Brevet FR2919751A1 — publié le 20090206

Dispositif de commande électrique La présente invention concerne un dispositif de commande électrique et un dispositif de commutation, en particulier d'une boîte de vitesse de véhicule automobile monté par exemple sous le volant d'un véhicule et comportant un tel dispositif de commande électrique. Les dispositifs de commande électrique trouvent leurs applications pour la commande de divers organes électriques dans un véhicule automobile, par exemple des lève-vitres, des commandes de déplacement de rétroviseurs électriques, la commande de déplacement / positionnement des sièges motorises ou encore la commutation des rapports de vitesse d'une boîte de vitesse. Ainsi, le document FR 2 735 610 au nom de la Demanderesse décrit en détail l'utilisation de micro-interrupteurs pour un dispositif de réglage de positionnement d'un siège motorisé et présente les avantages, notamment en termes de modularité et de standardisation, liés à l'utilisation d'un tel micro-interrupteur. On connaît également des interrupteurs comportant une palette de contactage pouvant pivoter entre une première position de repos ut une deuxième position active. Dans ces interrupteurs, l'extrémité libre de la palette pivotante est en contact avec une première butée de contactage dans une position de repos et est en contact avec une seconde butée de contactage électrique pour fermer un circuit électrique et ainsi régler par exemple, la position d'un siège. Certains interrupteurs sont agencés de sorte qu'en appuyant sur la palette de contactage, on emmagasine d'abord une certaine quantité d'énergie de déformation élastique jusqu'au moment où celleùci provoque un basculement brusque et rapide du basculeur. Cet agencement permet à l'utilisateur d'obtenir une sensation tactile spécifique en retour de la commande demandée. Le but de la présente invention est de proposer un dispositif de commande électrique à retour haptique garantissant une durée de fonctionnement optimale. A cet effet, l'invention a pour objet un dispositif de commande électrique comportant un support, un commutateur apte à établir un contact électrique et un organe d'actionnement du commutateur, caractérisé en ce que l'organe d'actionnement comporte : BRT0069FR (SFR7201) - un premier et un second bras reliés l'un à l'autre par une articulation en pivotement, le premier bras étant fixé de façon pivotante au support par son extrémité opposée à l'articulation et l'extrémité opposée à l'articulation du deuxième bras étant guidée en coulissement sur le support de sorte que l'organe d'actionnement est mobile entre une position de repos éloignée du commutateur et une position active dans laquelle l'organe d'actionnement est en contact avec le commutateur pour modifier le contact électrique et, - une liaison élastique sollicitant l'organe d'actionnement vers ladite position de repos. D'autres avantages et caractéristiques apparaîtront à la lecture de la description de l'invention, ainsi que des dessins annexés sur lesquels : -la figure 1 est une vue en coupe longitudinale d'un dispositif de commutation incorporant un dispositif de commande électrique selon l'invention, - la figure 2 est une vue en perspective d'un dispositif de commande électrique selon un premier mode de réalisation de l'invention, -les figures 3 et 4 sont des vues de côté du dispositif de commande de la figure 2 respectivement en position de repos et en position active, - la figure 5 est une vue en perspective de dessous d'un commutateur selon l'invention, - les figures 6 et 7 sont deux vues de côté d'une partie du dispositif de commande de la figure 2, - la figure 8 montre un graphique représentant la variation de l'énergie d'appui en fonction de la course de l'organe d'actionnement 7 ent re sa position de repos et sa position active, - la figure 9 est une vue en perspective de dessus d'un deuxième mode de réalisation du dispositif de commande, - la figure 10 est une vue en éclaté du dispositif de commutation comportant le dispositif de commande de la figure 9, les figures 11 et 12 sont des vues en coupe longitudinale du dispositif de commutation de la figure 10, respectivement en position de repos et en position active. Sur ces figures, les éléments identiques portent 1cs mêmes numéros de référence. BRT0069FR (SFR7201) La figure 1 illustre un dispositif de commutation 1 selon l'invention prévu pour la commande d'une boîte de vitesse de véhicule automobile. D'autres applications sont envisageables pour la commande