Brevet FR2896582A1 — publié le 20070727

Indicateur à cadran et aiguille annulaire La présente invention concerne l'alimentation d'une aiguille annulaire comme celle utilisée dans les indicateurs à cadran de tableaux de bord de véhicule automobile, portant des indications périphériques circulaires, par exemple les indicateurs de vitesse. Un indicateur à aiguille annulaire comporte généralement une io couronne montée rotative à la périphérie du cadran et portant une aiguille pointant les indications qui y sont portées. La couronne est commandée en rotation par un mouvement généralement animé par un moteur pas à pas. 15 Cette solution permet de laisser libre la zone centrale du cadran, laquelle peut alors être utilisée pour y loger d'autres indicateurs ou y présenter d'autres informations. L'éclairage de l'aiguille peut être obtenu par une LED (light 20 emitting diode) localisée sur la carte mère de l'indicateur et dont le flux lumineux est diffusé jusque dans l'aiguille par des guides de lumière. Cependant, ce moyen d'éclairage est insuffisant si l'on souhaite une forte intensité lumineuse dans l'aiguille. On insère alors la LED dans 25 l'aiguille et, pour l'alimenter, on utilise des conducteurs flexibles, fils ou circuits souples (flex) disposés déroulants ou en spirale de façon à ne pas empêcher la couronne de tourner. Malheureusement, les conducteurs flexibles ainsi disposés ont 30 tendance à s'user soit contre le mouvement, soit contre la carte mère de l'indicateur et présentent l'inconvénient d'encombrer la zone centrale que l'on veut libérer. Aussi, pour éviter cela, on a imaginé d'adjoindre une carte plus petite parallèle à la carte mère, parfois appelée mezzanine, reliée à la carte mère par un connecteur et recouvrant les connexions flexibles. La carte mezzanine permet d'équiper la zone centrale d'indicateurs supplémentaires et aussi de protéger partiellement les connexions flexibles. Mais on augmente la complexité de l'indicateur, son épaisseur, en définitive son coût. io La demanderesse a cherché à éviter ces inconvénients et c'est ainsi qu'elle propose son invention. Ainsi, l'invention de la présente demande concerne un indicateur à cadran et aiguille annulaire, comportant une carte mère, une couronne en 15 matériau isolant portant l'aiguille et montée rotative sous l'action d'un mouvement et une source d'éclairage de l'aiguille alimentée entre une bague électrique de masse et une bague électrique d'alimentation par au moins deux balais montés sur la couronne et agencés pour coopérer respectivement avec les deux bagues reliées à la carte mère. 20 La source d'éclairage est donc alimentée par des contacts glissants, souvent appelés slip rings , comprenant, chacun, une bague, ou un anneau, sur laquelle glisse un balai frotteur. 25 Dans la forme de réalisation préférée de l'indicateur de l'invention, chaque balai comporte au moins une lame élastique de contact agencée pour frotter contre la bague associée. Toujours dans la forme de réalisation préférée de l'indicateur, la 30 source d'éclairage est montée sur l'aiguille ù elle pourrait aussi être montée sur la couronne, mais ce n'est pas aussi satisfaisant ù et c'est avantageusement une microled. 5 De préférence, les balais sont issus de portions de flan prédécoupées identiques puis transformées en balai de masse et balai d'alimentation, respectivement, de surcroît conformés pour être clipsés sur la couronne. Avantageusement, il est prévu trois balais de masse et trois balais d'alimentation angulairement espacés pour assurer l'équilibre (la sustentation) de la couronne et la planéité de son mouvement. io Grâce à leur lame élastique, les balais assurent les contacts et le positionnement en Z de la couronne. De préférence, la couronne est une couronne dentée et l'aiguille comportant un talon, le talon comporte une nervure de tenue mécanique 15 aux vibrations. L'indicateur de l'invention est avantageusement utilisé dans un tableau de bord, de préférence de véhicule automobile. 