Brevet FR2784224A1 — publié le 20000407

L'invention concerne un module d'interrupteur d'allumage et de démarrage et un procédé de fabrication d'un tel module. Jusqu'à présent, il est habituel, dans des véhicules automobiles, de monter une unité d'interrupteur d'allumage et de démarrage à l'extrémité d'un barillet de serrure qui est par exemple placé sur la colonne de direction. L'interrupteur d'allumage et de démarrage fonctionne au moyen de contacts à frottement ou de contacts à levée qui sont reliés individuellement à des lignes de l'ensemble électronique du véhicule. Les blocages de conduite de type électronique qui s'imposent d'une manière croissante sont réalisés sous forme de groupes structurels séparés comportant un raccordement électrique et une antenne de type intégré. Dans l'ensemble, les unités d'interrupteurs d'allumage et de démarrage sont assemblées à partir d'unités fonctionnelles séparées, ce qui nécessite des moyens considérables de montage, notamment pour le raccordement des différents ensembles électriques, et rend nécessaire un espace disponible important. L'invention a pour premier but de fournir un module d'interrupteur d'allumage et de démarrage qui permette, avec une structure simple, l'intégration des ensembles fonctionnels nécessaires dans la pratique. L'invention a pour second but de fournir un procédé de fabrication d'un tel module d'interrupteur d'allumage et de démarrage. Dans le premier but, l'invention a pour objet un module d'interrupteur d'allumage et de démarrage, comprenant un barillet de serrure monté rotatif dans un boîtier de barillet de serrure, un boîtier de module entourant le barillet de serrure et comportant des capteurs servant à détecter la position angulaire du barillet de serrure, et une plaquette de circuit imprimé intégrée dans le boîtier de module et reliant électriquement les capteurs à une prise de raccordement disposée dans le boîtier de module. Au moyen de la plaquette de circuit imprimé intégrée dans le boîtier du module d'interrupteur d'allumage et de démarrage conforme à l'invention, plaquette qui peut être réalisée sous forme d'une simple grille découpée, il est possible, en fonction de l'ensemble fonctionnel, d'intégrer plusieurs capteurs, antennes, etc. dans le boîtier de module et de relier électriquement ces capteurs et ensembles fonctionnels, par l'intermédiaire de la plaquette de circuit imprimé, à une prise unique de raccordement disposée sur le boîtier de module. Il est ainsi fourni un module d'interrupteur d'allumage et de démarrage qui peut être totalement préassemblé, qui possède une fiabilité de fonctionnement extraordinairement élevée et qui peut être monté d'une manière simple, par exemple sur une colonne de direction d'un véhicule automobile ou sur un module de colonne de direction. Le module d'interrupteur d'allumage et de démarrage conforme à l'invention peut aussi présenter une ou plusieurs des particularités suivantes: - au moins l'un des capteurs est réalisé sous forme d'un micro-interrupteur qui comporte un poussoir mobile qui suit le contour d'une came réalisée sur le barillet de serrure, - il est prévu un capteur servant à reconnaître une clé introduite dans le barillet de serrure, - une bobine reliée à la plaquette de circuit imprimé est intégrée dans le boîtier de module, - un électro-aimant servant à bloquer l'aptitude du barillet de serrure à tourner est intégré dans le boîtier de module, - du côté du barillet de serrure, le boîtier de module se termine par un anneau lumineux qui est pourvu de gorges radiales servant au passage de cames ménagées sur le barillet de serrure, lesquelles gorges sont recouvertes par un disque de fermeture du barillet de serrure, - une diode électroluminescente reliée à la plaquette de circuit imprimé est disposée dans le boîtier de module au-dessous de l'anneau lumineux. Dans le second but et afin de disposer d'un procédé avantageux qui puisse être mis en oeuvre d'une manière économique et au moyen duquel différents ensembles fonctionnels puissent être intégrés dans le module d'interrupteur d'allumage et de démarrage en fonction du besoin, l'invention a également pour objet un procédé de fabrication d'un module d'interrupteur d'allumage et de démarrage, comprenant les opérations suivantes consistant: (a) à fabriquer une grille découpée comportant diverses bornes et fiches plates de contact, (b) à réaliser un corps de boîtier par injection autour de la grille découpée, (c) à monter des capteurs, et éventuellement une bobine, sur le corps de boîtier avec une liaison électrique avec les bornes de la grille découpée, (d) à réaliser un boîtier de module par injection autour du corps de boîtier et (e) à