Brevet FR2754105A1 — publié le 19980403

Dispositif de commutation multifonctions pour tableau de commande d'une installation, notamment de véhicule automo- bile L'invention concerne le domaine des tableaux de commande d'installation, comme par exemple les installations de chauffage, ventilation et/ou climatisation de véhicule automobile. Elle concerne plus particulièrement les dispositifs de commutation, implantés dans les tableaux de commande, et comprenant au moins un organe de commande qui peut être manipulé par un utilisateur de façon à sélectionner un état de fonctionnement prédéfini, parmi une pluralité d'états, d'un composant de l'installation. De tels tableaux de commande comportent généralement de nombreux dispositifs de commutation, mécanique(s) et/ou électrique(s), disposés les uns à côté des autres. L'encom- brement interne de ces tableaux de commande est par consé- quent important, ce qui rend leur réalisation difficile. Par ailleurs, ces tableaux de commande comportent sur une façade, à proximité des organe de commande, des zones munies éventuellement de marquages symbolisant la fonction de l'organe de commande voisin, et les réglages qu'il autorise. Or, pour permettre dans des conditions de faible visibilité, comme par exemple la nuit ou lors d'une traversée de tunnel, le repérage de ces marquage et la manipulation des organes de commande associés, on utilise des sources de lumière qui sont logées dans le tableau de commande. Cela contribue à augmenter encore l'encombrement interne du tableau de commande. En outre, dans la mesure o certains au moins des organes de commande ainsi que les sources de lumière font partie du circuit électrique de l'installation, ils doivent être connectés aux moyens de commande de l'installation ainsi qu'entre eux, pour certains. Cela nécessite des câblages électriques et/ou des circuits imprimés et/ou intégrés dont le prix de revient est élevé, et qui ne permettent pas une réelle standardisation. En conséquence, un but de l'invention est de procurer un dispositif de commutation pour tableau de commande, qui ne présente pas tout ou partie des inconvénients précités. L'invention propose à cet effet un dispositif de commutation du type décrit en introduction, dans lequel on prévoit un support que l'on solidarise au tableau de commande et qui comporte des moyens pour maintenir l'organe de commande, lequel peut être de type à déplacement rotatif ou linéaire, des moyens pour supporter au moins une source de lumière prévue pour l'éclairement d'une zone choisie d'une face arrière d'une paroi-façade du tableau de commande, et un premier emplacement pour loger au moins partiellement des moyens de raccordement électrique aux moyens de commande de chaque source de lumière. Il en résulte que l'on procure ainsi des éléments modulaires de commutation multifonctions qui comprennent au moins un organe de commande électrique ou mécanique, au moins une source de lumière, et leurs moyens de raccordement aux moyens de commande de l'installation. Cela contribue à réduire notablement l'encombrement à l'intérieur du tableau de commande, à simplifier l'agencement interne de ce tableau de commande, et à autoriser une standardisation des disposi- tifs de commutation. Selon une autre caractéristique de l'invention, le support comporte sur une face dite "inférieure" du support un second emplacement pour loger un connecteur que comprennent les moyens de raccordement. Ce connecteur est destiné à coopérer avec un connecteur complémentaire que comportent les moyens de commande, lesquels sont de préférence logés dans le tableau de commande. De la sorte, lors de l'assemblage du tableau de commande, il n'y a qu'à faire coopérer les deux connecteurs pour établir les connexions électriques. Avantageusement, le support et le tableau de commande com- prennent chacun des moyens de fixation qui coopèrent ensemble pour permettre l'immobilisation du support dans le tableau de commande. Préférentiellement, l'organe de commande comprend un arbre maintenu par les moyens de maintien du support et un action- neur (ou bouton) solidaire de l'arbre et faisant saillie sur une face avant de la paroi-façade du tableau de commande. Cela permet à un utilisateur de déplacer l'arbre relative- ment au support pour définir l'état de fonctionnement en cours du composant de l'installation. Selon un autre aspect de l'invention, le premier emplacement du support peut loger des moyens de