de divers organes électriques dans un véhicule automobile, par exemple des lève-vitres, des commandes de déplacement de rétroviseurs électriques, ou encor( la commande de déplacement / positionnement des sièges motorisés. Le dispositif de commutation 1 comporte une palette pivotante 3 de contactage articulée sur un support par l'intermédiaire de l'axe de pivotement 2. L'extrémité libre de la palette 3 peut pivoter entre une première position de repos (figure 1) et une deuxième position active (non représentée). Le dispositif de commutation 1 comporte en outre un dispositif de commande électrique 5 possédant un organe d'actionnement 7 apte à être actionné par la palette 3 et un commutateur 11 apte à établir un contact électrique, actionnable par l'organe d'actionnement 7. Selon l'invention, l'organe d'actionnement 7 comporte d'une part, un premier 13 et un second bras 15 reliés l'un à l'autre par une articulation 17 en pivotement. Le premier bras 13 est fixé de façon pivotant(' au support 9 par son extrémité 19 opposée à l'articulation 17. L'extrémité opposée 21 à l'articulation 17 du deuxième bras 15 est guidée en coulissement (flèche 18) sur le support 9. Ainsi, l'organe d'actionnement 7 est mobile entre une position de repos éloignée du commutateur 11 (figure 3) et une position active dans laquelle l'organe d'actionnement 7 est en contact avec le commutateur 11 pour modifier le contact électrique (figure 4). Comme on peut le voir sur la figure 2, une liaison élastique 24 sollicite l'organe d'actionnement 7 vers la position de repos. Cette liaison élastique 24 est réalisée par deu' ressorts 25 et 27 fixés par leurs extrémités respectives au premier bras 13 d'une part et au deuxième bras 15 d'autre part. Pour cela, les extrémités 29 et 31 de chaque ressort 25 et 27 forment avantageusement des crochets, retenus par des protubérances associées formées sur les arêtes latérales des deux bras 13 et 15. BRT0069FR (SFR7201) 4 Par souci de clarté, cette liaison élastique 24 sous forme de ressort n'a pas été représentée sur les figures 1, 3 et 4. On précise que les ressorts 25 et 27 sont dimensionnés de manière à ce que le déplacement de l'organe d'actionnement 7 de la position de repos à la position active corresponde à un effort adapté de l'utilisateur. Préférentiellement, comme illustré par la figure 2, les bras 13 et 15 présentent la forme de cadres. Par facilité de fabrication, on prévoit deux bras 13 et 15 de forme identique. Au niveau de l'articulation 17, chaque extrémité de cadre 13, 15 comporte une partie cylindrique 16, un disque de positionnement 18 suivi d'un espace libre, l'espace étant adjacent au disque et de même largeur, et une fourche 20. Les parties cylindriques 16 et les fourches 20 sont prévues de sorte que les deux cadres 13 et 15 puissent s'articuler en pivotement, la partie cylindrique 16 d'un cadre s'emboîtant avec la fourche 20 correspondante de Paul re cadre. Les deux disques 18 sont plaqués l'un contre l'autre, sensiblement au milieu des extrémités des cadres 13 et 15 de manière à positionner un cadre par rapport à l'autre, le disque d'un cadre se positionnant au niveau de l'espace libre correspondant de l'autre cadre. L'extrémité 21 coulissante du deuxième bras 15 possède avantageusement une forme arrondie. L'extrémité 19 du premier bras 13 est de préférence encliquetée dans une protubérance 22 du support 9 présentant une forme de pince. En outre, le support 9 possède avantageusement au moins une patte de retenue 33 du deuxième bras 15 dans la position de repos. Pour cela, la patte de retenue 33 présente la forme d'un crochet qui retient l'extrémité 21 du deuxième bras 15 dans sa position de repos à l'encontre de son rappel élastique 25 tout en permettant le coulissement de cette extrémité 21 sur le support 9 vers la position active lorsque l'utilisateur appuie sur l'articulation 17. On peut prévoir aussi que le support 9 comporte une seconde protubérance 23, présentant avantageusement une forme identique à la patte de retenue 33, pour l'agencement d'un dispositif de commande 1 ayant une position de repos dans laquelle l'articulation 17 est plus éloignée du commutateur 11 qu'avec la patte de retenue 33. BRT0069FR (SFR7201) Pour cela, la seconde protubérance 23 est situce entre la patte de retenue 33 et le commutateur 11. Ainsi, avec la fabrication d'un seul dispositif de ommande 1, on peut à l'assemblage, opter pour l'une ou l'autre des deux hauteurs possibles de l'articulation 17 dans sa position de repos. Les