mettre en place un barillet de serrure dans le boîtier de module, l'ordre des opérations (c) et (d) pouvant être interverti. Le procédé conforme à l'invention peut aussi présenter l'une des particularités suivantes ou les deux: - une face frontale du corps de boîtier ou le boîtier de module est en une matière plastique laissant passer la lumière, - le boîtier de module est réalisé d'une pièce avec un boîtier prévu pour un électro-aimant servant à bloquer l'aptitude du barillet de serrure à tourner. L'invention est exposée ci-après, à titre d'exemple et avec d'autres particularités, en regard des dessins annexés. On voit: à la figure 1, une vue en perspective, partiellement éclatée, d'un module d'interrupteur d'allumage et de démarrage, à la figure 2, une vue en coupe longitudinale du module de la figure 1, à la figure 3, une vue en perspective d'un module d'interrupteur d'allumage et de démarrage lors d'une étape initiale de fabrication et, à la figure 4, une vue en perspective du module de la figure 3 lors d'une étape ultérieure de fabrication. Conformément à la figure 1, un module d'interrupteur d'allumage et de démarrage, appelé également satellite, comprend un boîtier de module 8 dans lequel un barillet de serrure 10 peut être monté. Le barillet de serrure 10 comporte, sur sa périphérie extérieure, des cames 12 qui coopèrent avec des interrupteurs, devant être exposés ci- après, en vue de créer différents états de fonctionnement du module. Du côté du barillet de serrure 10, le boîtier de module 8 se termine par un anneau lumineux 14 qui est en une matière plastique laissant passer la lumière et, sur sa périphérie intérieure, il est pourvu de gorges 16 dans lesquelles des cames déterminées 12 ne peuvent être introduites que dans une position angulaire préfixée du barillet de serrure. Sur la face inférieure du boîtier de module 8, il est prévu une prise de raccordement 18 servant au raccordement à une alimentation en courant et à l'ensemble électrique ou électronique de bord. En outre, le boîtier de module 8 comporte latéralement un boîtier d'électro-aimant 20 dans lequel est placé un électro-aimant 20 qui bloque dans la position de démarrage l'aptitude du barillet de serrure 10 à tourner, pour des états préfixés du véhicule, par exemple pour un levier de sélection automatique ne se trouvant pas en position P ou N, ou pour un levier de changement de vitesse d'une boîte manuelle se trouvant dans un rapport de conduite engagé et un embrayage non actionné. La figure 2 représente l'agencement intérieur du module de la figure 1: Le boîtier de barillet de serrure 23, qui est par exemple assemblé à partir d'une enveloppe cylindrique 24 et d'un cylindre de blocage 25 et dans lequel le barillet de serrure 10 est placé, est lui-même logé, en étant solidaire en rotation, dans un corps de boîtier 26 dans lequel est intégrée une grille découpée 28 cintrée suivant une forme cylindrique, servant de plaquette de circuit imprimé. Un micro- interrupteur 30, un autre micro-interrupteur 32 et éventuellement d'autres micro-interrupteurs non représentés sont montés sur la grille découpée 28 et reliés d'une manière électriquement conductrice à cette grille découpée. Le micro-interrupteur 30 analyse le contour de la came 12 qui s'étend sur une partie de la périphérie du barillet de serrure 10 et il constitue un interrupteur d'allumage dont le poussoir, soulevé par la came, ferme ou ouvre des contacts. Le micro-interrupteur 32 constitue un capteur servant à relever la présence d'une barrette latérale 34 qui est montée sur le barillet de serrure 10. Une pièce intermédiaire 38, montée dans l'enveloppe cylindrique 24 et le cylindre de blocage 25, transmet les forces au poussoir du micro-interrupteur 32. C'est de cette manière que sont reconnues des clés admissibles sur le plan mécanique. La barrette 34 (side bar) est une partie constitutive, connue en ellemême, du barillet de serrure 10 et elle fait saillie latéralement, hors de ce barillet, dans une gorge 42 du cylindre de blocage 25, de sorte que le barillet de fermeture ne peut pas être déplacé angulairement. Si une clé adaptée est introduite dans le barillet de serrure, la barrette 34 est retirée de la gorge 42 du barillet, de sorte que ce dernier peut être déplacé en rotation. Si la vérification d'une clé acceptable n'est pas exigée ou s'il n'existe pas de barrette latérale 34, il est par exemple prévu une came qui, lors de l'introduction d'une clé dans le barillet de serrure 10, actionne une came qui agit elle-même sur un micro-interrupteur correspondant. Cet interrupteur est alors de préférence situé le plus près de la fente d'introduction de la clé. Le corps de boîtier 26 sert, en