERRUPTEUR La présente invention concerne un interrupteur de démarrage à faible courant pour véhicules, du type comprenant un rotor, solidaire en rotation du cylindre de l'antivol, ainsi qu'un circuit électrique.

L'invention concerne également un équipement de démarrage pour véhicules, comprenant ledit interrupteur de démarrage.

ETAT DE LA TECHNIQUE Les interrupteurs de démarrage sont habituellement des commutateurs de grande puissance, c'est-à-dire qu'ils présentent des éléments de contact et des pistes conductrices disposés de façon à permettre l'ouverture et la fermeture directes du contact électrique entre, la batterie et le démarreur, les accessoires, etc., dans chaque position angulaire du rotor de l'interrupteur.

On a par ailleurs mis au point des interrupteurs, de configuration similaire aux interrupteurs précédents, qui, au lieu d'ouvrir et de fermer directement le contact entre la batterie et les blocs à activer, connectent ou déconnectent des relais correspondants, chacun desquels est associé à un bloc.

Les interrupteurs connus présentent des inconvénients de taille.

Les principaux problèmes sont dus à l'utilisation d'un commutateur de puissance : en premier lieu, le commutateur est une pièce coûteuse et soumise à des exigences énergétiques, et nécessite des matières et une conception sophistiquées. Il convient de garantir, dans tous les cas, la qualité du contact électrique face aux problèmes liés au frottement, à l'usure, aux particules diélectriques libres, à l'huile et assimilés ; et cela, avec des contacts de grande puissance, en particulier dans le cas du démarreur, dont la consommation est très élevée. Un autre problème est que le commutateur n'est pas une pièce standard, si bien que chaque application nécessite une conception distincte, d'où un renchérissement des coûts de développement et de fabrication.

De plus, les systèmes décrits nécessitent des longueurs importantes de câbles de puissance, surtout en l'absence de relais ; ceci renchérit le coût de l'ensemble et occasionne des problèmes d'espace, du fait du diamètre significatif de ces câbles.

DESCRIPTION DE L'INVENTION L'objectif de la présente invention est de résoudre les inconvénients mentionnés, en mettant au point un interrupteur de démarrage à faible courant polyvalent qui ne soit pas soumis à des exigences sophistiquées en matière de conception et de construction.

Conformément à cet objectif, l'interrupteur de démarrage de la présente invention est caractérisé en ce que ledit circuit électrique est à faible courant et de résistance variable, dépendant de la position angulaire du rotor, et

délivre une tension de sortie variable en fonction de ladite résistance.

Grâce à ces caractéristiques, l'interrupteur peut tre utilisé pour générer des signaux fiables reflétant la position de l'antivol, conformément auxquels les différents équipements électriques du véhicule seront activés ; en conséquence, il n'y a pas passage de courants élevés dans l'interrupteur, et les exigences en matière de conception et de matières sont fortement réduites.

En particulier, l'interrupteur n'est pas soumis aux problèmes tels que l'usure, les frottements, les particules diélectriques libres, et assimilés, propres aux commutateurs de puissance.

De plus, les composants peuvent tre les mmes pour différentes applications, si bien que l'interrupteur est très polyvalent.

Ces avantages réduisent également sensiblement le coût de développement et de production de l'interrupteur, par rapport aux commutateurs de puissance utilisés jusqu'à présent.

Conformément à un premier mode de réalisation de l'invention, ledit circuit électrique comprend une plaquette de circuit imprimé comportant au moins deux résistances en série, au moins un curseur, solidaire en rotation du rotor, étant prévu pour entrer en contact avec les pistes du circuit imprimé pour court-circuiter au moins une des résistances lorsque le rotor occupe des positions angulaires prédéterminées.

Ce mode de réalisation est simple et fiable, et permet en outre d'absorber des pics ou variations de l'alimentation.

Le circuit électrique comprend de préférence une plaquette de circuit imprimé comportant trois résistances en série, et est caractérisé en ce que le curseur court-circuite une résistance lorsque le rotor occupe des premières positions angulaires prédéterminées et court-circuite deux résistances lorsque le rotor occupe des deuxièmes positions angulaires prédéterminées.

