Brevet FR2865067A1 — publié le 20050715

La présente invention concerne un sélecteur rotatif pour appareils électroménagers, ce sélecteur servant d'interface entre la partie électrique et électronique d'un appareil électroménager, tel qu'une machine à laver le linge, et l'utilisateur de cet appareil électroménager. Plus particulièrement, cette invention se rapporte à un sélecteur rotatif dont l'axe porte un organe de commande tournant avec cet axe et coopérant avec deux interrupteurs de puissance à lame opposés, qui peuvent être commutés simultanément lors de la rotation de l'organe de commande tournant, ces interrupteurs étant capables de couper l'alimentation électrique générale de la machine à laver, ou autre appareil électroménager, le sélecteur étant prévu pour être monté sur un circuit imprimé, et pour être disposé, après montage dans l'appareil électroménager concerné, de sorte que son axe puisse être manipulé par l'utilisateur de cet appareil. Dans le domaine technique des appareils électroménagers, on connaît des tels sélecteurs rotatifs qui sont assemblés sur des circuits imprimés soudables à la vague, et qui sont destinés à couper des courants de basse puissance et des courants de forte puissance. Ces sélecteurs rotatifs n'intègrent qu'une partie de la connectique de puissance nécessaire aux fonctions de la machine à laver, ou autre appareil électroménager. II faut ajouter des pistes conductrices sur le circuit imprimé, pour relier le sélecteur aux composants de connexion. Cet agencement de pistes et connecteurs occupe de la place sur le circuit imprimé, ce qui entraîne un surcoût. En effet, il est imposé, d'après la norme IEC 60730 d'avoir une distance supérieure à 3,2 millimètres entre ligne et neutre et entre ligne et basse puissance. De plus, pour faire passer des courants de forte puissance sur des circuits imprimés, il est souvent nécessaire d'utiliser des pistes ayant une épaisseur de cuivre de 70 microns, ce qui en augmente le coût. A cela s'ajoute le prix d'achat des connecteurs additionnels. Par ailleurs, les sélecteurs rotatifs du commerce, prévus pour être montés sur des circuits imprimés, et comportant des interrupteurs de faibles et forts courants, sont basés sur un principe de codage numérique avec courant de faible niveau, qui impose la présence de cinq entrées vers le microprocesseur associé. La présente invention vise à éviter ces inconvénients des sélecteurs rotatifs actuels, en fournissant un sélecteur du même type perfectionné de manière à minimiser la surface du circuit imprimé sur lequel ce sélecteur est soudé, et à minimiser aussi le nombre des connexions de puissance ainsi que des connexions avec le microprocesseur, tout en offrant une solution plus "souple" pour faciliter l'adaptation du sélecteur aux divers cas d'application. A cet effet, l'invention a pour objet un sélecteur rotatif pour appareils électroménagers, du genre précédemment défini, dont l'axe portant l'organe de commande tournant coopère de préférence avec deux interrupteurs de puissance à lame opposés, ce sélecteur rotatif étant essentiellement caractérisé par le fait qu'il comporte une série de bornes électriques de puissance comprenant au moins deux bornes reliées directement entre elles à l'intérieur du boîtier du sélecteur, et, dans le cas où ce sélecteur comprend des interrupteurs de puissance, au moins une borne associée à un interrupteur. En particulier, le sélecteur rotatif peut ainsi comporter une série de bornes de puissance qui comprennent deux bornes consécutives associées respectivement aux deux interrupteurs de puissance de ce sélecteur, et deux autres bornes consécutives reliées directement entre elles, notamment selon une configuration en "U" formant un pont entre ces deux dernières bornes. Avantageusement, parmi les bornes de puissance de la série de bornes du sélecteur rotatif, il est aussi prévu que certaines bornes soient prolongées par des broches soudables, qui traversent la base du boîtier, constituée notamment par un circuit imprimé