réglage destinés à définir la multiplicité d'états de fonctionnement prédéfinis du composant de l'installation, lorsqu'ils sont placés par l'organe de commande dans une pluralité d'états prédéfinis. Ces moyens de réglage peuvent être réalisés, par exemple, sous la forme d'un potentiomètre ou de pistes conductrices destinées à coopérer avec un "frotteur" porté par l'arbre de l'organe de commande. Cela permet de réduire encore plus l'encombrement interne du tableau de commande. Dans une application particulière, l'organe de commande peut définir les réglages d'un moteur électrique d'un ventilateur d'une installation de chauffage, ventilation et/ou climati- sation de véhicule automobile. Dans ce cas, les moyens de réglage permettent de faire varier le régime du moteur. Selon une autre caractéristique de l'invention, l'organe de commande peut également permettre le placement d'un autre composant de l'installation dans au moins deux états de fonctionnement prédéfinis. On réalise ainsi un dispositif de commutation capable de gérer deux composants d'une même installation. Par exemple, lorsque l'installation comprend une boucle de réfrigération, le second composant peut être un compresseur. Selon encore un autre aspect de l'invention, le premier emplacement du support peut loger des moyens de commutation destinés à définir les deux états de fonctionnement prédéfi- nis de l'autre composant de l'installation, lorsqu'ils sont placés par l'organe de commande dans deux états prédéfinis. Ces moyens de commutation peuvent être par exemple réalisés sous la forme d'un interrupteur gérant l'alimentation d'un compresseur. Lorsque l'organe de commande comporte un arbre, le déplace- ment axial de celui-ci entre au moins de première et seconde positions peut permettre de placer les moyens de commutation dans l'un de leurs états prédéfinis, lesquels sont associés respectivement auxdits au moins deux états de fonctionnement prédéfinis de l'autre composant. Ainsi, le déplacement rotatif ou linéaire de l'organe de commande assure le réglage d'un premier composant, tandis que le déplacement axial de cet organe de commande assure le réglage (ou la mise en, ou hors, fonctionnement) d'un second composant. Préférentiellement, le support comprend au moins deux parties qui communiquent. Une première partie comporte les moyens de maintien de l'organe de commande, et au moins une seconde partie prolonge la première partie et comporte les moyens de support de la source de lumière. Ces première et seconde parties délimitent ensemble au moins le premier emplacement. Bien entendu, on peut prévoir plusieurs secondes parties pour supporter plusieurs sources de lumière. Dans ce cas, les secondes parties prolongent respectivement la première partie dans des directions différentes de façon à permettre l'éclairement de plusieurs zones choisies, distinctes, de la face arrière de la paroi-façade du tableau de commande. De même, on peut envisager qu'une première partie compren- nent plusieurs moyens de maintien de plusieurs organe de commande. Selon une autre caractéristique de l'invention, les première et seconde(s) parties du support sont de préférence réali- sées en un unique boîtier moulé qui délimite dans une partie interne creuse ledit logement. De la sorte, les moyens de raccordement et/ou les moyens de commutation et/ou les moyens de réglage et/ou d'autres modules peuvent être isolés et protégés. Préférentiellement, le boîtier est réalisé dans une matière plastique, et si possible en deux parties supérieure et inférieure qui sont assemblées l'une à l'autre de façon à délimiter le logement. Dans la description qui suit, faite à titre d'exemple, on se réfère aux dessins, sur lesquels: - la figure 1 illustre schématiquement un mode de réalisa- tion d'un dispositif de commutation selon l'invention, installé dans un tableau de commande d'une installation; et - les figures 2A et 2B illustrent schématiquement le dispositif de commutation de la figure 1, respectivement dans des vues en perspective des faces supérieure et inférieure. Comme illustré sur la figure 1, l'invention concerne un dispositif de commutation installé dans un tableau de commande 1 d'une installation. On considère dans ce qui suit, à titre d'exemple illustratif, que cette installation est une installation de climatisation de l'habitacle d'un véhicule automobile (non représenté sur les figures). Bien entendu, cette invention s'applique à de nombreux