Dans ce cas, on obtient une tension de sortie qui peut prendre trois valeurs différentes, de sorte qu'il est possible d'établir une distinction sûre entre une position d'arrt, une position de marche et une position de démarrage.

Avantageusement, la plaquette de circuit imprimé comprend deux circuits électriques indépendants, et deux curseurs indépendants, solidaires en rotation du rotor, chacun desquels est associé à un des circuits électriques de la plaquette de circuit imprimé ; dans un mode de réalisation, un desdits circuits électriques indépendants est un circuit tout ou rien.

Le second circuit électrique permet de maintenir l'équipement de commande dans un état inactif jusqu'à ce que l'utilisateur tourne la clé dans l'antivol.

Facultativement, chaque curseur peut tre constitué d'une plaquette métallique fixée à une face du rotor et dotée d'au moins un doigt de contact avec les pistes du circuit imprimé ; dans ce cas, avantageusement, chaque curseur possède au moins deux doigts de contact de géométrie

distincte, lesquels agissent simultanément sur une mme piste du circuit imprimé, de manière à assurer le contact dans n'importe quelle situation, notamment en cas de problèmes de résonance.

Dans un second mode de réalisation de l'invention, ledit circuit électrique est constitué d'au moins un potentiomètre rotatif.

Ce mode de réalisation est extrmement simple et bon marché, puisque tous ses composants sont standards et à faible coût.

La résistance dudit potentiomètre est de préférence variable par paliers, en présentant une série de valeurs discrètes différentes, chacune desquelles est maintenue constante sur toute l'étendue d'un intervalle d'angle.

Cette caractéristique assure une grande fiabilité de fonctionnement, en évitant les situations d'indécision lors de la lecture de la tension.

Facultativement, il est possible d'inclure dans ce mode de réalisation deux potentiomètres, tous deux associés au mouvement de rotation du rotor, lesquels délivrent des tensions de sortie indépendantes ; de cette manière, il est possible de détecter les défaillances d'un des composants par simple comparaison des signaux des deux potentiomètres.

L'invention concerne également un équipement de démarrage pour véhicules, comprenant un interrupteur de démarrage, caractérisé en ce que ledit interrupteur de démarrage est du type défini précédemment et en ce qu'il comprend en

outre un circuit de commande connecté, d'un côté, à la sortie du circuit électrique de résistance variable de l'interrupteur et, de l'autre côté, à au moins deux relais, ledit circuit de commande activant chacun des relais en fonction de la tension de sortie du circuit électrique de résistance variable.

L'équipment est, dans l'ensemble, beaucoup moins onéreux et est soumis à moins d'exigences que les commutateurs de puissance traditionnels, et permet en outre une économie importante de câble de puissance, avec une réduction correspondante du coût de l'équipment et de l'espace qu'il occupe dans le véhicule.

Pour des puissances différentes, il suffira de changer les relais, lesquels sont des composants standards à faible coût ; il en va de mme pour les variations des paramètres de fonctionnement pour le démarrage du véhicule, puisqu'il suffira dans ce cas de changer les composants électroniques du circuit de commande.

BREVE DESCRIPTION DES DESSINS Pour mieux comprendre ce qui a été exposé, on joint des dessins dans lesquels on représente schématiquement un cas pratique de réalisation uniquement à titre d'exemple non limitatif.

Dans ces dessins, la figure 1 est une vue en perspective et éclatée d'un interrupteur de démarrage selon un premier mode de réalisation de l'invention ;

la figure 2 est un schéma de connexion d'un système de démarrage incorporant un interrupteur selon l'invention ; la figure 3 est une vue analogue à la figure 1 montrant un interrupteur selon un deuxième mode de réalisation de l'invention ; et la figure 4 est un schéma de connexion des résistances et autres éléments de l'interrupteur de la figure 3.

DESCRIPTION DE MODES DE REALISATION PREFERES Un interrupteur de démarrage 1 selon l'invention, comme le montre la vue éclatée de la figure 1, comprend un boîtier abritant les composants de l'interrupteur 1 et formé de deux parties 2a et 2b s'accouplant au moyen d'un système de pastilles élastiques.

