Brevet FR2933530A1 — publié le 20100108

Dispositif de commutation électrique et manette de commande sous-volant de véhicule automobile correspondante La présente invention concerne le domaine des dispositifs de commutation électrique et en particulier des dispositifs de commutation électrique de manette de commande sous- volant de véhicule automobile. De nombreuses structures de dispositifs de commutation électrique ont déjà été proposées. En particulier, on connaît des dispositifs de commutation électrique comportant un élément contacteur dont une extrémité est sollicitée vers un support de plages de contactage du dispositif, le dispositif pouvant établir un contact électrique pour une ou plusieurs positions prédéfinies de l'élément contacteur avec une plage de contactage correspondante portée par le support. L'élément contacteur permet d'établir le contact électrique, notamment par contact frottant, en regard des plages de contactage conductrices pour modifier des états de commutation. Afin d'améliorer les caractéristiques de friction entre l'élément contacteur et les plages de contactage correspondantes, on dispose un revêtement sur l'extrémité de l'élément contacteur (� plating� en anglais). Toutefois, avec l'usure de l'élément contacteur, des particules du revêtement peuvent se détacher de l'extrémité pour se coincer ou s'adhérer dans les rugosités de la surface du support, par exemple entre deux plages de contactage, et polluer ainsi le dispositif de commutation. Le contact électrique peut alors être défectueux. Le but de la présente invention est donc de proposer un dispositif de commutation électrique et une manette de commande sous-volant de véhicule automobile correspondante qui ne présentent pas les inconvénients de l'état de la technique. A cet effet, l'invention a pour objet un dispositif de commutation électrique comportant d'une part un support d'au moins une plage de contactage et d'autre part, un élément contacteur associé à ladite plage et mobile par rapport audit support, ledit dispositif pouvant établir un contact électrique pour une ou plusieurs positions prédéfinies dudit élément contacteur avec au moins une plage de contactage correspondante portée par ledit support, caractérisé en ce que ledit support comporte au moins un élément de nettoyage disposé sur le trajet de l'élément contacteur, entre deux positions prédéfinies de BRT0235FR (SFR7206) l'élément contacteur et à proximité d'une plage de contactage, de manière qu'au cours du trajet, l'élément contacteur entre en contact avec l'élément de nettoyage pour être nettoyé. Selon un mode de réalisation, l'élément de nettoyage comporte un orifice de nettoyage. L'orifice de nettoyage présente par exemple une forme oblongue dont l'axe longitudinal s'étend radialement vers le centre du cercle formé par les plages de contactage. Selon un autre mode de réalisation, l'élément de nettoyage comporte des reliefs aptes à nettoyer l'élément contacteur par friction, les reliefs formant par exemple des brosses de nettoyage. L'élément contacteur comporte avantageusement une extrémité sollicitée vers ledit support comportant un revêtement formé d'une couche conductrice à base de carbone et de polymères. La couche conductrice à base de carbone et de polymères est de préférence une encre. Alternativement, l'élément contacteur peut comporter une extrémité sollicitée vers ledit support comportant un revêtement formé d'une couche métallique. L'élément contacteur comporte avantageusement une extrémité galbée sollicitée vers ledit support. De manière avantageuse, le rayon de courbure de l'extrémité galbée est au moins deux fois supérieur à la largeur de l'orifice de nettoyage. De préférence, l'élément contacteur comporte un bras contacteur mobile en translation dans le plan dudit support. Ledit bras présente avantageusement la forme d'une fourche ayant au moins deux branches montées sur une embase mobile, lesdites branches étant aptes à établir deux contacts électriques simultanés avec deux plages de contactage correspondantes. De préférence, chaque branche est doublée et/ou chaque branche est flexible. Selon une réalisation avantageuse, le support comporte une pluralité de plages de contactage et un élément de nettoyage associé disposé consécutivement à chaque plage de contactage. L'élément contacteur est par exemple un coulisseau en translation. BRT0235FR (SFR7206) Alternativement, l'élément contacteur est avantageusement monté rotatif dans ledit dispositif et les plages de contactage correspondantes sont disposées en cercle sur ledit support. De manière avantageuse, l'élément contacteur possède un bras contacteur apte à 5 établir un contact électrique avec une plage de contactage supplémentaire correspondante dépourvue d'élément de nettoyage associé. La plage de contactage supplémentaire présente de préférence la forme d'un anneau. Les plages de contactage sont avantageusement portées par une carte à circuit imprimé dudit support. 