Brevet FR2723889A1 — publié le 19960301

L'invention concerne un commutateur de commande pour l'installation de chauffage et de climatisation d'un véhicule automobile, comprenant un élément de réglage d'une valeur de consigne pour régler un ventilateur ayant plusieurs paliers de fonctionnement entre une position zéro et un position maximale, ainsi qu'un organe de com- mutation pour activer un circuit de fluide frigorigène. S'agissant de voitures de tourisme équipées d'une installation de chauffage et de climatisation, il est connu de prévoir dans l'habitacle, dans la zone du tableau de bord, un commutateur pour commander cette ins- tallation, comprenant d'une part un élément de réglage pour actionner un ventilateur ayant plusieurs paliers de fonctionnement et d'autre part un élément de commutation pour enclencher et mettre hors service le circuit de fluide frigorigène servant au refroidissement de l'habi- tacle. Selon l'état actuel de la technique, il s'agit de commutateurs ou d'interrupteurs séparés, le dispositif de commutation pour commander le ventilateur étant réalisé notamment selon le document DE 42 17 037 Cl. Ce disposi- tif comporte un élément de réglage et un commutateur pour le ventilateur, qui sont séparés l'un de l'autre dans l'espace, le commutateur étant installé dans la zone du moteur du ventilateur et accouplé à l'élément de réglage par une liaison mécanique articulée. Par le document DE 92 04 214 U1, on connaît un autre dispositif de commutation pour le ventilateur d'un système d'aération d'une voiture de tourisme, avec lequel le réglage du ventilateur à plusieurs paliers de fonc- tionnement s'effectue au moyen d'un élément de réglage déplaçable linéairement en translation. L'invention vise à créer un commutateur de com- mande, du type indiqué au début, qui soit utilisable à la fois pour une installation de chauffage et pour une ins- tallation de climatisation pourvue d'un circuit de fluide frigorigène. On obtient ce résultat par le fait que l'élé- ment de réglage d'une valeur de consigne et l'organe de commutation sont intégrés dans une pièce de commande com- mune qui est manoeuvrable suivant deux degrés de liberté de mouvement différents, dont l'un est coordonné au ré- glage du ventilateur et l'autre à l'activation du circuit de fluide frigorigène. Ainsi, il faut seulement une pièce pour activer à la fois le ventilateur et le circuit de fluide frigorigène. Si un véhicule automobile est seule- ment pourvu d'une installation de chauffage, c'est-à-dire s'il ne comporte pas un circuit de fluide frigorigène en plus, un degré de liberté de la pièce de commande n'est simplement pas utilisé. La même pièce de commande est donc utilisable aussi bien pour le commutateur de com- mande d'une installation de chauffage que pour le commu- tateur de commande d'une installation de chauffage et de climatisation pourvue en plus d'un circuit de fluide fri- gorigène. Selon l'état actuel de la technique, on monte au contraire différentes exécutions de commutateurs de commande dans le véhicule, suivant qu'il est équipé ou non d'un circuit de fluide frigorigène supplémentaire. Selon un perfectionnement de l'invention, la pièce de commande est pourvue d'un guidage mécanique forcé qui, lors d'une manoeuvre de la pièce de commande pour activer le circuit de fluide frigorigène à la posi- tion zéro du ventilateur, provoque un déplacement simul- tané de la pièce de commande à une position correspondant à un premier palier de fonctionnement du ventilateur. Le couplage de ces deux fonctions à la position zéro du yen- tilateur est approprié parce qu'un fonctionnement du com- presseur du circuit de fluide frigorigène conduirait, sans le fonctionnement du ventilateur, à un givrage de l'évaporateur. Selon l'état actuel de la technique, ce couplage demande une dépense de câblage supplémentaire, qui est donc supprimée par le commutateur de commande se- lon l'invention. Un autre perfectionnement de l'invention pré- voit que