Brevet FR2538467A1 — publié le 19840629

Clavier à touches, en particulier pour un tableau de bord de véhicule. L'invention concerne un clavier à touches pour la sélection et la commande de fonctions déterminées, qui. est propre à etre monté en particulier dans un tableau de bord de véhicule pour la commande d'une installation de chauffage et de ventilation ou installation de climatisation de l'habitacle du véhicule. On connaît des claviers de ce type, dans lesquels chaque touche correspond à une fonction déterminée et est associée à des moyens d'actionnement de certains éléments de l'installation. La fabrication et le montage de ces claviers sont relativement simples lorsque les moyens associés aux touches sont du type électrique, mais il n'en est pas de même lorsque ces moyens sont du type fluidique (à pression ou à dépression de fluide), notamment en raison du fait que les moyens d'actionnement associés aux touches sont différents les uns des autres, ce qui, d'une part, interdit la standardisation de la fabrication et du montage du clavier et, d'autre, part, se traduit par un ensemble de conduits de liaison très nombreux entre le clavier et les divers moyens dlactionnemçnt, qui sont par exemple des vérins hydrauliques ou pneumatiques. L'invention a notamment pour but d'éviter ces inconvénients dans un clavier dont les touches sont associées à des moyens de commande à pression de fluide. L'invention propose à cet effet un clavier à touches, en particulier pour un tableau de bord de véhicule, comprenant un boîtier, des touches déplaçables entre deux positions dans le boîtier,et des moyens actionnés par les touches pour la commande de fonctions prédéterminées, caractérisé en ce que lesdits moyens étant du type à pression de fluide, le clavier comprend, d'une part, un bloc fixe d'alimentation logé dans le boîtier et relié au moins à une source de pression de fluide et à des conduits d'alimentation d'organes d'actionnement à pression de fluide tels par exemple que des vérins et, d'autre part, des éléments identiques de commutation fluidique dont chacun est associé à une touche et est déplaçable par celle-ci entre deux positions et coopère avec ledit bloc d'alimentation pour, dans une position, fermer des orifices de liaison présentés par ce bloc et, dans l'autre position, relier entre eux ces orifices. Le clavier de commande selon l'invention est donc du type modulaire, en ce que les touches et les éléments de commutation fluidique associés à ces touches sont identiques les uns aux autres, les fonctions commandées par ce clavier étant caractérisées uniquement par la structure du bloc fixe d'alimentation logé dans le boîtier du clavier. En d'autres termes, pour modifier le nombre ou la nature de ces fonctions, -il suffit de modifier le bloc fixe d'alimentation. C'est également ce bloc fixe qui assure toutes les liaisons voulues entre une source de pression de fluide et les orifices d'alimentation des organes d'actionnement associés (par exemple des vérins pneumatiques), le nombre de conduits de liaison entre ce bloc et ces organes d'actionnement étant ainsi égal au nombre d'organes d'actionnement et donc réduit au strict minimum. Selon d'autres caractéristiques de l'invention, le blocd'alimentation comprend une face plate-présentant des nervures qui limitent sur cette face des canaux sensiblement parallèles à contour fermé, chacun de ces canaux étant relié par un trou traversant dudit bloc à une source de pression de fluide, à un orifice d'échappement ou à un organe dlaction- nement respectivement, et une-plaque perforée est appliquée à étanchéité sur les nervures de cette face du bloc pour recouvrir lesdits canaux. La plaque perforée est interposée entre cette face nervurée du bloc d 3 alimentation et les éléments de commutation fluidique associés aux touches, qui sont appliqués à étanchéité sur cette plaque. Les canaux de la face nervurée du bloc dtalimentation sDéten- dent perpendiculairement à la direction de déplacement des éléments de commutation associés aux touches, et la plaque perforée présente des séries parallèles de trous qui sont dirigées perpendiculairement aux canaux et sont recouvertes par lesdits éléments de commutation fluidique. tes canaux diffèrent les uns