10 Les positions prédéfmies sont par exemple définies par des moyens d'indexage dudit dispositif. L'invention a également pour objet une manette de commande sous-volant de véhicule automobile caractérisée en ce qu'elle comporte un dispositif de commutation tel que décrit précédemment, comportant en outre un élément de commande portant 15 l'élément contacteur dudit dispositif pour établir un contact électrique pour une ou plusieurs positions prédéfmies dudit élément contacteur avec au moins une plage de contactage correspondante portée par le support. D'autres avantages et caractéristiques apparaîtront à la lecture de la description de 20 l'invention, ainsi que des dessins annexés sur lesquels : - les figures la et lb sont des vues de dessus du dispositif de commutation électrique selon l'invention, les figures 2a et 2b sont des vues de côté et de face d'extrémités d'un élément contacteur, 25 - la figure 2c est une vue en coupe d'une extrémité de la figure 2a, - la figure 3 est une vue de dessus d'un support de plage de contactage du dispositif de commutation électrique de la figure la et, - les figures 4a, 4b, et 4c sont des vues en coupe du dispositif de commutation de la figure la selon trois positions successives d'un élément contacteur. 30 Sur ces figures, les éléments identiques portent les mêmes numéros de référence. BRT0235FR (SFR7206) Les figures la et lb illustrent un exemple de réalisation d'un dispositif de commutation électrique 1. Le dispositif de commutation 1 est par exemple logé dans une manette de commande sous-volant de véhicule automobile comportant en outre un élément de commande (non représenté) portant un élément contacteur 3 du dispositif 1. Le dispositif de commutation 1 comporte d'une part un support 7 d'au moins une plage de contactage 9 et d'autre part, un élément contacteur 3 associé à ladite plage 9, l'élément contacteur 3 étant mobile par rapport au support 7, au moins partiellement selon une direction parallèle au support 7. Le dispositif peut ainsi établir un contact électrique pour une ou plusieurs positions prédéfinies de l'élément 3 avec au moins une plage de contactage 9 correspondante portée par le support 7. L'élément contacteur 3 comporte une extrémité 5 sollicitée vers ledit support 7, de préférence galbée. Ainsi, la partie bombée de l'extrémité galbée 5 entre en friction avec la plage de contactage 9 correspondante, pour établir le contact électrique. Le support 7 comporte par exemple une carte à circuit imprimé portant des plages de contactage 9 et des pistes électriques pour relier les plages de contactage 9 à un circuit électrique. On a représenté sur les figures 1 à 3, un support 7 présentant un centre percé 8 de manière à laisser passer par exemple un levier et des fils électriques d'une manette de commande sous-volant. L'extrémité 5 comporte avantageusement un revêtement 10 (mieux visible sur les figures 2a, 2b et 2c) préférentiellement sur une partie bombée, susceptible d'entrer en contact avec les plages de contactage 9. Le revêtement 10 permet d'éviter l'utilisation de graisses tout en procurant des sensations haptiques agréables à l'utilisateur. Le revêtement 10 est par exemple formé d'une encre à base de carbone et de polymères. Ce type de revêtement possède l'avantage de présenter un très bon coefficient de friction en étant peu onéreux. En outre, un simple procédé de sérigraphie permet de revêtir les éléments contacteurs 3. On peut aussi prévoir un revêtement 10 formé d'une couche métallique. BRT0235FR (SFR7206) De manière avantageuse, les positions prédéfinies sont des positions définies par des moyens d'indexage du dispositif 1, afin de prédéfinir des positions stables et précises. On a représenté sur les figures 4a, 4b et 4c une partie de trajet d'une extrémité 5 en premier plan (en coupe) entre deux positions prédéfinies successives de l'élément contacteur 3. La figure 4a illustre une première position P1 prédéfinie de l'élément contacteur 3 sur le support 7 et la figure 4c illustre une deuxième position prédéfinie P2 de l'élément contacteur 3, successive