de codage, et sont aptes à être soudées sur le circuit imprimé recevant ledit sélecteur. Grâce à ces dispositions, qui ramènent sur le sélecteur rotatif une partie des fonctions actuellement portées par le circuit imprimé, le nombre de connexions de forte puissance qui passent par le circuit imprimé peut être minimisé, on évite aussi l'utilisation de composants supplémentaires pour les connexions de puissance, et les connexions du sélecteur ou de ses bornes avec le circuit imprimé sont facilitées. L'agencement de bornes proposé simplifie aussi les connexions avec les constituants de l'appareil électroménager concerné, tel que machine à laver. Plus particulièrement, dans l'application du sélecteur rotatif selon l'invention à une machine à laver, les bornes de la série de bornes de puissance de ce sélecteur sont reliées à un élément chauffant, à un pressostat et à un contact de relais, de manière à réaliser un montage électrique en série de ces trois éléments; les deux bornes directement reliées entre elles peuvent ici réaliser le montage en série de l'élément chauffant et du pressostat, sans passer par le circuit imprimé. Selon un autre aspect de l'invention, le sélecteur rotatif comporte, sur une face frontale de son organe de commande tournant, des balais frottants qui sont prévus pour coopérer avec des pistes conductrices formées sur un circuit imprimé de codage situé à la base de ce sélecteur, les balais et les pistes correspondantes étant agencés de manière à réaliser une fonction de codage, par exemple pour la sélection des programmes d'une machine à laver. Les pistes conductrices du circuit imprimé, par exemple en carbone, sont résistives ou non, et peuvent être associées ou non à des résistances électriques extérieures, une mémorisation des valeurs de résistances correspondant aux positions sélectionnables étant prévue. Cet agencement permet, grâce à un programme élaboré réalisant l'enregistrement et la mémorisation préalable dans le microprocesseur de la carte électronique finale, de façon temporaire ou définitive, des résistances correspondant aux positions sélectionnables par l'utilisateur, de réduire à deux au maximum le nombre des entrées analogiques du microprocesseur, pour vingt-quatre positions du sélecteur. Les variations de résistances résultant de la fabrication, du temps ou de l'usure pourront être automatiquement corrigées par autoadaptation, gérée par le microprocesseur. Grâce à cette solution, on obtient une grande "souplesse" pour l'adaptation du sélecteur et du circuit imprimé à des variantes, concernant le nombre et l'angulation des positions du sélecteur. L'invention sera de toute façon mieux comprise à l'aide de la description qui suit, en référence au dessin schématique annexé représentant, à titre d'exemples, des formes d'exécution de ce sélecteur rotatif pour appareils électroménagers: Figure 1 est une vue en perspective, avec coupe partielle, d'un sélecteur rotatif conforme à la présente invention, monté sur un circuit 30 imprimé ; Figure 2 est une autre vue en perspective et en coupe de ce sélecteur rotatif, suivant la flèche F de la figure 1; Figure 3 est un schéma électrique de la partie "puissance" du sélecteur rotatif des figures 1 et 2; Figure 4 est un schéma électrique relatif à une variante de ce sélecteur rotatif; Figure 5 montre un exemple de pistes conductrices du circuit imprimé de codage de la partie "basse puissance" du même sélecteur. Les figures 1 et 2 montrent un sélecteur rotatif, désigné dans son ensemble par le repère 1, qui est monté et notamment soudé sur un circuit imprimé principal 2. Le sélecteur rotatif 1 possède un boîtier isolant 3, dont certaines parties ont été supprimées sur le dessin de manière à rendre visibles les composants internes de ce sélecteur 1. La base du boîtier isolant 3 est constituée par un circuit imprimé auxiliaire dit de codage 31, placé au-dessus du circuit imprimé principal 2, parallèlement à celui-ci. Le sélecteur rotatif 1 possède un axe d'actionnement 4, monté tournant, qui