Module de commande pour un levier d'un ensemble de commande sous- volant, et levier associé
L'invention concerne un module de commande pour un levier d'un ensemble de commande sous-volant d'un véhicule automobile.
Plus précisément, la présente invention concerne un module de commande de fonctions électriques, par exemple des fonctions d'essuyage ou encore d'éclairage de véhicule automobile, pour un levier généralement disposé à proximité du volant pour permettre au conducteur un accès aisé aux fonctions électriques. De nombreux leviers ont déjà été proposés. En particulier, on connaît des leviers qui présentent le plus souvent deux organes de préhension montés à rotation autour de l'axe longitudinal du levier et permettant au conducteur du véhicule de sélectionner une fonction électrique en tournant un organe de préhension pour transformer les différents mouvements de ces organes de préhension en signaux de commande pour l'actionnement de la fonction électrique sélectionnée par le conducteur.
Généralement, la configuration électrique et mécanique de tels leviers diffère pour les différentes commandes de fonctions électriques, et également d'un constructeur à un autre, ce qui engendre un certain coût.
L'assemblage des leviers de commande connus est alors souvent fastidieux, long et coûteux.
En outre, dans le domaine automobile, on a constaté depuis de nombreuses années que les véhicules sont de plus en plus personnalisés au niveau de leur équipement et que certaines options du véhicule, notamment concernant les commandes sous volant, sont choisies par le client au dernier moment de l'assemblage du véhicule. II est alors nécessaire de pouvoir proposer des leviers de commande adaptés en fonction des souhaits du client.
L'invention a donc pour but de pallier ces inconvénients de l'art antérieur en proposant un module de commande pour un levier d'un ensemble de commande sous- volant ayant une grande modularité, et permettant un assemblage simplifié et moins coûteux pour les différentes fonctions électriques, tout en permettant de satisfaire les différents cahiers de charges des constructeurs.
À cet effet, l'invention a pour objet un module de commande pour un levier d'un ensemble de commande sous-volant caractérisé en ce qu'il comporte :
- une embase destinée à être solidaire du levier et portant un support de plages de contactage présentant sur ses deux faces opposées respectivement des premières et des secondes plages de contactage électrique, et
- un premier et un second organe de commande susceptibles de rotation par rapport à l'embase et portant respectivement un premier et un second élément contacteur aptes à coopérer respectivement avec les premières et secondes plages de contactage, les premier et second organes de commande étant disposés de façon symétrique de part et d'autre du support de plages de contactage.
La disposition des organes de commande de façon symétrique de part et d'autre du support de plages de contactage permet d'obtenir un module de commande de grande modularité dont l'assemblage est simplifié.
De plus, le module peut facilement être adapté en fonction des options du client même à la fin de l'assemblage du levier de commande, en modifiant ou remplaçant le support de plages de contactage, de manière à pouvoir actionner des fonctions électriques souhaitées par le client.
Le module de commande peut en outre comporter une ou plusieurs caractéristiques suivantes, prises séparément ou en combinaison : - les premier et second organes de commande présentent une forme générale identique, ce qui permet de diminuer les coûts de fabrication et simplifier l'assemblage du module de commande,
- le support de plages de contactage est réalisée sous la forme d'une carte à circuits imprimés, de préférence sous la forme d'un insert surmoulé permettant de changer facilement le circuit en fonction des options choisies par le client,
- les premier et second éléments contacteurs comportent respectivement un moyen d'encliquetage pour être fixés de manière amovible avec respectivement le premier et le second organe de commande, ce qui permet d'obtenir un module de commande facilement modulable, - au moins un élément contacteur est un élément contacteur à courant fort permettant
de fournir de l'énergie électrique notamment destinée à des fonctions d'éclairage, de chauffage et de force motrice,
- au moins un élément contacteur est un élément contacteur à courant faible visant à diffuser, recueillir ou échanger de l'information sous forme de signaux électriques, - l'élément contacteur présente une forme générale d'arc de cercle qui comporte au moins deux branches flexibles dont les extrémités sont aptes à établir deux contacts électriques simultanés pour garantir la transmission d'un signal électrique, lesdites branches s'étendant à partir d'une base centrale,
- le module comporte des premier et second moyens d'indexage pour indexer respectivement les positions de premier et second organes de préhension solidaires respectivement des premier et second organes de commande, les premier et second moyens d'indexage étant agencés de façon symétrique de part et d'autre du support de plages de contactage, pour un assemblage simple du module de commande,
- les premier et second moyens d'indexage comportent d'une part respectivement des premières et secondes rampes d'indexage et d'autre part respectivement des premiers et seconds plongeurs destinés à être sollicités radialement par le biais d'organes élastiques, respectivement contre les premières et secondes rampes d'indexage,
- les premiers et seconds plongeurs sont portés par l'embase et les premières et secondes rampes d'indexage sont formées respectivement dans les premier et second organes de préhension,
- les premiers et seconds plongeurs sont portés respectivement par les premier et second organes de commande et en ce que les premières et secondes rampes d'indexage sont formées dans l'embase,
- les premier et second moyens d'indexage comportent d'une part respectivement des premier et second pions d'indexage et d'autre part respectivement une première et une seconde bagues d'indexage aptes à être sollicitées axialement par le biais d'un organe élastique, respectivement contre les premier et second pions d'indexage,
- les premier et second pions d'indexage sont formés respectivement dans les premier et second organes de préhension et les première et seconde bagues d'indexage sont aptes à être fixées sur l'embase.