autres domaines, ou installations, de façon non limitative. Dans l'exemple illustré sur la figure 1, le dispositif de commutation comprend un organe de commande 2 maintenu par un support en forme de boîtier 3 sur lequel on reviendra plus loin. L'organe de commande 2 comprend, dans cet exemple, un actionneur 41 formant bouton, solidaire d'un arbre 4 qui s'étend selon une direction axiale X-X. Dans cet exemple, l'organe de commande 2 est de type à déplacement rotatif. Bien entendu, cet organe de commande pourrait être de type à déplacement linéaire. Le bouton rotatif 41 fait saillie en avant d'une paroi- façade 5 du tableau de commande 1, lequel loge également d'autres organes de commande 6 destinés à gérer des compo- sants de l'installation. On prévoit, à proximité des actionneurs 41 des organes de commande 2 et 6, des zones 7 et 8 transparentes et munies éventuellement de marquages permettant de visualiser leurs fonctions et leur état de fonctionnement. Pour permettre la visualisation des marquages dans la pénombre, on prévoit également des sources de lumière implantées à l'intérieur du tableau de commande et sur lesquelles on reviendra plus loin. Dans l'exemple illustré sur la figure 1, l'arbre 4 de l'organe de commande 2 possède une extrémité connectée à un potentiomètre 12 qui permet de faire varier l'alimentation électrique d'un composant de l'installation de climatisa- tion, comme par exemple un moteur électrique d'un ventila- teur destiné à pulser de l'air à traiter en vue de sa distribution dans l'habitacle du véhicule. Ainsi, lorsque l'on entraîne en rotation le bouton rotatif 41, on fait varier le courant délivré par le potentiomètre 12, ce qui permet de faire varier le régime du ventilateur 13. Dans l'exemple illustré, l'organe de commande 2 peut également gérer le fonctionnement d'un autre composant de l'installation, comme par exemple le compresseur 14 du circuit de réfrigération. Pour ce faire, on prévoit, d'une part, un contacteur électrique 15 porté par l'arbre 4 et un module de commuta- tion 16 muni également d'un contacteur électrique 17. Pour mettre en fonctionnement le compresseur 14 de la boucle de réfrigération de l'installation, il suffit alors de déplacer axialement l'organe de commande 2, vers l'intérieur du tableau de commande, afin que le premier contacteur électrique 15 vienne au contact du second contacteur électrique 17 du module de commutation 16. En d'autres termes, il suffit de faire passer l'organe de commande 2 d'une première position axiale vers une seconde position axiale pour faire passer le module de commutation 16 d'un premier état prédéfini à un second état prédéfini. Le module de commutation 16 est, tout comme le potentiomètre 12, connecté à des moyens de commande 18 de l'installation, lesquels sont capables de gérer l'ensemble des composants de l'installation et notamment le compresseur 14 et le ventila- teur 13. En fait, les moyens de commande 18 reçoivent des organes de commande 2 et 6 des requêtes de réglage qui peuvent être soit numériques soit analogiques, puis, à partir de ces requêtes ils règlent les différents composants de l'installation, de façon à satisfaire l'utilisateur qui a déclenché les requêtes en manipulant les organes de commande 2 et/ou 6. On se réfère maintenant plus particulièrement aux figures 2A et 2B pour décrire le boîtier-support 3. Dans l'exemple illustré sur les figures, le boîtier 3 est réalisé en une partie dite "supérieure" 19 et une partie dite "inférieure" 20 qui peut être solidarisée à la partie supérieure 19 grâce à des moyens appropriés (non représentés sur les figures), comme par exemple des clips. De préféren- ce, les deux parties du boîtier 3 sont moulées dans une matière plastique isolante électriquement. Les parties supérieure 19 et inférieure 20 sont évidées de façon à délimiter un premier emplacement ou logement 21 dans lequel se trouvent installés le module de commutation 16 et le potentiomètre 12. Plus précisément, dans l'exemple illustré, le module de commutation 16 se trouve installé dans la partie supérieure 19 du boîtier 3, tandis que le potentiomètre 12 se trouve installé dans la partie infé- rieure 20 de ce boîtier 3. La partie supérieure 19 du boîtier 3 comprend au niveau d'une face supérieure 22 une ouverture 23 permettant le passage de l'arbre 4 de l'organe de commande 2. De plus, on prévoit, au moins sur la face supérieure 22 de la partie supérieure 19 du boîtier 3, une