la pièce de commande est réalisée comme un bou- ton rotatif et coulissant qui est monté mobile en trans- lation linéaire pour le réglage du ventilateur et rotatif pour l'activation du circuit de fluide frigorigène. Ceci représente un mode de réalisation particulièrement simple et adéquat de l'invention. Un autre perfectionnement de l'invention pré- voit que le bouton rotatif et coulissant présente, à dis- tance radiale de son axe de rotation, une surface de contact électrique qui, lors d'une rotation de ce bouton, peut être amenée en contact avec des rails de contact électriques coordonnés à un circuit électrique pour l'ac- tivation du circuit de fluide frigorigène et parallèles au mouvement linéaire du bouton rotatif et coulissant. Ainsi, lors d'une rotation du bouton rotatif et coulis- sant, la surface de contact électrique est appliquée contre les rails de contact, en shuntant ceux-ci, ce qui ferme le circuit électrique pour l'activation du circuit de fluide frigorigène. Encore un autre perfectionnement de l'invention prévoit qu'une surface de came est prévue sur le bouton rotatif et coulissant, surface qui est positionnée et courbée par rapport à une surface de butée stationnaire, de manière qu'une rotation du bouton pour activer le cir- cuit de fluide frigorigène à la position zéro du ventila- teur, provoque un déplacement linéaire du bouton jusqu'au premier palier de fonctionnement du ventilateur. On ob- tient ainsi par des moyens mécaniques simples le couplage forcé nécessaire pour empêcher le givrage de l'évapora- teur. Selon une autre caractéristique de l'invention, un symbole indicateur pour signaler l'activation du cir- cuit de fluide frigorigène est prévu sur une paroi de boîtier ou analogue du commutateur, symbole qui est vi- sible lorsqu'il est éclairé au travers de la paroi au moyen d'un élément d'éclairage. Une caractéristique sup- plémentaire prévoit que l'élément d'éclairage est connecté au circuit électrique pour activer le circuit de fluide frigorigène. Donc, au cas o le véhicule automo- bile comporte seulement une installation de chauffage, sans circuit de fluide frigorigène en plus, le symbole indicateur n'est simplement pas éclairé, de sorte qu'il n'est pas non plus visible. Selon un autre mode de réalisation de l'inven- tion, la pièce de commande est montée mobile en transla- tion linéaire pour activer le circuit de fluide frigori- gène et rotative pour régler le ventilateur. Cette exécu- tion est fonctionnellement l'inverse du mode de réalisa- tion indiqué précédemment et représente une réalisation peu encombrante et simple de la double fonction de la pièce de commande. D'autres caractéristiques et avantages de l'in- vention ressortiront plus clairement de la description qui va suivre d'un exemple de réalisation non limitatif, ainsi des dessins annexés, sur lesquels: - les figures 1 à 3 représentent par des vues en perspective un mode de réalisation d'un commutateur de commande selon l'invention, montrant la pièce de commande commune, mobile linéairement par coulissement et rota- tive, en trois positions différentes; et - la figure 4 est un schéma équivalent des connexions du commutateur selon les figures 1 à 3. Un commutateur de commande 1 selon les figures 1 à 3 est monté, de manière non représentée, dans le ta- bleau de bord d'une voiture de tourisme équipée soit d'une installation de chauffage soit d'une installation combinée de chauffage et de climatisation, c'est-à-dire avec un circuit de fluide frigorigène en plus. Le commu- tateur de commande 1 est fabriqué en matière plastique et présente une plaque frontale 2 qui représente une face frontale de commande dans l'habitacle de la voiture. Pour plus de clarté, on a seulement représenté la moitié infé- rieure de la plaque frontale 2 sur les figures 1 à 3. Cette plaque présente en effet une fente longitudinale 13 montrée en coupe le long de cette fente 13. Celle-ci contient un bouton rotatif et coulissant 3 qui sert de pièce