des autres par des parties en créneau des nervures qui les limitent, certains créneaux étant décalés longitudinalement dUun canal à l'autre. Selon encore une autre caractéristique de l'invention, les corps d'au moins certaines des touches portent également au moins un curseur à deux plots de contact électrique, propres à relier entre elles, dans la position enfoncée des touches, deux pistes électriquement conductrices portées par le boîtier du clavier. Ainsi, le même clavier permet de commander, non seulement des organes d'actionnement à pression de fluide, mais également des moyens électriques, tels qu'un groupe moto-ventilateur, un embrayage électromagnétique d'un compresseur, etc Dans la description qui suit, faite à titre d'exemple, on se réfère aux dessins annexés, dans lesquels la figure 1 est une vue de face d'une partie d'un tableau de bord de véhicule comprenant un clavier selon l'invention; la figure 2 est une vue de dessus avec arrachement partiel du clavier selon l'invention; la figure 3 représente le clavier en coupe; la figure 4 est une vue de face du bloc fixe d'alimentation faisant partie du clavier; la figure 5 est une vue en coupe selon la ligne V-V de la figure 4; la figure 6 représente une plaque perforée destinée à recouvrir ce bloc d'alimentation; les figures 7a et 7b représentent respectivement la face infé- rieure et la face supérieure dsun élément de commutation fluidique associé à une touche du clavier; la figure 8 est une vue correspondant aux figures 4 et 6 et représente le bloc d'alimentation recouvert par la plaque perforée; là. figure 9 est une vue correspondant à la figure 8 et représente deux éléments de commutation fluidique dans deux positions différentes sur l'ensemble de la figure.8; la figure 10 est un tableau représentant schématiquement les fonctions réalisées par chaque touche du clavier On se réfère d'abord à la figure 1, qui représente, en vue de face, une partie d'un tableau de bord de véhicule, par exemple de véhicule automobile, comprenant un clavier selon l'invent ion. Cette partie de tableau de bord comprend les moyens de commande d'une installation de climatisation de l'habitacle du véhicule, qui sont constitués par un levier 10 de réglage de la puissance de chauffage, un commutateur rotatif (non représenté) monté dans un logement 12 de cette partie du tableau de bord pour la commande d'un ventilateur de soufflage d'air faisant partie de l'installation, et un clavier 14 à touches enfonçables 16, qui sont ici au nombre de sept, pour la commande des différentes fonctions de ltinstallation:: arrêt, dégivrage, chauffage, chauffage + dégivrage, conditionnement d'air, conditionnement d'air maximum, fonctionnement économique (arrêt du compresseur) Le clavier 14 comprend un boRtier~formé d'une partie supérieure 18 et d'une partie inférieure 20 fixées l'une sur l'autre, la partie supérieure 18 servant également au support et au montage du levier 10. Ce boîtier 18, 20 est fixé, de façon classique, derrière une plaque de façade 22 (figures 1 et 3) montée par clipsage ou encliquetage élastique dans une ouverture de la planche de bord 24. Les touches 16 comprennent une tête 26 emmanchée sur l'extrémité d'un corps de touche 28 et coopèrent chacune avec un ressort de rappel 30 interposé entre la tête 26 de la touche et la paroi correspondante du boîtier de façon à solliciter constamment la touche vers sa position de repos. La tête 26 de chaque touche est pourvue d'un capuchon 32 en matière opaque dont la face frontale est découpée'et reçoit un opercule 34 en matière transparente ou translucide portant un symbole correspondant à la fonction de la touche. Ce symbole peut être éclairé, quand nécessaire, au moyen d'une lampe 36 logée derrière la plaque de façade 22 de cette partie du tableau de bord et dont la lumière est transmise à l'opercule 34 par la tête 26 de la touche réalisée en matière translucide. La lampe 36 sert également à éclairer des symboles figurant sur des opercules de matière translucide portés par la plaque 22 et correspondant par exemple aux deux positions extrêmes du levier 10. Les touches 16 sont du type à maintien automatique dans leur position enfoncée ou position de travail et le clavier 14 comprend, à cet effet, une