20 L'invention sera mieux comprise à la lecture de la description suivante de l'indicateur à aiguille annulaire selon l'invention, en référence au dessin annexé, sur lequel : - la figure 1 est une vue de face d'un tableau de bord équipé d'un 25 indicateur à aiguille annulaire selon l'invention ; - la figure 2 est une vue éclatée de l'indicateur à aiguille annulaire du tableau de la figure 1 ; - la figure 3 est une vue perspective d'un balai de masse de l'alimentation de l'éclairage de l'aiguille de l'indicateur et 30 - la figure 4 est une vue perspective d'un balai d'alimentation de l'alimentation de l'éclairage de l'aiguille de l'indicateur. En référence à la figure 1, l'indicateur 1 d'un tableau de bord 3 de véhicule automobile, comporte une aiguille annulaire 4 pointant des indications, ici de vitesse, sur un cadran 2. En référence à la figure 2, une couronne 10 en matériau isolant est montée en sustentation, de la façon qui sera précisée plus loin, entre une bague conductrice inférieure 23, dite de masse, et une bague conductrice supérieure 24, dite d'alimentation. io La couronne 10 supporte l'aiguille 4 par l'intermédiaire d'un bras 9 contournant le cadran 2. Le bras 9 comporte une nervure 16 sur toute sa hauteur/ou longueur pour éviter les vibrations et améliorer la tenue mécanique de l'aiguille 4. 15 Les bagues 23 et 24 sont toutes deux fixées par des oreilles 31 sur la carte mère électronique 5 du tableau de bord 3 (seules les oreilles de la bague 24 ont été représentées). Elles sont électriquement connectées à un circuit d'éclairage (non représenté) de la carte 5 par des fils conducteurs 33, 34. 20 La couronne 10 est entraînée en rotation autour de l'axe Z du cadran 2 sous l'action d'un mouvement (non représenté) prévu sur la carte 5. 25 Le mouvement ci-dessus peut par exemple être constitué d'un moteur pas à pas entraînant un pignon 6 monté rotatif sur la carte mère 5 et d'un circuit 7 de commande électronique du moteur situé sur cette même carte 5. Le pignon 6 engrène avec la couronne 10 par une denture interne 15 prévue à cet effet. 30 L'aiguille 4 est éclairée par une source d'éclairage 8, ici une microled montée à l'extrémité du bras 9 portant l'aiguille, qui comporte un logement se prolongeant dans l'aiguille 4 pour l'y insérer. Mais la microled pourrait aussi être montée à l'extrémité opposée 40 du bras 9. La microled est alimentée par un dispositif qui va maintenant être expliqué. La source 8 est reliée par deux fils conducteurs 11 et 12 à deux balais 13 et 14, respectivement, fixés sur la couronne 10. Les balais 13 et 14 sont prévus pour assurer l'alimentation de la microled 8. En référence à la figure 3, le balai de masse 13 comporte une pince 15 25 à deux mâchoires planes 17, avec un dos plat 20 reliant les deux mâchoires 17, chacune présentant une ouverture 18 de clipsage, et l'une des mâchoires 17, tournée vers la bague de masse 23, supportant deux lames souples de contact ou frotteurs 19, agencées pour adopter un même plan de frottement. 20 En outre, le dos 20 du balai 13 comporte de part et d'autre deux lames souples 21 supplémentaires destinées à épouser sensiblement la tranche du rebord en saillie 26 de la couronne 10. Une lame de balai supplémentaire 21 est sensiblement perpendiculaire à une lame de 25 contact 19 et coopère avec la bague associée 23. En référence à la figure 4, le balai d'alimentation 14 ressemble au balai de masse 13, avec une pince 25 à deux mâchoires planes 17 et un dos plat 20, avec les mêmes évidements de clipsage 18 dans les 30 mâchoires 17, l'une d'elles supportant deux lames souples 19 de contact agencées pour adopter un même plan de frottement par leur extrémité légèrement recourbée. io Mais le dos 20 du balai 14 ne comporte pas de lames supplémentaires 21. En réalité, les balais 13 et 14 sont issus de portions de flan prédécoupées identiques, selon la forme des balais de masse 13 avant repliement, les balais d'alimentation 14 étant obtenus en transformant des balais de masse 13 par amputation des lames supplémentaires 21. On notera en outre que le dessin représente les lames de frottement l0 19 en position inférieure sur la figure 3 et supérieure, ou inversée par retournement, sur la figure 4, les deux figures correspondant à deux positions de clipsage possibles des balais 13, 14 sur la couronne 10. Plus précisément, l'une des positions de clipsage permet le 15 clipsage sur la couronne 10 d'un balai 13 et l'autre, celle d'un balai 14. Pour cela, on a prévu sur la périphérie de la couronne 10 des encoches 22 recevant les dos 20 et des bossages (non visibles) s'engageant dans les ouvertures 18 au moment du clipsage. 