L'invention concerne également un levier d'un ensemble de commande sous- volant caractérisé en ce qu'il comporte un module de commande selon l'invention.
D'autres caractéristiques et avantages de l'invention ressortiront de la description suivante, donnée à titre d'exemple, sans caractère limitatif, en regard des dessins annexés sur lesquels :
- la figure 1 illustre un levier d'un ensemble de commande sous volant,
- les figures 2a et 2b représentent des vues en coupe d'un premier mode de réalisation d'un levier selon l'invention,
- les figures 3a à 3f illustrent de façon schématique les étapes d'un procédé d'assemblage d'un module de commande du levier des figures 2a et 2b,
- la figure 4 illustre un élément contacteur selon l'invention,
- la figure 5 est une vue en coupe d'un second mode de réalisation d'un levier selon l'invention,
- la figure 6 représente un organe de commande du levier de la figure 5, - la figure 7 est une vue en coupe d'un troisième exemple de réalisation d'un levier selon l'invention,et
- les figures 8a à 8f illustrent de façon schématique les étapes d'un procédé d'assemblage d'un module de commande du levier de la figure 7.
Pour plus de clarté, les éléments des figures 5 et 6, respectivement des figures 7 à 8f, correspondants aux éléments des figures 1 à 4, portent les mêmes références précédées de la centaine 1, respectivement de la centaine 2. De ce fait ces éléments ne seront pas à nouveau décrits.
Classiquement, dans un ensemble de commande sous volant d'un véhicule automobile, un support central relié à la colonne de direction comporte latéralement deux leviers.
Sur la figure 1, on a représenté un levier 1 ayant un axe longitudinal Al, et un premier 3 et un second 5 organes de préhension, concentriques montés à rotation autour de l'axe Al.
Ces organes de préhension 3,5 sont aptes à être tournés par le conducteur du véhicule pour sélectionner des fonctions électriques concernant par exemple l'éclairage
(allumage des feux) ou l'essuyage (vitesse des essuie-glaces).
Ces fonctions électriques peuvent varier en fonction des constructeurs et des options choisies par le client, on peut citer par exemple des fonctions électriques pour le fonctionnement de la radio ou d'un dispositif multimédia. Généralement, ces différentes fonctions sont identifiées sur les organes de préhension 3,5 par un ou plusieurs symboles, de manière à permettre au conducteur une localisation aisée de ces fonctions.
Cependant, l'aspect et la forme des organes de préhension 3,5 sont classiquement propres à chaque constructeur et peuvent varier d'un levier à un autre.
Selon un premier mode de réalisation illustré sur les figures 2a à 4, le levier 1 comporte un module de commande 7 apte à être actionné lorsqu'un organe de préhension 3,5 est tourné pour sélectionner une fonction électrique et apte à transformer le mouvement de l'organe de préhension 3,5 tourné en signaux de commande permettant l'actionnement de la fonction sélectionnée.
Pour cela, le module de commande 7 comporte une embase 9 destinée à être solidaire du levier 1 et agencée entre les deux organes de préhension 3,5.
Cette embase 9 peut présenter une forme cylindrique permettant de simplifier l'agencement de l'embase 9 entre les organes de préhension 3 et 5 disposés de façon concentrique.
De plus, l'embase 9 porte un support 11 de plages de contactage qui présente sur une première face lia des premières 12a plages de contactage électrique, et sur une seconde face 11b opposée à la première face l ia des secondes 12b plages de contactage électrique.