de commande commune et est d'une part déplaçable linéairement en translation le long de la fente 13, sui- vant la flèche 14, et monté d'autre part rotatif autour d'un axe de rotation 4 perpendiculaire à la fente 13 et à la plaque frontale 2. Le bouton 3 comporte une partie de manoeuvre ou manette 5 qui fait saillie côté commande et forme une tête située d'un côté d'un col non référencé monté rotatif dans un support 12 du bouton rotatif et coulissant 3. Le support 12 sert de coulisseau pour la translation longitudinale du bouton 3 le long de la fente 13 suivant la flèche 14. Du côté opposé à la manette 5, dans le sens de l'axe de rotation 4, le col se raccorde à un pied de contact 6 qui fait saillie radialement par rapport à l'axe de rotation 4 et porte, radialement à distance de cet axe, une plaque de contact 10 orientée parallèlement audit axe 4 et servant de surface de contact. La plaque 10 est électriquement conductrice. Le pied 6 présente en outre un bossage de came 7 situé dia- métralement à l'opposé par rapport à l'axe de rotation 4 et d'un seul tenant avec le pied de contact 6. Le bossage 7 possède une forme à peu près en disque semi-circulaire dont l'axe de symétrie est situé radialement à distance de l'axe de rotation 4 et s'étend parallèlement à celui- ci. Le bouton rotatif et coulissant 3, représentant une pièce d'un seul tenant, comporte donc une manette 5 du côté commande de la plaque frontale 2, le col qui tra- verse cette plaque, ainsi que les parties qui s'y raccor- dent derrière le côté arrière de la plaque frontale 2, à savoir le pied de contact 6 avec la plaque de contact 10 et le bossage de came 7. Pour le montage du bouton rotatif et coulissant 3, on a prévu le support 12, ayant la forme d'un bloc et qui est également représenté en coupe sur les figures 1 à 3. En réalité, le support 12 entoure complètement le col du bouton 3 et s'applique par une face supérieure et par la face inférieure opposée contre les deux flancs opposés de la fente longitudinale 13 avec la possibilité de glis- ser sur ceux-ci. Sur le côté arrière de la plaque frontale 2, on a prévu deux rails de contact 11 stationnaires parallèles à la fente longitudinale 13 et disposés sur un bloc d'ap- pui relié rigidement à la face arrière de la plaque 2. Le bloc d'appui 9 et par suite également les deux rails de contact 11 sont agencés en coordination avec le bouton rotatif et coulissant 3, de manière qu'une rotation de ce bouton autour de l'axe 4, suivant la flèche 15, a pour conséquence que la plaque 10 est amenée en contact avec les deux rails 11. L'espacement et la largeur des rails 11 sont adaptés à la longueur de la plaque 10, de manière que cette dernière recouvre les deux rails 11 et les shunte ainsi électriquement. Le bouton 3 est disposé lon- gitudinalement coulissant dans la fente 13, suivant la flèche 14, entre une position zéro représentée sur les figures 1 et 2 et une position maximale, en passant par plusieurs positions intermédiaires ou paliers de fonc- tionnement, et inversement. La longueur des rails de contact 11 et par suite aussi la longueur du bloc d'appui 9 ont été choisies pour qu'une rotation du bouton 3 au- tour de l'axe 4 provoque, quelle que soit la position en translation du bouton 3, la mise en contact de la plaque avec les deux rails 11. Du côté du bouton 3 opposé au bloc d'appui 9, on a prévu, sur le côté arrière de la plaque frontale 2, un bloc de butée 8 de forme cubique, qui est relié rigi- dement à la plaque frontale 2 donc disposé stationnaire. Le bloc de butée 8 représente un élément antagoniste coopérant avec le bossage de came 7 et sert à obtenir un certain guidage forcé du bouton 3 à sa position zéro. En effet, lorsque le bouton 3 à sa position zéro selon la figure 1 est tourné dans le sens des aiguilles d'une montre, suivant la flèche 15, le bossage 7 vient s'appli- quer contre une surface de butée dirigée vers lui du bloc de butée 8 (figure 2); si le bouton est tourné davantage suivant