barrette 38 sollicitée constamment dans un sens par un ressort de rappel 40 et présentant des trous traversés par les extrémités avant des corps 28 des touches. Ces extrémités avant des corps 28 présentent des ergots et des encoches destinés à coopérer avec les bords des trous de la barrette 38, d'une façon bien connue, de telle sorte que, quand une touche 16 est enfoncée, elle libère d'abord une touche 16 précédemment enfoncée qui est ramenée en position de repos par son ressort de rappel, et, à la fin de sa course d'enfoncement, est retenue par la barrette 38. La fonction ansi sélectionnée par enfoncement de la touche est exécutée jusqu'à enfoncement d'une autre touche. Les parties intermédiaires des corps 28 des-touches forment supports d'éléments de commutation fluidique 42 et comprennent chacune à cet effet un logement creux de forme rectangulaire recevant ledit élément 42 de commutation fluidique, qui est également de forme rectangulaire, un élément plat 44 de matière élastiquement compressible, par exemple de mousse de matière plastique, étant interposé entre le fond de ce logement et l'élément 42. L'extrémité arrière du corps 28 de chaque touche forme support d'un ou de deux curseurs 46 à deux plots de contact 48 destinés à être appliqués à pression, au moyen d'un ressorte rappel 50 agissant sur chaque curseur 46, sur une ou deux pistes électroconductrices 52 qui peuvent tre formées par exemple par des bandes plates d'un métal électroconducteur tel que du cuivre. Dans l'exemple représenté, la piste 52 du milieu peut etre reliée à la borne positive d'une source d'alimentation électrique, tandis qu'une des deux autres pistes 52 est destinée à être reliée à une borne d'alimentation d'un groupe motoventilateur, et que l'autre piste 52 est destinée à être reliée à une borne d'alimentation d'un embrayage électromagnétique. Dans la position de repos des touches, représentée dans les figures 2 et 3, les deux plots de contact 48 d'un curseur 46 se trouvent sur la même piste conductrice 52 Par contre, quand la ouche correspondante est en position enfoncée ou position active, chaque curseur 46 est à cheval sur deux pistes 52 de sorte que le groupe moto-ventilateur et lémbra- yage électromagnétique sont alors alimentés en courant électrique. On comprend qu'une touche 16 du clavier peut porter deux curseurs 46 comme représente dans les figures 2 et 3, tandis que d'autres touches peuvent ne comporter-qugun seul curseur (celui qui est le plus près de lwexeorémité du corps de la touche ou celui qui en est plus éloigné) et que d'autres touches peuvent ne comporter aucun curseur Les pistes électroconductrices 52 sont portées par une plaque plane 54, montée fixement dans le boîtier du clavier, et dont la partie avant présente des rangées parallèles de trous traversants 56. Cette partie perforée de la plaque 54 est appliquée sur la face supérieure d'un bloc fixe d'alimentation 58 reçu dans un logement en creux présenté par la partie inférieure 20du boîtier du clavier. Ce bloc d'alimentation 58 se présente (figures 4 et 5) sous forme d'une plaque plane rectangulaire en élastomère dont au moins la face supérieure 60 comprend des nervures 62 délimi tant entre elles des canaux 64a-64f sensiblement parallèles, qui sont chacun à contour fermé. Chaque canal 64a-64f s'étend perpendiculairement à la direction de déplacement des touches dans le clavier et est limité essentiellement par une première nervure longitudinale 62, qui est rectiligne, et une seconde nervure longitudinale 62 présentant des créneaux ou décrochements 66. Ces créneaux 66 sont présentés à intervalles réguliers par les canaux 64a-64e, et chaque canal diffère des autres canaux par un décalage longitudinal de certains de ses créneaux 66. Dans chaque canal 64a-64f débouche un trou traversant du bloc 58, de forme tronconique par exemple, désigné respectivement par les références E (échappement),D (alimentation en dépression de fuide), S12 S2 S3 et S4. Les trous S11 S2, 53 et 54 forment les sorties du bloc d'alimentation 58 et sont destinés à être reliés en Cl, C2, C3 et C4 (figure 3) à des orifices d'alimentation d'organes d'actionnement à pression de fluide, tels que des vérins simple effet. Le trou E est un trou d'échappement ou de