commun avec la grille découpée 28, de support pour une bobine 44 qui constitue une antenne côté véhicule permettant de communiquer avec un blocage de conduite de type électronique. En variante à la vérification mécanique de la présence d'une clé au moyen d'un interrupteur, il existe la possibilité de vérifier la clé au moyen de l'antenne et d'un transpondeur situé dans la clé. La présence d'un transpondeur autorisé est alors interrogée d'une manière cyclique par l'ensemble électronique de blocage de conduite. Les intervalles d'interrogation se déterminent en fonction de l'état de fonctionnement du véhicule, afin de consommer moins de courant. Si le véhicule est par exemple déverrouillé au moyen d'une commande à distance ou d'une serrure de porte, la présence d'un transpondeur autorisé est alors interrogée à de courts intervalles de temps, étant donné qu'il peut en être déduit qu'on va faire démarrer le véhicule incessamment. La cadence d'interrogation est allongée lorsque la clé est retirée et que le véhicule est verrouillé. Si la clé est retirée et que le véhicule n'est pas verrouillé, la cadence est alors réduite par degrés de façon à limiter le courant de repos. Après une durée déterminée, l'interrogation est totalement interrompue et n'est réactivée que lorsqu'il se présente un événement préfixé, par exemple l'ouverture d'une porte. Conformément à la figure 2, le corps de bottier 26 est, avec la grille découpée 28 et les composants fixés sur celle-ci, entouré par le boîtier de module 8 qui, à son extrémité supérieure à la figure 2, est intégré avec l'anneau lumineux 14. Une diode électroluminescente 46 est située à l'intérieur du corps de boîtier 26 au-dessous de l'anneau lumineux 14. Ainsi qu'il ressort en outre de la figure 2, le barillet de serrure 10 est pourvu d'un disque de fermeture 48 qui couvre radialement les gorges 16 permettant l'introduction et le passage des cames 10. Il va de soi que l'anneau lumineux 14 est translucide ou transparent, de façon à obtenir un éclairement uniforme au moyen de la lumière de la diode électroluminescente 46 (il peut également être prévu plusieurs diodes). La fabrication et le montage du module d'interrupteur d'allumage et de démarrage s'effectuent comme suit: On façonne d'abord une grille découpée 28, par exemple en CuSn6 pré-étamé et on la cintre suivant la forme qu'elle doit présenter ultérieurement. On enveloppe alors la grille découpée de matière plastique par injection, par exemple avec du PBT (polybutylène téréphtalate) à 30 % de fibre de verre, de sorte que se forme le corps de boîtier 26, conforme à la figure 3, sur lequel la grille découpée 28 comportant des bornes 50 pour la pose des micro-interrup- teurs, de la diode électroluminescente 46, de la bobine 44, etc. se présente librement et sur lequel les fiches plates de contact 52 de la future prise de raccordement 18 font saillie. Après avoir enroulé l'antenne ou bobine 44 et posé les micro-interrupteurs 30, 32 et la diode 46, on moule par injection, par-dessus le groupe structurel existant, le boîtier de module 8 qui est par exemple également en PBT à % de fibre de verre. On peut voir clairement à la figure 4 la prise de raccordement 18 ainsi réalisée d'une pièce avec le boîtier de module 8. Dans le groupe structurel désormais existant, on introduit par en bas le boîtier de barillet de serrure 23 et par en haut le barillet de serrure 10. La largeur des cames 12 du barillet de serrure 10 se détermine en fonction de la course de couverture voulue des micro-interrupteurs. Les cames présentent des rampes d'entrée. On monte le barillet de serrure 10 d'une manière codée, grace aux gorges ménagées sur l'anneau lumineux, par exemple dans une position de clé I. Les gorges et les rampes d'entrée des cames permettent de protéger les micro-interrupteurs lors du montage du barillet de serrure. Des jeux de tolérance sont absorbés au moyen d'une course de compensation appropriée des micro-interrup-teurs. Dans le boîtier d'électro-aimant 20 (figure 1) qui n'est pas visible à la figure 4, on introduit l'électro- aimant 22 qui, lors du montage, s'enclenche et vient au contact de la grille découpée. Cela permet un agencement optimal simple. En variante, il est possible de fixer également l'électro-aimant sur la grille découpée 28 avant la réalisation du boîtier de module 8. Il va de soi que l'interrupteur d'allumage et de démarrage décrit peut être modifié de nombreuses manières. Les micro-interrupteurs peuvent être remplacés par d'autres moyens de vérification électroniques ou mécaniques, par exemple circuits intégrés Hall, contacts à frottement, interrupteurs à lame, interrupteurs optiques, etc.. L'anneau lumineux 14 