A l'intérieur du boîtier 2a, 2b, est disposé un rotor 3 dont l'une des extrémités est accessible de l'extérieur par une ouverture 4 dans la partie 2a du boîtier. Cette extrémité du rotor accessible de l'extérieur du boîtier présente une forme, non visible à la figure 1, adaptée à l'accouplement avec l'extrémité du cylindre de l'antivol du véhicule (non représenté) ; de cette façon, lorsque l'utilisateur tourne la clé dans l'antivol, le mouvement de rotation est transmis au rotor 3.

L'interrupteur est monté à demeure dans la colonne de direction du véhicule de manière à ce que l'axe du rotor 3 soit aligné avec l'axe de l'antivol.

Dans le mode de réalisation représenté à la figure 1, l'interrupteur 1 comprend en outre deux potentiomètres rotatifs 5 et 6, de type connu, logés à l'intérieur de la partie 2b du boîtier et dont les pattes de connexion 7 et

8, respectivement, sont accessibles de l'extérieur du boîtier par une ouverture 9 ménagée dans celui-ci.

Le rotor 3 comprend un axe d'actionnement 10, de section non arrondie, adapté pour faire tourner les potentiomètres 5 et 6 par emboîtement de forme avec un orifice 11 de ceux-ci.

Les potentiomètres 5 et 6 sont du type fournissant une tension en escalier : autrement dit, la tension de sortie ne croît pas linéairement avec l'angle de rotation, mais présente une série de valeurs discrètes différentes, chacune desquelles est constante sur un intervalle d'angles de rotation.

Comme l'illustre le schéma de connexion de la figure 2, l'interrupteur 1 se connecte à un circuit de commande 20 par l'intermédiaire des pattes 7 et 8 des potentiomètres 5 et 6.

Le circuit de commande 20 se charge de lire la tension fournie par les potentiomètres à chaque instant, et, suivant cette tension, de commander l'activation de relais 21,22 connectés à la batterie 23 : dans ce mode de réalisation, par exemple, le relais 21 se charge de mettre l'équipement électrique en « marche » 24, par exemple les lève-vitres, la climatisation, la radio, etc. ; le relais 22, de son côté, active le démarreur 25.

Les relais 21,22 sont situés à proximité des éléments qu'ils doivent activer ; la quantité de câble de puissance (indiqué en trait gras à la figure 2) nécessaire à l'installation est par conséquent minime. Le reste des câbles (indiqués en trait fin) sont des câbles de

transmission de signaux et peuvent donc tre beaucoup plus fins.

Dans le mode de réalisation représenté, il a été prévu d'incorporer deux potentiomètres 5 et 6 identiques en vue de renforcer la sûreté de l'ensemble et de permettre sa vérification : les lectures des deux potentiomètres doivent tre identiques, et la détection d'une différence reflète la défaillance de l'un des deux. Il est toutefois bien évident que cette caractéristique n'est pas limitative et qu'un seul potentiomètre remplirait parfaitement la fonction visant à fournir différents niveaux de tension pour différents angles de rotation de l'antivol.

On a représenté à la figure 3 une variante de réalisation de l'interrupteur selon l'invention.

Le boîtier 2a', 2b'et le rotor 3'sont, dans ce cas, légèrement différents puisqu'ils s'adaptent à la forme des éléments internes de cette variante de l'interrupteur.

Les potentiomètres 5,6 de l'interrupteur de la figure 1 ont été ici remplacés par d'autres composants, remplissant une fonction analogue.

Solidaires du rotor sont montés une paire de curseurs 12 et 13 indépendants, chacun étant constitué d'une petite plaque métallique présentant une série de doigts doubles destinés à faire saillie du plan de la plaquette ; ces doigts sont destinés à glisser sur les pistes d'un circuit imprimé (non visible dans la figure) formé sur une plaquette 14 correspondante.

Les doigts des curseurs 12 et 13 ont pour rôle de connecter entre eux différents points du circuit imprimé, en fonction de la position du rotor 3'duquel ils sont solidaires, d'une manière qui sera expliquée par la suite.

Sur la plaquette de circuit imprimé 14, et en connexion avec des points adéquats des pistes du circuit, sont également disposées des pattes de connexion 15 et trois résistances RI, R2, R3 ; les résistances restent connectées en série par le biais du circuit imprimé.

Les pattes de connexion 15 restent accessibles de l'extérieur de la partie 2b'du boîtier par une ouverture 9'adéquate.