mise à l'air libre, tandis que le trou D est destiné à être relié à une source de dépression de fluide, par exemple une dépression d'air. Par dépression on entend une pression inférieure à la pression atmosphérique ou pression ambiante. Bien entendu, le dispositif selon l'invention pourrait fonctionner avec une alimentation de fluide à une pression supérieure à la pression atmosphérique ou pression ambiante. De façon générale, les créneaux 66 des différents canaux sont agencés en rangées parallèles transversales et forment sept groupes de deux rangées parallèles le nombre des groupes de deux rangées parallèles de créneaux étant égal au nombre de touches du clavier. La plaque 54 qui est appliquée à étanchéité sur les nervures 62 de la face supérieure 50 du bloc 58, présente également sept groupes de deux rangées parallèles de trous 56 de telle sorte que chaque trou 56 se trouve juste au-dessus d'un cré neau 6b d'un canai 64, ou immédiatement à côté du créneau (figure 8). Les rangées de trous 56 de la plaque 54 sont ainsi superposés aux rangées transversales de créneaux 66. Les éléments 42 de commutation fluidique portés par les corps des touches sont appliqués à étanchéité, par les plaques de mousse 44, sur la plaque 54, de façon à recouvrir chacun un groupe de deux rangées voisines de trous 56, dans la position de repos des touches (figures 2, 3 et 9). Chaque élément 42 se présente (figures 7a et- 7b) sous forme d'une plaque rectangulaire d'élastomère dont la face supérieure 70 en contact avec la plaque de mousse 44 est plane, et dont la face inférieure 72, appliquée sur la plaque 54, comprend des nervures 74 délimitant deux petits compartiments 76 à une extrémité de l'élément et deux grands compartiments 78 s'étendant sensiblement sur le reste de la longueur de l'élément.-Chaque compartiment 78 comprend quatre nervures alignées 80, de forme ovale ou oblongue, qui sont espacées entre elles d'une distance correspondant à l'intervalle entre deux trous 56 d'une même rangée de la plaque 54. On se réfère maintenant à la figure 9 pour décrire le fonctionnement du clavier selon l'invention. En figure 9, on a représenté uniquement pour faciliter la compréhension du dessin, deux éléments de commutation fluidique 42 portés par deux touches voisines 16 du clavier. L'élément de commutation 423 porté par la troisième touche est dans une position correspondant à la position de repos de la touche, tandis que l'élément de commutation 424 porté par la quatrième touche est dans une position correspondant à la position active de la touche. Dans la position de repos de l'élément de commutation 423, les trous 56 de la plaque 54 qui constituent les deux rangées adjacentes de trous recouvertes par cet élément sont isolés les uns des autres, par les deux petits compartiments 76 de la face inférieure 72 de l'élément 42, et par les nervures oblongues 80 des grands compartiments 78, chaque nervure oblongue 80 entourant à étanchéité un trou 56 de la plaque. Ainsi, quand toutes les touches du clavier sont en position de repos, le trou d'échappement E, le trou D d'alimentation en pression ou dépression de fluide, et les trous S1, S2, S3, S4 d'alimentation des vérins sont isolés les uns des autres. Lorsqu'une touche est enfoncée, son élément de commutation fluidique 42 se trouve dans la position de l'élément 424 en figure 9, position dans laquelle les petits compartiments 76 et les nervures oblongues 80 des grands compartiments 78 de l'élément n'ont plus aucune action d'obturation ou d'isolement sur les trous 56 des deux rangées de trous correspondantes recouvertes à étanchéité par l'élément 424. Tous les trous 56 de la rangée de trous recouverte par un compartiment 78 sont reliés entre eux par ce compartiment et certains des canaux 64a-64f du bloc 58, dans lesquels débouchent les trous 56 de cette rangée, sont ainsi reliés les uns aux autres. Il en est de même pour les trous 56 de l'autre rangée de trous recouverte à étanchéité par l'autre compartiment 78 de l'élément 42. Dans le cas de la quatrième touche de élément 424, on voit que le trou de sortie S4 est alors relié, par le compartiment 78 de gauche de l'élément 424; à un trou 56 de la plaque 54 débouchant dans le canal 64b relié à l'orifice D d'alimentation