peut être réalisé d'une pièce avec le boîtier de module 8 lors du moulage par injection, en choisissant une matière appropriée; il peut également être réalisé sous forme d'une pièce séparée et être fixé au boîtier de module 8 par enclenchement. Si un éclairage est absent, l'anneau lumineux est par exemple formé d'un capuchon de recouvrement en matière plastique opaque et la diode électroluminescente 46 est absente. La grille découpée peut être remplacée par n'importe quelle autre plaquette de circuit imprimé appropriée. Le module d'interrupteur d'allumage et de démarrage peut être fourni sous différentes formes de réalisation qui ne diffèrent que par la manière dont elles sont garnies de micro-interrupteurs ou autres capteurs, bobines, diodes électroluminescentes, etc.. La fabrication peut également être modifiée de nombreuses manières. Le garnissage au moyen des interrupteurs 30, 32 et/ou de la diode électroluminescente 46 peut n'avoir lieu qu'après que le boîtier de module 8 ait été moulé par injection. Le boîtier de barillet de serrure 23 peut être entièrement ou partiellement moulé par injection en commun avec le boîtier de module 8. L'anneau lumineux 14 peut être réalisé sous forme d'une pièce séparée et être fixé sur le boîtier de module. REVENDICATIONS 1. Module d'interrupteur d'allumage et de démarrage, caractérisé en ce qu'il comprend un barillet de serrure (10) monté rotatif dans un boîtier de barillet de serrure (23), un boîtier de module (8) entourant le barillet de serrure et comportant des capteurs (30, 32) servant à détecter la position angulaire du barillet de serrure, et une plaquette de circuit imprimé (28) intégrée dans le boîtier de module et reliant électriquement les capteurs à une prise de raccordement (18) disposée dans le boîtier de module. 2. Module d'interrupteur d'allumage et de démarrage suivant la revendication 1, caractérisé en ce qu'au moins l'un des capteurs est réalisé sous forme d'un micro- interrupteur (30, 32) qui comporte un poussoir mobile (40) qui suit le contour d'une came (12) réalisée sur le barillet de serrure (10). 3. Module d'interrupteur d'allumage et de démarrage suivant l'une quelconque des revendications 1 et 2, caractérisé en ce qu'il est prévu un capteur (32) servant à reconnaître une clé introduite dans le barillet de serrure (10). 4. Module d'interrupteur d'allumage et de démarrage suivant l'une quelconque des revendications 1 à 3, caractérisé en ce qu'une bobine (44) reliée à la plaquette de circuit imprimé (28) est intégrée dans le boîtier de module (8). 5. Module d'interrupteur d'allumage et de démarrage suivant l'une quelconque des revendications 1 à 4, caractérisé en ce qu'un électro-aimant (22) servant à bloquer l'aptitude du barillet de serrure (10) à tourner est intégré dans le boîtier de module (8). 6. Module d'interrupteur d'allumage et de démarrage suivant l'une quelconque des revendications 1 à 5, caractérisé en ce que, du côté du barillet de serrure (10), le boîtier de module (8) se termine par un anneau lumineux (14) qui est pourvu de gorges radiales (16) servant au passage de cames (12) ménagées sur le barillet de serrure (10), lesquelles gorges sont recouvertes par un disque de fermeture (48) du barillet de serrure. 7. Module d'interrupteur d'allumage et de démarrage suivant la revendication 6, caractérisé en ce qu'une diode électroluminescente (46) reliée à la plaquette de circuit imprimé (28) est disposée dans le boîtier de module (8) au- dessous de l'anneau lumineux (14). 8. Procédé de fabrication d'un module d'interrupteur d'allumage et de démarrage, caractérisé en ce qu'il comprend les opérations suivantes consistant: (a) à fabriquer une grille découpée (28) comportant diverses bornes (50) et fiches plates de contact (52), (b) à réaliser un corps de boîtier (26) par injection autour de la grille découpée, (c) à monter des capteurs (30, 32), et éventuellement une bobine (44), sur le corps de boîtier avec une liaison électrique avec les bornes (50) de la grille découpée, (d) à réaliser un boîtier de module (8) par injection autour du corps de boîtier et (e) à mettre en place un barillet de serrure (10) dans le boîtier de module (8, 26), l'ordre des opérations (c) et (d) pouvant être interverti. 9. Procédé suivant la revendication 8, caractérisé en ce qu'une face frontale du corps de boîtier (26) ou le boîtier de module (8, 26) est en une matière plastique laissant passer la lumière. 10. Procédé suivant l'une quelconque des revendications 9 et 10, caractérisé en ce que le boîtier de module (8, 26) est réalisé d'une pièce avec un boîtier (20) prévu pour un électro-aimant (22) servant à bloquer l'aptitude du barillet de serrure (10) à tourner.