Le module de commande 7 comporte en outre un premier 13a et un second 13b organes de commande destinés à être solidaires respectivement des premier 3 et second 5 organes de préhension et susceptibles de rotation par rapport à l'embase 9.
Le premier organe de commande 13a (respectivement le second organe de commande 13b) porte un premier élément contacteur 15a (respectivement un second élément contacteur 15b) disposé en regard des premières plages de contactage 12a
(respectivement des secondes plages de contactage 12b) et apte à coopérer avec les premières plages de contactage 12a (respectivement les secondes plages de contactage
12b) pour établir des contacts électriques en fonction du déplacement de l'organe de commande 13a (respectivement 13b).
Les premier 15a et second 15b éléments contacteurs coopèrent alors avec des plages de contactage 12a, 12b portées par un support 11 de plages de contactage commun.
En outre, les premier 13a et second 13b organes de commande sont disposés de façon symétrique de part et d'autre du support 11 de plages de contactage et présentent de préférence une forme générale identique, ce qui permet de diminuer les coûts de fabrication puisqu'un seul moule peut suffire pour de multiples organes de commande, et de simplifier l'assemblage du module de commande 7, et du levier 1 qui le contient.
Ces organes de commande 13a, 13b peuvent alors être montés solidaires en rotation avec l'un ou l'autre des deux organes de préhension 3,5, ce qui permet de définir des organes de commande standards adaptés à plusieurs organes de préhension.
Bien entendu, l'assemblage du module de commande peut être automatisé. De façon avantageuse, le support 11 de plages de contactage est réalisé sous la forme d'une carte à circuits imprimés, en anglais « PCB » pour « Printed Circuit Board » de préférence sous la forme d'un insert surmoulé, ce qui permet de changer facilement le circuit en fonction des options choisies par le client, sans avoir à changer tout le module de commande 7, ce qui procure une plus grande modularité du module de commande 7.
Ce support comprend en outre des connecteurs non représentés pour la liaison électrique des circuits avec le faisceau électrique du véhicule.
Comme on le constate sur la figure 4, un élément contacteur 15a, 15b comporte un moyen d'encliquetage 16 pour être fixé de manière amovible avec un organe de commande 13a, 13b, ajoutant encore une souplesse à la réalisation au module de commande 7.
Pour cela, le moyen d'encliquetage 16 de l'élément contacteur 15a, 15b est apte à coopérer avec un moyen d'encliquetage correspondant d'un organe de commande
13a, 13b avec lequel l'élément contacteur 15a, 15b doit être fixé. Par exemple, on peut prévoir que le moyen d'encliquetage 16 est formé par un crochet élastique apte à
coopérer avec une protubérance d'accrochage d'un organe de commande 13 a, 13b.
Ainsi l'élément contacteur 15 a, 15b est facilement interchangeable, et en fonction des options choisies par le client, on peut avantageusement prévoir aussi bien un élément contacteur à courant fort qu'un élément contacteur à courant faible. On désigne par courant fort, un courant apte à fournir de l'énergie électrique notamment destinée à des fonctions d'éclairage, de chauffage et de force motrice (lampes, résistances, moteurs). Les courants mis en cause sont de l'ordre de quelques mA à plusieurs A.
En revanche, on désigne par courant faible, un courant visant à diffuser, recueillir ou échanger de l'information sous forme de signaux électriques. Les courants mis en cause sont parfois très faibles (quelques mA à quelques μA).
On comprend donc que les performances exigées, notamment au niveau de la résistance mécanique et électrique, ne sont pas les mêmes pour un élément contacteur à courant fort ou à courant faible. Par ailleurs, on peut prévoir que les éléments contacteurs 15a, 15b présentent une forme générale d'arc de cercle, adaptée à la forme cylindrique de l'embase 9.
Lorsqu'il s'agit d'un élément contacteur à courant faible, l'élément contacteur 15a, 15b présente de préférence au moins deux branches flexibles 17 dont les extrémités sont aptes à établir deux contacts électriques simultanés. Les contacts simultanés permettent par exemple en cas de poussière ou d'obstacle sur une branche 17 d'assurer la transmission d'un signal électrique, permettant ainsi d'augmenter la fiabilité du module de commande.
Dans l'exemple illustré sur la figure 4, l'élément contacteur 15a, 15b comporte quatre branches flexibles 17 dont les extrémités sont aptes à établir quatre contacts simultanés.