protubérances 22, 23 et 33 sont de préférence réalisées d'une seule pièce par moulage dans le support 9. On prévoit en outre qu'un contact électrique est établi dans la position de repos et est coupé dans la position active. Par exemple, comme représenté sur les figures 6 et 7, un contact électrique est établi dans la position de repos pour fermer un circuit électrique et est coupé dans la position active pour régler la position de la vitesse. Avantageusement, le contact électrique s'établis avec un circuit électrique situé sur une face 34 du support 9 opposée à celle en vis-à-vis de l'organe d'actionnement 7. Cette face arrière 34 du support 9 est mieux visible sur la figure 5, dans laquelle le dispositif de commande électrique 1 est retourné. De préférence, le commutateur 11 est formé d'une tige rigide métallique, de préférence en inox et possédant une déformation 33 de commande prolongée par une extrémité de contactage, apte à établir un contact électrique avec l'organe d'actionnement 7. La commutation est réalisée par le contact entre l'extrémité de la tige 11 et un circuit électrique (non représenté) assemblé au support 9. Comme représenté sur les figures 6 et 7, la déformation de commande 35 de la tige 11 est préférentiellement en forme de U renversé. Avantageusement, le contact électrique est réalisé par l'actionnement simultané de deux commutateurs 11, électriquement connectés (figure 5). Les deux contacts simultanés permettent de doubler la fonction de commutation, permettant ainsi d'améliorer la sécurité de commutation du commutateur 1. Avantageusement, c'est l'articulation 17 de l'organe d'actionnement 7 qui est apte à modifier le contact électrique dans la position active, a )mme visible sur les figures 6 et 7. BRT0069FR (SFR7201) Ainsi, en fonctionnement, l'utilisateur souhaitant modifier une commande fait pivoter un actionneur du dispositif de commande 5, comme par exemple la palette pivotante 3. La palette 3 actionne l'organe d'actionnement -, du dispositif de commande 5, qui modifie le contact électrique. Le graphique de la figure 8 représente en abscisse, la course de l'organe d'actionnement 7 en millimètre, entre sa position de repos (Omm) et sa position active (supérieure à 1mm), et, en ordonnée la variation de l'énergie en Newton, nécessaire pour modifier le contact électrique. Dans la zone A, l'énergie de déformation élastique est d'abord emmagasinée dans le dispositif de commande 1. Par exemple un effort de l'utilisateur de 5 Newton est nécessaire pour déplacer la palette 3 sur une course d'environ 0.6 mm Puis, dans la zone B, l'énergie de déformation élastique provoque un basculement brusque et rapide de l'organe d'actionnement 7. Enfin, dans la zone C, l'utilisateur peut régler la commande par le maintien de son appui sur la palette 3. Le basculement brusque et rapide de l'organe d'actionnement 7 est provoqué par le pivotement des deux bras 13 et 15 à l'encontre du rappel élastique 24 et procure à l'utilisateur une sensation tactile d'avalement spécifique l'informant que sa commande est prise en compte. Selon un deuxième mode de réalisation avantageux illustré par les figures 9 et 10, les deux bras 13 et 15 présentent sensiblement une forme de plaque, de préférence de forme identique. Le dispositif de commande 5 comporte avantageusement une goupille de liaison 37 sur laquelle s'articulent les extrémités des deux bras 1 3 et 15, ce qui permet d'améliorer la compacité et la robustesse du dispositif de commande 5. Pour cela, les extrémités des deux bras 13 et 15 comportent au moins une languette 38, qui s'assemble avec une languette 38 correspondante de l'autre bras pour pincer la goupille 37, à l'articulation 17. BRT0069FR (SFR7201) Avantageusement, à l'articulation 17, les deux bras 13 et 15 forment quatre pinces formées par huit languettes 38, soit quatre languettes 38 par bras. Chaque languette, de préférence venue de matière avec le bras, est arquée selon le profil cylindrique de la goupille 37. Les languettes 38 adjacentes sont arquées dans des sens opposés et agencées symétriquement aux languettes 38 correspondantes de l'autre bras, pour être aptes à pincer la goupille 37. Le premier bras 13 est maintenu de façon pivotante au support 9, de préférence par une vis de fixation 39. L'extrémité 21 opposée à l'articulation 17 du deuxième bras 15 est guidée en coulissement avantageusement par deux pattes de retenue 33, aptes à retenir le deuxième bras 15 dans la position de repos à l'encontre du rappel élastique 24. Les