la flèche 15, jusqu'à la position illustrée par la figure 3, l'excentricité du bossage de came 7 par rap- port à l'axe de rotation 4 a pour effet qu'une force est exercée sur le bouton 3 en direction de la flèche 14 (figure 1). De ce fait, la rotation du bouton 3 produit obligatoirement son déplacement linéaire dans la fente longitudinale suivant la flèche 14 à partir de la posi- tion selon la figure 3. Le bossage 7 est dimensionné pour que le bouton 3, lorsqu'il est tourné de 180 à partir de la position zéro selon la figure 1, soit déplacé longitu- dinalement dans la fente 13, suivant la flèche 14, jus- qu'à une position correspondant à un premier palier de fonctionnement. On décrira ci-après, en particulier en réfé- rence au schéma équivalent de la figure 4, le sens et le but de la réalisation décrite jusqu'ici du commutateur de commande 1. Celui-ci est câblé et raccordé selon ce schéma équivalent. Dans l'exemple de réalisation montré ici, le commutateur 1 sert d'une part à commander un ven- tilateur à plusieurs paliers de fonctionnement de l'ins- tallation de chauffage et de climatisation, symbolisé par un moteur de ventilateur 18. D'autre part, le commutateur de commande 1 permet d'activer un circuit de fluide fri- gorigène de l'installation de chauffage et de climatisa- tion par la fermeture du circuit électrique d'un thermo- stat d'évaporateur 17. Sur la plaque 2, on a prévu un symbole indicateur 25 pour le moteur de ventilateur 18, ainsi que les cinq positions pour le ventilateur, comprenant la position zéro et quatre positions de fonctionnement, qui peuvent être éclairés au moyen de deux lampes à incandescence 27. Pour l'activation du refroidissement de l'habitacle du véhicule, on a prévu en outre, dans la plaque frontale 2, un symbole indicateur 24 qui peut être illuminé au travers de cette plaque par une lampe à incandescence 26. Tant que cette lampe n'est pas allumée, le symbole 24 sur la plaque frontale 2 n'est pas visible. Pour établir et pouvoir effectuer le réglage sur les différents paliers de fonctionnement ou de puissance de soufflage du moteur de ventilateur 18, on a prévu un groupe de résistances 19 comprenant quatre résistances 20, 21, 22 et 23 coordonnées chacune à un palier de fonctionnement du ventilateur. Lorsque le bouton rotatif et coulissant 3 est déplacé suivant la flèche 14, donc le long de la fente 13, le ventilateur est par conséquent entraîné successivement à différents paliers de puissance de soufflage. A la position zéro du bouton 3, le circuit électrique d'alimentation du moteur de ventilateur 18 n'est pas fermé, de sorte que ce moteur est arrêté. Le commutateur de commande 1 présente quatre bornes de raccordement au réseau de bord 16 du véhicule. On peut voir sur le schéma équivalent selon la figure 4 qu'une translation du bouton rotatif et coulissant 3 le long de la fente 13 suivant la flèche 14, ou en sens in- verse, permet d'activer les différents paliers de fonc- tionnement du moteur de ventilateur 18 et d'amener ce bouton à sa position zéro. En tournant en plus le bouton 3 autour de son axe 4 suivant la flèche 15, on ferme en outre le circuit électrique du thermostat d'évaporateur 17, par le shuntage des rails 11 au moyen de la plaque de contact 10, ce qui provoque l'activation du circuit de fluide frigorigène. En raison du guidage forcé par le bossage de came 7 et le bloc de butée 8, la rotation du bouton 3 à la position zéro produit automatiquement le déplacement linéaire de ce bouton jusqu'à la position correspondant au premier palier de fonctionnement du mo- teur de ventilateur 18, de sorte qu'un givrage de l'éva- porateur est évité efficacement. Comme les rails 11 sont parallèles à la fente longitudinale 13, la montée en puissance du ventilateur, depuis le premier palier selon la figure 3 jusqu'au palier maximal quatre, la plaque 10 reste en contact avec les rails 11 puisqu'elle glisse le long de ces derniers lorsque le bouton 3 est déplacé en coulissement. Le