couronne de maintien 24 permettant de maintenir l'arbre 4 dans une direction sensiblement perpendiculaire à la face supérieure 22, tout en permettant le déplacement axial de l'arbre 4 selon la direction X-X. Comme cela est illustré sur les figures 2A et 2B, le boîtier 3, et par conséquent ses parties supérieure 19 et inférieure , comporte une première partie 25 de forme générale, dans cet exemple, sensiblement circulaire et prolongée, sensible- ment radialement et selon des directions différentes, par trois secondes parties 26 à 28 formant bras de support. Bien entendu, lorsque l'organe de commande est de type à déplacement linéaire, la première partie 25 peut avoir une forme sensiblement rectangulaire, par exemple. Dans l'exemple illustré, les secondes parties 26 à 28 de la partie supérieure 19 du boîtier 3 présentent chacune une saillie terminale 29 qui s'étend sensiblement axialement (parallèlement à X-X) en direction de la face arrière de la façade 5. Chaque saillie terminale 29 supporte une source de lumière 9, 10 ou 11, qui peut être par exemple une ampoule électrique, ou bien une diode. Chacune de ces sources de lumière est destinée à venir éclairer l'une des zones transparentes 7 ou 8 munies d'un éventuel marquage. La longueur des bras 26 à 28 est par conséquent adaptée au tableau de commande 1 et plus précisément à la distance qui sépare l'organe de commande 2 des zones à éclairer. Ainsi, selon le modèle du véhicule dans lequel le tableau de commande doit être implanté, les bras pourront présenter des formes sensiblement différentes de celles illustrées. Ces bras pourront notamment ne pas être radiaux, et les écarte- ments entre les bras 26 à 28 pourront être notablement différents de ceux représentés sur les figures 2A et 2B. Les différentes sources de lumière 9 à 11 sont reliées dans cet exemple à des conducteurs électriques 43 qui sont eux- mêmes reliés à des bornes de contact 30 d'un connecteur 31 qui se trouve fixé en un second emplacement 42 choisi d'une face inférieure 40, opposée à la face supérieure 22, de la partie inférieure 20 du boîtier 3. Le connecteur 31, qui, dans l'exemple illustré, est un connecteur de type mâle, est destiné à coopérer avec un second connecteur 32, de type femelle dans cet exemple, muni de broches de contact creuses 33 propres à recevoir chacune une broche de contact 30 du premier connecteur 31. Ce second connecteur 32 est relié aux moyens de commande 18, par exemple par l'intermédiaire d'une gaine électrique 34. Afin d'immobiliser le boîtier 3 à l'intérieur du tableau de commande 1, on prévoit, par exemple sur des faces latérales de la partie inférieure 20, des pattes de fixation 36 destinées à coopérer avec des bras de fixation 37 partielle- ment représentés sur la figure 1. Ces bras de fixation peuvent par exemple comporter en une extrémité opposée à la façade 5 du tableau de commande 1 des saillies propres à être introduites dans des ouvertures 38, adaptées à cet effet, réalisées dans les pattes de fixation 36 du boîtier 3. Ces pattes de fixation 36 sont de préférence réalisées par moulage en même temps que la partie du boîtier qui les porte. L'assemblage d'un dispositif de commutation selon l'inven- tion peut être réalisé comme suit. Tout d'abord, on installe sur la face inférieure 40 de la partie inférieure 20 du boîtier 3 le premier connecteur 31 auquel le potentiomètre 12, le module de commutation 16 et les sources de lumière 9 à 11 sont reliés électriquement par des câbles 43. Puis, on loge le potentiomètre 12 et l'arbre 4 auquel il est couplé dans la partie inférieure 20 du boîtier 3. On installe ensuite le module de commutation 16 et les sources de lumière 9 à 11 dans la partie supérieure 19 du boîtier 3. On assemble alors les parties inférieure 20 et supérieure 19. Ensuite, on fait passer l'arbre 4 au travers d'une ouverture réalisée dans la façade 5 du tableau de commande 2, puis on solidarise le boîtier 3 au tableau de commande 1 en intro- duisant les saillies terminales des bras de fixation 37 dans les ouvertures 38 des pattes de fixation 36 réalisées sur les faces latérales 35 du boîtier 3. On peut alors solidari- ser l'actionneur 41 à l'arbre 4, puis introduire partielle- ment le second connecteur femelle 32 dans le premier connecteur mâle 31 de façon à établir une connexion électri- que entre les moyens de commande 18 et les différents éléments logés ou supportés par le boîtier 3. L'invention ne se limite pas au