Le schéma de blocs d'une installation incorporant cet interrupteur est identique à celui représenté à la figure 2, exception faite d'une partie du circuit de commande 20 qui variera en conséquence.

Le fonctionnement de l'interrupteur de la figure 3 va tre maintenant décrit plus en détail en référence au schéma de la figure 4.

Les résistances Rl, R2 et R3 sont connectées en série et alimentées, par le biais d'une autre résistance Ro, par une tension stabilisée, par exemple +5 V. A la figure 4, on a représenté avec les références P1 et P2 deux pistes du circuit imprimé formé sur la plaquette 14 (figure 3) ; sur chacune des pistes PI et P2 glissent deux doigts du curseur 12, lequel est schématisé à la figure 4 par une ligne.

Le fait de prévoir deux doigts de contact pour chaque piste, plutôt qu'un seul, n'est pas indispensable mais

offre l'avantage d'assurer un bon contact, notamment dans des conditions de résonance, dans la mesure où la différence de géométrie des deux doigts évite le risque de résonance simultanée de ceux-ci.

Comme on le comprendra en examinant la figure 4, le circuit constitue un diviseur de tension, dans lequel la tension Vx lue par le circuit de commande dépend de la position du curseur 12 et donc de l'angle de rotation de la clé dans l'antivol : lorsque l'antivol se trouve dans la position A (l'utilisateur n'a pas encore tourné la clé), le circuit électrique est formé des trois résistances RI, R2 et R3 ; lorsque l'antivol se trouve dans la position B (l'utilisateur a tourné la clé jusqu'à la position « marche »), le curseur 12 court-circuite la résistance R3 faisant contact avec la piste P1, et le circuit reste formé des résistances RI et R2 ; et lorsque l'antivol se trouve dans la position C (l'utilisateur a tourné la clé jusqu'à la position « démarrage »), le curseur 12 court-circuite les résistances R2 et R3 faisant contact avec la piste P2, et le circuit reste formé uniquement de la résistance Ri.

La résistance différente du circuit électrique fait que la tension Vx sera différente dans chacune des trois positions d'arrt, de marche et de démarrage ; par exemple, dans un mode de réalisation pratique, les valeurs de la tension Vx pour les trois positions pourraient tre approximativement de 3,5 V (arrt), 2,4 V (marche) et 1,3 V (démarrage).

Selon la tension lue, le circuit 20 active les relais et équipements électriques décrits.

Il est important de souligner que chacune des tensions est maintenue constante entre deux angles de rotation déterminés de l'antivol, si bien que la fiabilité du système est très élevée.

Dans une deuxième variante de réalisation de l'interrupteur, on a également prévu un circuit électrique du type tout ou rien, lequel n'a pas été représenté dans la mesure où sa conception est évidente pour un expert en la matière, destiné à provoquer le « réveil » du circuit de commande 20 lorsque l'antivol se place dans la position de « marche ». Pour ce circuit tout ou rien, on utilise le curseur 13 (figure 3) qui, comme on l'a expliqué, tourne conjointement avec le curseur 12 en restant toutefois électriquement indépendant de celui-ci.

Le mode de réalisation comportant des potentiomètres traditionnels de la figure 1 offre l'avantage d'tre extrmement simple du point de vue de la construction, et très économique ; le mode de réalisation de la figure 3, en revanche, est plus fiable puisqu'il est capable d'absorber tout pic de puissance ou variation de l'alimentation.

Ce qui importe, dans les deux modes de réalisation, est que l'interrupteur comporte des moyens de variation d'une tension en fonction de l'angle de rotation de l'antivol (ces moyens sont, dans un cas, le potentiomètre et, dans l'autre cas, la combinaison des curseurs, du circuit imprimé et des résistances), et que le circuit de commande, suivant cette tension, régisse l'activation des différents systèmes électriques du véhicule, de sorte que seul un courant faible circule dans l'interrupteur.

Bien que l'on ait décrit et représenté un mode de réalisation concret de la présente invention, il va de soi que l'expert en la matière pourra introduire des variantes et des modifications, ou remplacer les détails par des équivalents techniques, sans pour autant sortir du domaine de protection défini par les revendications jointes.