De plus, chaque branche 17 comporte deux bras contacteurs 19a, 19b aptes à établir les contacts électriques avec les plages de contactage 12a, 12b associées.
Plus précisément, chaque branche 17 comporte au moins deux bras contacteurs
19a, 19b et chaque branche 17 ou bras contacteur 19a, 19b possède une extrémité galbée, apte à établir un contact électrique avec des plages de contactage 12a, 12b
correspondantes .
En outre, les branches 17 s'étendent à partir d'une base 21 centrale qui porte judicieusement le moyen d'encliquetage 16 pour fixer de manière amovible l'élément contacteur 15 a, 15b et l'organe de commande 13 a, 13b. Par ailleurs, le module de commande 7 comporte également des premier et second moyens d'indexage pour indexer respectivement les positions des premier 3 et second 5 organes de préhension.
En outre, ces premier 23 a et second 23b moyens d'indexage sont agencés de façon symétrique respectivement de part et d'autre du support 11 de plages de contactage, et sont de préférence de structure identique, ce qui permet un assemblage simple et peu coûteux du module de commande 7 et du levier 1 qui le contient.
En référence aux figures 2a à 3f, les premier et second moyens d'indexage permettent respectivement un indexage radial des positions des premier 3 et second 5 organes de préhension. Plus précisément, le premier moyen d'indexage comporte :
- d'une part des premières rampes d'indexage définies par un profil évolutif sur la surface interne du premier organe de préhension 3, et
- d'autre part des premiers plongeurs 23a portés par l'embase 9 et destinés à être sollicités radialement par le biais d'organes élastiques associés, contre les premières rampes d'indexage.
De même, le second moyen d'indexage comporte :
- d'une part des secondes rampes d'indexage définies par un profil évolutif sur la surface interne du second organe de préhension 5, et
- d'autre part des seconds plongeurs 23b portés par l'embase 9 et destinés à être sollicités radialement par le biais d'organes élastiques associés, contre les secondes rampes d'indexage.
De préférence, les organes élastiques sont réalisés sous la forme de ressorts 25 agencés dans l'embase 9.
Pour cela, on peut prévoir que l'embase 9 est réalisée sous la forme de deux parties distinctes 9a,9b équipées respectivement de logements 29a,29b destinés à
recevoir respectivement les plongeurs 23a,23b et les ressorts 25 associés.
Dans ce cas, on obtient un module de commande 7 dont le procédé d'assemblage comporte les étapes suivantes :
- on fixe les éléments contacteurs 15 a, 15b aux organes de commande 13 a, 13b (figure 3 a),
- on monte les premier 23 a et second 23b moyens d'indexage et les ressorts 25 associés respectivement dans les logements 29a,29b(figure 3b),
- on assemble le second organe de commande 13b et la seconde partie 9b d'embase (figure 3c), - on fixe le support 11 sur la seconde partie d'embase 9b, de sorte que les secondes plages de contactage 12b sont en regard de l'élément contacteur 15b (figure 3d),
- on assemble le premier organe de commande 13a et la seconde partie 9b d'embase, de sorte que les premières plages de contactage 12a sont en regard de l'élément contacteur 15a et que les deux organes de commande 13a, 13b sont disposés de façon symétrique de part et d'autre du support 11 (figure 3e), et
- on assemble la première partie 9a d'embase et la seconde partie 9b d'embase, de sorte que les moyens d'indexage 23a,23b sont disposés de façon symétrique de part et d'autre du support 11 (figure 3f).
Les organes de préhension 3,5 sont ensuite fixés indifféremment aux organes de commande 13a, 13b, puis l'ensemble ainsi formé est monté sur le levier 1 (voir figures
2a,2b), tel que les organes de préhension 3,5 soient mobiles en rotation autour de l'axe longitudinal du levier 1. Un second mode de réalisation illustré sur les figures 5 et 6, diffère du premier mode de réalisation par le fait que :
- les premier 123a et second 123b plongeurs sont portés respectivement par les premier 113a et second 113b organes de commande et
- les premières et secondes rampes d'indexage sont définies par un profil évolutif sur la surface interne de l'embase 109.
Dans ce cas, les premier 123a et second 123b plongeurs sont destinés à être sollicités radialement par le biais d'organes élastiques associés, par exemple des ressorts, respectivement contre les premières et secondes rampes d'indexage de l'embase
109, pour indexer respectivement les positions des premier 103 et second 105 organes de préhension.