mode de réalisation décrit ci-avant, mais elle englobe toutes les variantes que pourra développer l'homme de l'art dans le cadre des revendications ci-après. Tout d'abord, la forme et le mode de réalisation du boîtier pourront être sensiblement différents de celui décrit précédemment, en référence aux figures. Ainsi, le nombre et les différentes orientations des bras destinés à supporter des sources de lumière pourront être inférieurs ou supé- rieurs à trois. Ensuite, les moyens de fixation du boîtier-support au tableau de commande pourront être notablement différents de ceux décrits, pourvu qu'ils assurent une immobilisation dudit boîtier à l'intérieur du tableau de commande. Par ailleurs, on a décrit un organe de commande de type à déplacement rotatif, mais il est clair que l'invention s'applique tout aussi bien à un organe de commande de type à déplacement linéaire, capable de commander un ou deux composants d'une installation. De plus, le boîtier peut loger d'autres modules que ceux qui ont été décrits précédemment (module de raccordement, module de commutation et potentiomètre), ou bien ne pas contenir en même temps tous ces modules. Dans ce dernier cas, l'arbre 4 peut traverser complètement le boîtiersupport de sorte que son extrémité opposée à l'actionneur (ou bouton) puisse commander le(s) module(s) placé(s) à l'extérieur du boîtier- support. On a également décrit un organe de commande couple à un potentiomètre pour permettre la régulation de 1 'alimentation d'un moteur électrique, par exemple d'un ventilateur, mais il est clair qu'à la place du potentiomètre, on pourrait prévoir un jeu de pistes conductrices couplées à des résistances de valeurs différentes installées ou non à l'intérieur de la partie inférieure du boîtier et dont les différentes pistes peuvent être connectées deux à deux par l'intermédiaire d'un frotteur porté par l'arbre de l'organe de commande. Bien entendu, d'autres composants peuvent être commandés par le dispositif selon l'invention, qu'ils soient à commande mécanique ou électrique. Enfin, dans toute la description, on a décrit un support en forme de boîtier pour loger et supporter différents élé- ments, mais il est clair que le support pourrait être réalisé sous la forme d'une plaquette sur laquelle seraient éventuellement installés en des emplacements choisis les modules de commutation et/ou de régulation électrique et/ou d'autres modules, ainsi que les sources de lumière et des5 moyens de raccordement électrique aux moyens de commande de l'installation. Revendications 1. Dispositif de commutation pour tableau de commande (1) d'une installation, du type comprenant un organe de commande (2) propre à être manipulé par un utilisateur de façon à placer au moins un composant (14,13) de l'installation dans une pluralité d'états de fonctionnement prédéfinis, caractérisé en ce qu'il comprend un support (3) propre à être solidarisé au tableau de commande (1) et comportant des moyens de maintien (24) dudit organe de commande (2), des moyens de support (26- 29) d'au moins une source de lumière (9-11) destinée à éclairer une zone choisie (7,8) d'une face arrière d'une paroi-façade (5) du tableau de commande (1), et un premier emplacement (21) pour loger une partie (43) au moins de moyens de raccordement électrique (43,31) aux moyens de commande (18) d'au moins ladite source de lumière (9-11). 2. Dispositif de commutation selon la revendication 1, caractérisé en ce que le support (3) comporte sur une face dite "inférieure" (32) du support (3) un second emplacement (42) pour loger un connecteur (31) que comprennent les moyens de raccordement (43,31) et propre à coopérer avec un connecteur complémentaire (32) des moyens de commande (18), et en ce que lesdits moyens de support (26-29) de la source de lumière (9-11) sont situés sur une face dite "supérieure" (22) dudit support (3), opposée à la face inférieure (40). 3. Dispositif de commutation selon l'une des revendica- tions 1 et 2, caractérisé en ce que le support (3) comprend de premiers moyens de fixation (36) propres à coopérer avec de second moyens de fixation (37) logés dans le tableau de commande (1), de façon à permettre sa solidarisation audit tableau de commande (1). 