en dépression.Cela signifie que le vérin associé à l'orifice de sortie S4 est alimenté en dépression. Le trou desortie S3 débouchant dans le canal 64e du bloc 58 est relié, par ce canal, à un trou 56 de la plaque 54 qui se trouve dans la rangée de trous recouverte par le compartiment 78 situé du côté droit de l'élément 424. Ce compartiment 78 relie ce trou à un autre trou 56 de la même rangée qui débouche dans le canal 64a relié au trou d'échappement E. Cela signifie que le vérin associé à l'orifice de sortie 53 est mis à l'échappement. L'orifice de sortie S2, qui débouche dans le canal 64d1 est relié, par ce canal , à un trou 56 de la rangée de trous qui est recouverte par le compartiment 78 se trouvant du côté gauche de l'élément 424. Ainsi, comme l'orifice de sortie S4, l'orifice de sortie S2 est relié à l'orifice D d'ali- mentation en dépression, et son vérin associé est alimenté en dépression. L'orifice de sortie S1, qui débouche dans le canal 64c, est relié par ce canal à un trou 56 de la rangée de trous qui est recouverte par le compartiment 78 situé du côté droit de l'élément de commutation 424. Ainsi, comme l'orifice de sortie S3, l'orifice de sortie S1 est relié au trou d'échappement E, et son vérin associé est mis à l'échappement. La figure 10 représente le tableau des fonctions obtenues par enfoncement des différentes touches. La condition enfoncée ou active des touches est représentée par les références T1, T2, ..., T7. Les fonctions réalisées par enfoncement de ces touches sont des combinaisons des conditions des vérins associés aux orifices de sortie S1, S2, S3 et S4. On voit que l'enfoncement de la première touche (T1), qui est la touche d'arrêt de l'installation, provoque l'alimentation en dépression de fluide des vérins associés aux orifices de sortie S1, S2, S3 et la mise à l'échappement du vérin associé à l'orifice de sortie S4. L'enfoncement de la dernière touche in7), qui est la touche de commande de dégivrage, provoque la mise à l'échappement des vérins associés aux orifices de sortie S1, S2, S3 et S4. On remarquera que, si toutes les touches sont en condition de repos, les orifices de sortie S1 S2, S3-et S4 sont isolés les uns des autres ainsi que des orifices d'échappement E et d'alimentation en dépression DS ce qui correspond à une mémorisation de la dernière fonction réalisée par enfoncement d'une touche. Si, par erreur; deux touches sont simultanément enfoncées, les vérins associés aux divers orifices de sortie S1-S4 sont tous mis à l'échappement, ce qui correspond à la fonction dégivrage (enfoncement de la septième touche). La fabrication, l'assemblage dgun clavier selon l'invention et son montage dans une installation de climatisation d'air sont particulièrement simples. Les éléments 42 de commutation fluidique portés par les diverses touches sont identiques entre eux Pour modifier les fonctions réalisées par enfoncement des touches de ce clavier; il suffit de changer le bloc 58 d'alimentation.L'espacement entre les touches correspond à l'espacement -entre les groupes de deux rangées de trous 56 de la plaque 54 et à l'espacement entre les groupes de deux rangées de créneaux 66 formés par les nervures 62 du bloc d'alimentation 58 Il est donc relativement facile de modifier l'intervalle entre les touches du clavier, à la demande d'un constructeur automobile par exemple, ce qui représente un avantage important au niveau de l'esthétique et du court. Il est également facile de modifier la logique fluidique de ce clavier en changeant simplement le bloc d'alimentation, ce qui représente un autre avantage très important. Le clavier selon l'invention a encore l'avantage de ne pas présenter d'aléas de fonctionnement ou d'apparition de phénomènes ou de fonctions transitoires lors du déplacement d'une touche entre sa positionde repos et sa position active, ou inversement. Revendications. 