est orienté perpendiculairement au plan du circuit imprimé 2. Lorsque l'ensemble est définitivement installé sur un appareil électroménager, tel que lave-linge, lave-vaisselle ou sèche-linge, l'axe 4 du sélecteur rotatif 1 est lié à un organe de manoeuvre extérieur, tel que bouton rotatif, manoeuvrable par l'utilisateur de l'appareil électroménager concerné. L'axe 4 possède un organe de commande 4a, tournant avec cet axe 4, qui coopère, dans une position angulaire déterminée, avec deux interrupteurs de puissance à lame 5 et 6, disposés tête-bêche et de part et d'autre de cet axe 4. La lame du premier interrupteur 5 est encastrée, par une extrémité, sur une borne de puissance fixe 7; son extrémité opposée, libre, forme un contact mobile qui coopère avec une borne de puissance 8 portée par le boîtier 3. La lame du second interrupteur 6 est encastrée, par une extrémité, sur une borne de puissance 9 disposée parallèlement à la précédente borne 8; son extrémité opposée, libre, forme un contact mobile qui coopère avec une autre borne 10, fixée parallèlement à la première borne 7. Les deux bornes de puissance voisines 8 et 9 font partie d'une série de bornes de puissance, portée par le boîtier 3, qui dans l'exemple illustré comporte trois autres bornes de puissance 11, 12 et 13, disposées à la suite des bornes 8 et 9. Toutes les bornes de cette série sont organisées avec un pas régulier qui est par exemple égal à cinq millimètres. Les deux bornes de puissance 11 et 12 sont directement reliées entre elles, à l'intérieur du boîtier 3, par un pont conducteur 14, selon une configuration en "U" voir figure 2. Comme le montre encore la figure 2, certaines bornes de la série, et plus particulièrement ici les bornes 8, 9 et 13, sont prolongées par des broches soudables 15 qui traversent des ouvertures ou encoches 16 correspondantes du circuit imprimé de codage 31 situé à la base du boîtier 3, pour être soudées sur le circuit imprimé 2. La figure 3 est un schéma électrique de la partie "puissance" du sélecteur rotatif 1, telle que décrite jusqu'ici; se rapportant plus particulièrement à un sélecteur pour lave-linge, cette figure 3 indique, dans ce cas d'application, les branchements réalisables à partir des diverses bornes de puissance. Les deux bornes 7 et 10, associées respectivement aux deux interrupteurs à lame 5 et 6, forment des bornes d'entrée raccordées à une 10 alimentation, avec conducteur de phase 17 et neutre 18. Un élément chauffant 19 est branché sur les deux bornes 12 et 13. Un pressostat 20 avec interrupteur intégré est branché entres les deux bornes 9 et 11. Grâce à la liaison conductrice réalisée par le pont 14, le pressostat 20 se trouve ainsi directement mis en série électriquement avec l'élément chauffant 19. De plus, entre la borne 9 et la borne 13, s'étend une branche de circuit sur laquelle est intercalé un contact 21 d'un relais 22, commandé par un microprocesseur, qui autorise ou non la chauffe. La figure 4, sur laquelle les composants correspondant à ceux décrits précédemment sont désignés par les mêmes repères, illustre sous forme de schéma électrique une variante du sélecteur 1 qui est dépourvue des interrupteurs à lame. Le montage en série de l'élément chauffant 19 et du pressostat 20 est ici réalisé comme décrit précédemment, notamment avec l'utilisation des deux bornes 11 et 12 reliées par le pont 14. La série des bornes comporte ici, au total, six bornes dont deux bornes d'entrée 23 et 24, reliées à l'alimentation, la borne d'entrée 24 comportant une liaison 25, par le circuit imprimé, avec la borne 9 reliée au pressostat 20. En se référant de nouveau aux figures 1 et 2, l'axe 4 du sélecteur rotatif 1 est lié en rotation à un organe de commande tournant 26 qui possède une partie 27 en forme de disque faisant face au circuit imprimé de codage 31. L'organe tournant 26 possède à sa périphérie des dents 28 coopérant avec un moyen d'indexage, non visible au dessin, permettant de positionner l'axe 4 dans un certain nombre de positions