On peut prévoir que l'organe de commande 113a,113b présente des logements 129a, 129b aptes à recevoir respectivement les plongeurs 123a, 123b et les ressorts associés.
On obtient ainsi un organe standard de contactage et d'indexage formé par l'organe de commande 113a, 113b, apte à être agencé dans tout module de commande pour levier d'un ensemble de commande sous-volant.
En outre, les rampes d'indexage étant définies sur l'embase 109, il n'est plus nécessaire de changer tous les organes de préhension pour modifier le retour haptique lorsqu'une une fonction électrique est sélectionnée mais on ne change plus qu'une seule pièce : l'embase.
On obtient alors un module de commande 107 dont le procédé d'assemblage comporte les étapes suivantes :
- on assemble l'embase 109 et le support 111,
- on fixe indifféremment les organes standards de contactage et d'indexage 113a, 113b et les organes de préhension 103,105,
- on monte l'organe de préhension 105 à rotation autour de l'axe longitudinal du levier 101,
- on fixe l'embase 109 en regard de l'organe de préhension 105,
- on monte l'organe de préhension 103 à rotation autour de l'axe longitudinal, de sorte que les organes standards de contactage et d'indexage 113a,113b sont disposés de façon symétrique de part et d'autre du support 111. En variante, un troisième mode de réalisation illustré sur les figures 7 à 8f, diffère du premier mode de réalisation par le fait que l'indexage de la position des organes de préhension 203,205 est axial. Dans ce cas, le premier moyen d'indexage comporte d'une part un premier pion
d'indexage défini sur la surface interne du premier organe de préhension 203, et d'autre part une première bague d'indexage 223 a apte à être sollicitée axialement par le biais d'un organe élastique, contre le premier pion d'indexage.
De même, le second moyen d'indexage comporte d'une part un second pion d'indexage défini sur la surface interne du second organe de préhension 205, et d'autre part une seconde bague d'indexage 223b apte à être sollicitée axialement par le biais d'un organe élastique, contre le second pion d'indexage.
De façon préférée, l'organe élastique est commun pour les deux bagues d'indexage 223a,223b et peut être réalisé sous la forme d'un ressort hélicoïdal métallique 225 dont le diamètre est adapté pour être disposé sur la surface extérieure 227 de l'embase 209.
Les bagues d'indexage 223a,223b peuvent comporter par exemple des moyens de clipsage aptes à coopérer avec des moyens de clipsage correspondants complémentaires de l'embase 9, pour fixer les bagues d'indexage 223a,223b et l'embase 209.
De plus, on peut prévoir que les bagues d'indexage 223a,223b possèdent respectivement sur l'une de leur tranche transversale perpendiculaire à l'axe Al, un profil évolutif définissant des rampes d'indexage qui coopèrent avec les premier et second pions d'indexage. Selon ce troisième mode de réalisation, on obtient un module de commande 207 dont le procédé d'assemblage comporte les étapes suivantes :
- on assemble l'embase 209 avec d'une part le support 211 et d'autre part le ressort 225 (figure 8a),
- on fixe respectivement les organes de commande 213a,213b avec les éléments contacteurs 215a,215b et les moyens d'indexage 223a,223b (figure
8b),
- on fixe indifféremment les organes de commande 213a,213b et les organes de préhension 203,205 (figure 8c),
- on monte l'organe de préhension 205 à rotation autour de l'axe longitudinal du levier 201 (figure 8d),
- on fixe l'embase 209 en regard de l'organe de préhension 205 (figure 8e), et
- on monte l'organe de préhension 203 à rotation autour de l'axe longitudinal du levier 201, de sorte que les organes de commande 213a,213b et les moyens d'indexage 223a,223b sont disposés de façon symétrique de part et d'autre du support 211 (figure 8f).
Bien entendu, on peut prévoir un module de commande 7,107,207 présentant un seul organe de commande tel que présenté ci-dessus.
On comprend donc qu'un tel module de commande 7,107,207 peut être modifié de façon simple et peu coûteuse pour s'adapter par exemple aux options choisies par le client, alors même que son assemblage et celui du levier 1 a déjà été réalisé.
En outre, l'agencement symétrique des éléments du module de commande 7,107,207, de préférence de formes générales identiques, permettent de réduire les coûts de développement et de production de module de commande, et de levier.
Il est évident qu'un tel module de commande tel que décrit précédemment peut équiper tout levier d'un ensemble de commande sous-volant.