figures 11 et 12 illustrent le dispositif de commutation 1 comportant le dispositif de commande 5 selon le deuxième mode de réalisation en position de repos (figure 10) et en position active (figure 11). On comprend qu'un tel dispositif de commande électrique 5 ayant un organe d'actionnement 7 comportant d'une part, deux bras 13, 15 reliés l'un à l'autre par une articulation 17 en pivotement, le premier bras 13 étant fixé de façon pivotante au support 9 par son extrémité 19 opposée à l'articulation 17 et l'extrémité opposée 21 à l'articulation 17 du deuxième bras 15 étant guidée en coulissement sur le support 9 et d'autre part, une liaison élastique 24 sollicitant l'organe d'actionnement 7 vers la position de repos, permet d'obtenir une commutation à retour haptique à l'utilisa reur, fiable et robuste. BRT0069FR (SFR7201) REVENDICATIONS 1. Dispositif de commande électrique comportant un support (9), un commutateur (11) apte à établir un contact électrique et un organe d'actionnement (7) du commutateur (11), caractérisé en ce que l'organe d'actionnement (7) comporte : un premier (13) et un second bras (15) reliés l'un à l'autre par une articulation (17) en pivotement, le premier bras (13) étant fixé de façon pivotante au support (9) par son extrémité (19) opposée à l'articulation (17) et l'extrémité (21) opposée à l'articulation (17) du deuxième bras (15) étant guidée en coulissement sur le support (9) de sorte que l'organe d'actionnement (7) est mobile entre une position de repos éloignée du commutateur (11) et une position active dans laquelle l'organe d'actionnement (7) est en contact avec le commutateur (11) pour modifier le contact électrique et, - une liaison élastique (24) sollicitant l'organe d'actionnement (7) vers ladite position de repos. 2. Dispositif de commande selon la revendication 1, caractérisé en ce que c'est l'articulation (17) de l'organe d'actionnement (7) qui est apte à modifier le contact électrique dans la position active. 3. Dispositif de commande selon l'une quelconque des revendications 1 ou 2, caractérisé en ce qu'un contact électrique est établi dans ladite position de repos et est coupé dans ladite position active. 4. Dispositif de commande selon la revendication 3, caractérisé en ce que le contact électrique s'établit avec un circuit électrique situé sur une face (34) du support (9) opposée à celle en vis-à-vis de l'organe d'actionnement (7). 5. Dispositif de commande selon l'une quelconque des revendications 1 à 4, caractérisé en ce que le commutateur (11) est formé d'une tige rigide possédant une déformation (35) apte à établir un contact électrique a\ cc l'organe d'actionnement (7). 6. Dispositif de commande selon l'une quelconque des revendications 1 à 5, caractérisé en ce que l'extrémité (21) coulissante possède une forme arrondie. 7. Dispositif de commande selon l'une quelconque des revendications 1 à 6, caractérisé en ce que les deux bras (13,15) sont identiques. BRT0069FR (SFR7201) 8. Dispositif de commande selon l'une quelconque des revendications 1 à 7, caractérisé en ce que les bras (13, 15) présentent la forme de cadres et en ce qu'au niveau de l'articulation (17), chaque extrémité de cadre comporte une partie cylindrique (16), un disque de positionnement (18) et une fourche (20). 9. Dispositif de commande selon l'une quelconque des revendications 1 à 7, caractérisé en ce qu'il comporte une goupille de liaison (37) sur laquelle s'articulent les extrémités des deux bras (13, 15). 10. Dispositif de commande selon la revendication 9, caractérisé en ce que les bras (13, 15) présentent la forme de plaque et en c qu'au niveau de l'articulation (17), chaque extrémité de plaque comporte au moins une languette (38) s'assemblant avec une languette (38) correspondante de l'autre bras pour pincer ladite goupille (37). 11. Dispositif de commande selon l'une quelconque des revendications 1 à 10, caractérisé en ce que le support (9) possède au moins une patte de retenue (33) du deuxième bras (15) dans ladite position de repos. 12. Dispositif de commande selon l'une quelconque des revendications 1 à 11, caractérisé en ce que la liaison élastique (24) comporte deux ressorts (25, 27). 13. Dispositif de commutation d'une boîte de vitesse de véhicule automobile comportant une palette pivotante (3), caractérisée en ce qu'il comporte d'un dispositif de commande (5) selon l'une quelconque des revendications précédentes dont l'organe d'actionnement (7) est apte à être actionné par ladite palette (3). BRT0069FR (SFR7201)