angulaires, par exemple vingtquatre positions. Sous la partie 27 en forme de disque, est fixé un ensemble de balais 29 qui, comme le montre aussi la figure 5, coopère par frottement avec des pistes conductrices par exemple en carbone 30, résistives ou non, formées sur le circuit imprimé de codage 31. Les pistes 30 disposées en cercle sont associées ou non à des résistances, et elles permettent, en fonction des positions angulaires de l'axe 4, donc de l'organe de manoeuvre extérieur du sélecteur 1, une commande "codée" dirigée vers le microprocesseur précité, convenablement étalonné à cet effet. Comme il va de soi, l'invention ne se limite pas aux seules formes d'exécution de ce sélecteur rotatif pour appareils électroménagers qui ont été décrites ci-dessus, à titre d'exemples; elle en embrasse au contraire toutes les variantes de réalisation et d'application respectant le même principe. C'est ainsi, notamment, que l'on ne s'éloignerait pas du cadre de l'invention en modifiant le nombre des bornes de puissance, leur affectation et l'orientation de la connexion, ou encore l'agencement des pistes conductrices, selon la destination de ce sélecteur rotatif qui est applicable à tous genres d'appareils électroménagers, à fonctions plus ou moins nombreuses. REVENDICATIONS 1. Sélecteur rotatif pour appareils électroménagers, le sélecteur (1) étant prévu pour être monté sur un circuit imprimé (2), et ce sélecteur (1) comportant un axe (4) qui porte un organe de commande tournant (4a) coopérant de préférence avec deux interrupteurs de puissance à lame (5,6) opposés, caractérisé en ce qu'il comporte une série de bornes électriques de puissance (8,9,11,12,13,23,24) comprenant au moins deux bornes (11,12) reliées directement entre elles à l'intérieur du boîtier (3) du sélecteur (1) et, dans le cas où ce sélecteur (1) comprend des interrupteurs de puissance (5,6), au moins une borne (8,9) associée à un interrupteur (5,6) . 2. Sélecteur rotatif selon la revendication 1, caractérisé en ce que la série de bornes comprend deux bornes consécutives (8,9) associées respectivement aux deux interrupteurs de puissance (5,6), et deux autres bornes consécutives (11,12) reliées directement entre elles, notamment selon une configuration en "U" formant un pont (14) entre ces deux dernières bornes (11,12). 3 Sélecteur rotatif selon la revendication 1, caractérisé en ce que certaines bornes consécutives (8,9,13) sont prolongées par des broches soudables (15) qui traversent la base du boîtier (3), constituée notamment par un circuit imprimé de codage (31), et sont aptes à être soudées sur le circuit imprimé (2) recevant ledit sélecteur (1). 4. Sélecteur rotatif selon l'une quelconque des revendications 1 à 3, caractérisé en ce que, dans le cas d'un sélecteur (1) appliqué à une machine à laver, des bornes de la série des bornes de puissance (8,9,11, 12,13,23,24) de ce sélecteur (1) sont reliées à un élément chauffant (19), à un pressostat (20) et à un contact de relais (21), de manière à réaliser un montage électrique en série de ces trois éléments, les deux bornes (11,12) directement reliées entre elles réalisant en particulier le montage en série de l'élément chauffant (19) et du pressostat (20) sans passer par le circuit imprimé (2). 5. Sélecteur rotatif selon l'une quelconque des revendications 1 à 4, caractérisé en ce qu'il comporte, sur une face frontale de son organe de commande tournant (26), des balais frottants (29) qui sont prévus pour coopérer avec des pistes conductrices (30) formées sur un circuit imprimé de codage (31), situé à la base de ce sélecteur (1), les balais (29) et les pistes (30) correspondantes étant agencés de manière à réaliser une fonction de codage. 6. Sélecteur rotatif selon la revendication 5, caractérisé en ce que les pistes conductrices (30) du circuit imprimé de codage (31) sont des pistes, résistives ou non, et associées ou non à des résistances extérieures, une mémorisation des valeurs de résistances correspondant aux positions sélectionnables étant prévue.