4. Dispositif de commutation selon l'une des revendica- tions 1 à 3, caractérisé en ce que l'organe de commande (2) comprend, d'une part, un arbre (4) maintenu par lesdits moyens de maintien (24) du support (3), la position dudit arbre relativement audit support définissant l'état de fonctionnement en cours du composant (14,13) de l'installa- tion, et d'autre part, un actionneur (41) solidaire de l'arbre (4) et faisant saillie sur une face avant de la paroi-façade (5) du tableau de commande (1) de façon à permettre le déplacement dudit arbre par ledit utilisateur. 5. Dispositif de commutation selon l'une des revendica- tions 1 à 4, caractérisé en ce que le premier emplacement (21) du support (3) est agencé pour loger des moyens de réglage (12) propres à être placés par ledit organe de commande (2) dans une pluralité d'états prédéfinis de façon à définir ladite multiplicité d'états de fonctionnement prédéfinis dudit composant (13) de l'installation. 6. Dispositif de commutation selon l'une des revendica- tions 1 à 5, caractérisé en ce que ledit composant est un moteur électrique d'un ventilateur (13) d'une installation de chauffage, ventilation et/ou climatisation de véhicule automobile. 7. Dispositif de commutation selon l'une des revendica- tions 1 à 6, caractérisé en ce que l'organe de commande (2) est également propre à permettre le placement d'un autre composant (14) de l'installation dans au moins deux états de fonctionnement prédéfinis. 8. Dispositif de commutation selon la revendication 7, caractérisé en ce que le premier emplacement (21) du support (3) est agencé pour loger des moyens de commutation (16) propres à être placés par ledit organe de commande (2) dans au moins deux états prédéfinis de façon à définir lesdits au moins deux états de fonctionnement prédéfinis de l'autre composant (14) de l'installation. 9. Dispositif de commutation selon la revendication 4 en combinaison avec la revendication 8, caractérisé en ce que l'arbre (4) de l'organe de commande (2) est propre à se déplacer axialement entre au moins de première et seconde positions de façon à placer lesdits moyens de commutation (16) dans l'un de leurs aux moins deux états prédéfinis associés respectivement auxdits au moins deux états de fonctionnement prédéfinis de l'autre composant (14). 10. Dispositif de commutation selon l'une des revendica- tions 7 à 9, caractérisé en ce que l'autre composant (14) est un compresseur du circuit de réfrigération de l'instal- lation, propre à prendre de premier et second états de fonctionnement dans lesquels il est respectivement en fonctionnement et hors fonctionnement. 11. Dispositif de commutation selon l'une des revendica- tions précédentes, caractérisé en ce que le support (3) comprend une première partie (25) qui comporte les moyens de maintien (24) de l'organe de commande (2), et au moins une seconde partie (26) qui prolonge ladite première partie (25) et comporte lesdits moyens de support (26-29) de la source de lumière (9-11), lesdites première (25) et seconde (26) parties délimitant au moins ledit premier emplacement (21). 12. Dispositif de commutation selon la revendication 11, caractérisé en ce que le support (3) comporte au moins deux secondes parties (26-28) qui prolongent chacune la première partie (25) dans des directions différentes et comportant chacune des moyens de support (29) d'une source de lumière (9-11), de façon à permettre l'éclairement d'au moins deux zones choisies (7,8), distinctes, de la face arrière de la paroi-façade (5) du tableau de commande (1). 13. Dispositif de commutation selon l'une des revendica- tions précédentes, caractérisé en ce que l'organe de commande (2) est de type à déplacement rotatif. 14. Dispositif de commutation selon l'une des revendica- tions 1 à 12, caractérisé en ce que l'organe de commande (2) est de type à déplacement linéaire. 15. Dispositif de commutation selon l'une des revendica- tions 11 à 14, caractérisé en ce que les première (25) et seconde(s) (2628) parties du support (3) sont réalisées en un unique boîtier moulé qui délimite dans une partie interne creuse ledit premier emplacement (21). 16. Dispositif de commutation selon la revendication 15, caractérisé en ce que ledit boîtier (3) est réalisé dans une matière plastique. 17. Dispositif de commutation selon l'une des revendica- tions 15 et 16, caractérisé en ce que ledit boîtier (3) est réalisé en une partie supérieure (19) et une partie infé- rieure (20) propres à être assemblées l'une à l'autre de façon à délimiter ledit premier emplacement (21), lesdites parties supérieure (19) et inférieure (20) comportant respectivement les faces supérieure (22) et inférieure (40).