1. Clavier à touches, en particulier pour un tableau de bord de véhicule, comprenant un boîtier, des touches déplaçables entre deux positions, et des moyens actionnés par les touches pour la commande de fonctions prédéterminées, caractérisé en ce que, lesdits moyens étant du type à pression de fluide, le clavier (14) comprend, d'une-part, un bloc fixe d'alimentation (58) logé dans le boîtier 120) et relié au moins à une source de pression de fluide et à des conduits (C1, C2, C3, C4) d'alimentation d'organes d'actionnement à pression de fluide tels par exemple que des vérins et, d'autre part, des éléments identiques de commutation fluidique (42) dont chacun est associé à une touche (16) et estdéplaçable par celle-ci entre deux positions en coopérant avec le bloc d'alimentation (58) pour, dans une position, fermer des orifices de liaison (56) présentés par ce bloc et, dans l'autre position, relier entre eux ces orifices. 2. Clavier selon la revendication 1, caractérisé en ce que chaque élément (42) de commutation fluidique est porté fixement par une touche (16). 3. Clavier selon la revendication 1 ou 2, caractérisé en ce que lesdits orifices de liaison (56) sont présentés par une face plane (54) du bloc d'alimentation (58) sur laquelle sont appliqués à étanchéité lesdits éléments (42) de commutation fluidique associés aux touches. 4. Clavier selon la revendication 3, caractérisé en ce que lesdits éléments (42) de commutation sont des bandes ou plaques plates, par exemple d'élastomère, dont la face (72) appliquée sur le bloc d'alimentation (54, 58) comprend des nervures (74) délimitant sur cette face des compartiments (76, 78) à contour fermé. 5. Clavier selon l'une des revendications précédentes, carac térisé en ce que chaque élément de commutation fluidique (42) est monté fixement dans une cavité du corps (28) de la touche correspondante, un élément élastiquement compressible (44) étant interposé entre le fond de la cavité et l'élément de commutation (42) pour appliquer ce dernier à étanchéité sur le bloc d'alimentation (58, 54). 6. Clavier selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que le bloc d'alimentation (58) comprend une face plane (60) présentant des nervures (62) qui limitent sur cette face des canaux sensiblement parallèles (64a-64f) à contour fermé, chacun de ces canaux étant relié par un trou traversant (E, D, S1-S4) dudit bloc (58) à une source de pression de fluide, à un orifice d'échappement ou à un organe d'actionnement respectivement, et en ce qu'une plaque perforée (54) est appliquée à étanchéité sur les nervures (62) de cette face (60) du bloc (58) pour recouvrir lesdits canaux (64a-64f). 7. Clavier selon la revendication 6, caractérisé en ce que ladite plaque perforée (54) est interposée entre la face nervurée (60) du bloc d'alimentation (58) et les éléments (42) de commutation fluidique associés aux touches (16). 8. Clavier selon la revendication 6 ou 7, caractérisé en ce que les canaux (64a-64f) de la face nervurée (60) du bloc d'alimentation (58) s'étendent perpendiculairement à la direction de déplacement des éléments de commutation (42) associés aux touches, et la plaque perforée (54) présente des séries parallèles de trous (56) qui sont dirigées perpendiculairement aux canaux (64a-64f) et qui-sont recouvertes par lesdits éléments de commutation (42). 9. Clavier selon l'une des revendications 6 à 8, caractérisé en ce que les canaux (64a-64f) diffèrent les uns des autres par des parties en créneaux (66) des nervures (62) qui les limitent, certains créneaux (66) étant décalés longitudina lement d'un canal à l'autre. 10. Clavier selon la revendication 9, caractérisé en ce que les créneaux (66) des canaux (64a-64f) sont agencés en rangées parallèles transversales correspondant aux séries parallèles de trous (56) de la plaque perforée (54) et recouvertes par celles-ci. 11. Clavier selon l'une des revendications précédentes; caractérisé en ce que le corps (28) de chaque touche porte également au moins un curseur (46) à deux plots (48) de contact électrique, propres à relier entre telles, dans la position active de la touches deux pistes électroconductrices (52) portées fixement dans le boîtier -du clavier et s'étendant perpendiculairement à la direction de déplacement des touches (16). 12. Clavier selon l'une des revendications précédentes g caractérisé en ce que chaque touche comprend une tête (26) en maté- riau transparent ou translucide, montée à lsextrémité du corps (28) de la touche, de façon à ce que sa face frontale (34) puisse être éclairée par une lampe (36) logée dans le boîtier (18, 20) du clavier.