20 Ces positions de clipsage font que, dans l'indicateur 1, les lames 19 des balais d'alimentation 14 frottent sur la bague supérieure d'alimentation 24. De même, les lames 19 des balais de masse 13 frottent sur la bague inférieure de masse 23. 25 Ainsi, les balais 13 et 14 montés sur la couronne 10 coopèrent respectivement avec les deux bagues 23 et 24 reliées à la carte mère et la microled 8 est alimentée par la fonction d'alimentation de la carte 5 quelle que soit la position angulaire de l'aiguille 4 sur le cadran 2. 30 La couronne 10 est sustentée entre les deux bagues 23 et 24 par le fait que le dispositif d'alimentation de la source 8 comporte trois balais de masse 13 et trois balais d'alimentation 14, les trois balais de chaque ensemble étant angulairement espacés sensiblement de 120 . Grâce aux lames élastiques 19, l'ensemble des balais 13, 14 assure le positionnement en Z de la couronne 10. Il est préférable que les balais 14 soient angulairement espacés des balais 13 d'un angle de sensiblement 60 , comme illustré sur la figure 2. On remarquera que des balais aussi bien de masse 13 que d'alimentation 14, non reliés à la source d'éclairage, ne servent qu'à la io sustentation de la couronne. On pourrait vouloir les relier électriquement à cette source pour améliorer la fiabilité de l'alimentation. Les lames supplémentaires 21 ici des balais de masse 13 glissent, ou frottent, sur un bord cylindrique 29 d'axe Z de la bague de masse 15 associée 23 de façon à assurer le centrage de la couronne 10 autour de cet axe Z, donc le centrage de la couronne par rapport au cadran. La couronne 10 est ainsi suspendue dans les trois dimensions par le dispositif d'alimentation de la source d'éclairage 8 de l'aiguille 4. 20 25 30 15 REVENDICATIONS 1- Indicateur (1) à cadran (2) et aiguille annulaire (4), comportant une carte mère (5), une couronne (10) en matériau isolant portant l'aiguille (4) et montée rotative sous l'action d'un mouvement (6) et une source d'éclairage (8) de l'aiguille (4) alimentée entre une bague électrique de masse (23) et une bague électrique d'alimentation (24) par au moins deux balais (13, 14) montés sur la couronne (10) et agencés pour coopérer respectivement avec les deux bagues (23, 24) reliées (33, 34) à la carte mère (5). 2- Indicateur selon la revendication 1, dans lequel chaque balai (13, 14) comporte une lame élastique de contact (19) agencée pour frotter contre la bague associée (23, 24). 3- Indicateur selon l'une des revendications 1 et 2, dans lequel la source d'éclairage (8) est montée sur l'aiguille (4). 4- Indicateur selon l'une des revendications 1 à 3, dans lequel la 20 source d'éclairage (8) est une microled. 5- Indicateur selon l'une des revendications 1 à 4, dans lequel les balais (13, 14) sont issus de portions de flan prédécoupées identiques puis transformées en balai de masse (13) et balai d'alimentation (14). 6- Indicateur selon l'une des revendications 1 à 3, dans lequel les balais (13, 14) sont conformés (17, 18) pour être clipsés sur la couronne (10). 30 7- Indicateur selon l'une des revendications 1 à 6, dans lequel il est prévu trois balais de masse (13) et trois balais d'alimentation (14) angulairement espacés pour assurer l'équilibre de la couronne (10) et la 25 i0planéité de son mouvement. 8- Indicateur selon la revendication 7, dans lequel des balais comportent une lame supplémentaire (21) sensiblement perpendiculaire à leur lame de contact (19) et coopérant avec la bague associée (23) de façon à assurer le centrage de la couronne (10) par rapport au cadran (2). 9- Indicateur selon l'une des revendications 1 à 8, dans lequel la couronne (10) est une couronne dentée (15). 10- Indicateur selon l'une des revendications 1 à 9, dans lequel l'aiguille (4) comportant un bras (9), le bras (9) comporte une nervure (16) de tenue mécanique aux vibrations. 15 11- Indicateur selon l'une des revendications 1 à 11, utilisé dans un tableau de bord de véhicule automobile. 9 20