circuit de fluide frigorigène reste donc activé. Cependant, si le véhicule n'est pas équipé d'une installation de climatisation, un thermostat d'évapora- teur 17 n'est pas raccordé au commutateur 1, de sorte que l'application de la plaque 10 contre les rails 11 n'a au- cun effet. Un autre exemple de réalisation de l'invention prévoit, pour ce cas, un simple blocage de la rotation du bouton 3, blocage qui peut être supprimé de nouveau de manière simple en cas de besoin. Le commutateur 1 est par conséquent applicable de façon simple à la fois à la commande combinée d'une installation de chauffage et de climatisation et au seul réglage du ventilateur d'une installation de chauffage. REVENDICATIONS 1. Commutateur de commande pour l'installation de chauffage et de climatisation d'un véhicule automo- bile, comprenant un élément de réglage d'une valeur de consigne pour régler un ventilateur ayant plusieurs pa- liers de fonctionnement entre une position zéro et un po- sition maximale, ainsi qu'un organe de commutation pour activer un circuit de fluide frigorigène, caractérisé en ce que l'élément de réglage d'une valeur de consigne et l'organe de commutation sont intégrés dans une pièce de commande (3) commune qui est manoeuvrable suivant deux degrés de liberté de mouvement (14, 15) différents, dont l'un est coordonné au réglage du ventilateur (18) et l'autre à l'activation du circuit de fluide frigorigène (17). 2. Commutateur de commande selon la revendica- tion 1, caractérisé en ce que la pièce de commande (3) est pourvue d'un guidage mécanique forcé (7, 8) qui, lors d'une manoeuvre de la pièce de commande (3) pour activer le circuit de fluide frigorigène (17) à la position zéro du ventilateur (18), provoque un déplacement simultané de la pièce de commande (3) à une position correspondant à un premier palier de fonctionnement du ventilateur. 3. Commutateur de commande selon la revendica- tion 1 ou 2, caractérisé en ce que la pièce de commande est réalisée comme un bouton rotatif et coulissant (3) qui est monté mobile en translation linéaire pour le ré- glage du ventilateur (18) et rotatif pour l'activation du circuit de fluide frigorigène (17). 4. Commutateur de commande selon la revendica- tion 3, caractérisé en ce que le bouton rotatif et cou- lissant (3) présente, à distance radiale de son axe de rotation (4), une surface de contact électrique (10) qui, lors d'une rotation de ce bouton (3), peut être amenée en contact avec des rails de contact électriques (11) coor- donnés à un circuit électrique pour l'activation-du il circuit de fluide frigorigène (17) et parallèles au mouvement linéaire du bouton rotatif et coulissant (3). 5. Commutateur de commande selon l'une quelconque des revendications 3 et 4, caractérisé en ce qu'une surface de came (7) est prévue sur le bouton rotatif et coulissant (3), surface qui est positionnée et courbée par rapport à une surface de butée stationnaire (8), de manière qu'une rotation du bouton (3) pour actionner le circuit de fluide frigorigène (17) à la position zéro du ventilateur (18), provoque un déplacement linéaire du bouton (3) jusqu'au premier palier de fonctionnement du ventilateur. 6. Commutateur de commande selon l'une quelconque des revendications 1 et 2, caractérisé en ce que la pièce de commande est montée mobile en translation linéaire pour activer le circuit de fluide frigorigène et rotative pour régler le ventilateur. 7. Commutateur de commande selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce qu'un symbole indicateur (24) pour signaler l'activation du circuit de fluide frigorigène (17) est prévu sur une paroi de boitier ou analogue (2) du commutateur (1), symbole qui est visible lorsqu'il est éclairé au travers de la paroi au moyen d'un élément d'éclairage (26). 8. Commutateur de commande selon la revendication 7, caractérisé en ce que l'élément d'éclairage (26) est connecté au circuit électrique pour activer le circuit de fluide frigorigène (17).