à la première position P1. La figure 4b illustre une position P1' intermédiaire de l'élément contacteur 3 sur le trajet entre les deux positions prédéfinies Pl et P2. On prévoit ainsi par exemple une manette de commande sous-volant de véhicule automobile (non représentée) comportant un élément de commande portant l'élément contacteur du dispositif et une bague d'indexage comportant des moyens d'indexage pour convertir un mouvement de rotation de la bague d'indexage par un utilisateur en une position prédéfinie de l'élément contacteur 3 avec au moins une plage de contactage 9 correspondante portée par le support 7 de manière à établir un contact électrique représentatif d'une commande. Comme on peut le distinguer sur les figures la et lb, l'élément contacteur 3 comporte avantageusement un bras contacteur mobile en translation dans le plan dudit support 7. Le bras 3 présente de préférence la forme d'une fourche ayant au moins deux branches 11, 12, avantageusement flexibles, montées sur une embase mobile. L'embase mobile comporte avantageusement des moyens de fixation à un élément de commande du dispositif (non représenté). Les branches 11, 12 sont aptes à établir deux contacts électriques simultanés avec deux plages de contactage 9 correspondantes. De préférence et par sécurité, chaque branche 11, 12 est doublée. Selon l'invention, le support 7 comporte au moins un élément de nettoyage 16 disposé sur le trajet de l'élément contacteur 3, entre deux positions prédéfinies Pl, P2 de l'élément contacteur 3 et à proximité d'une plage de contactage 9, de manière qu'au cours BRT0235FR (SFR7206) du trajet, l'élément contacteur 3 entre en contact avec l'élément de nettoyage 16 pour être nettoyé. Ainsi, le support 7, l'élément contacteur mobile 3 et l'élément de nettoyage 16 sont disposés de manière que lorsque l'élément contacteur 3 suit son trajet, il entre en contact avec l'élément de nettoyage 16 pour être nettoyé. Selon un mode préféré de réalisation, le support 7 comporte une pluralité de plages de contactage 9 et un élément de nettoyage associé 16 est disposé consécutivement à chaque plage de contactage 9. Avantageusement et comme illustré sur les figures 1 à 3, l'élément contacteur 3 est monté rotatif dans le dispositif 1 et les plages de contactage correspondantes 9 sont disposées en cercle sur le support 7. On distingue ainsi sur la figure 3 que le support 7 comporte huit plages de contactage 9 présentant la forme de bande d'arc de cercle. Les plages de contactage 9 définissent ainsi quatre états de commutations différents du dispositif de commutation 1, car les plages de contactage 9 sont doublées dans cet exemple. Avantageusement, l'élément contacteur 3 possède un bras contacteur 13 apte à établir un contact électrique avec une plage de contactage supplémentaire 14 correspondante dépourvue d'élément de nettoyage 16 associé. La plage de contactage supplémentaire 14 présentant de préférence la forme d'un anneau, et est avantageusement reliée à une alimentation ou à la masse. La plage de contactage supplémentaire 14 est avantageusement disposée concentriquement au cercle formé par les plages de contactage 9. Selon un autre mode de réalisation non représenté, l'élément contacteur est un coulisseau en translation. L'élément de nettoyage 16 comporte avantageusement un orifice de nettoyage disposé de manière que lorsque l'élément de nettoyage 16 entre en contact avec les bords de l'orifice de nettoyage 16, les particules polluantes provenant par exemple de l'usure du revêtement 10 se retrouvent piégées dans les orifices de nettoyage 16. BRT0235FR (SFR7206) Ainsi, les particules ne gênent plus le contact entre l'élément contacteur 3 et les plages de contactage 9 ou le déplacement de l'élément contacteur 3 sur le trajet des positions prédéfinies P1, P2 augmentant la durée de vie du dispositif de commutation 1. De préférence, l'orifice de nettoyage 16 présente une forme oblongue dont l'axe longitudinal I s'étend radialement vers le centre du cercle formé par les plages de contactage 9. La largeur 1 de l'orifice de nettoyage 16 est par exemple de un millimètre. De préférence, l'orifice de nettoyage 16 est traversant, comme schématisé sur les figures 4a à 4c. Dans le cas où l'élément contacteur 3 possède une extrémité galbée, on détermine avantageusement un rayon de courbure R de la première partie bombée de l'extrémité galbée 5 au moins deux fois supérieur à la largeur 1 de l'orifice de nettoyage 16 de manière à minimiser l'enfoncement P (voir figure 4b) de l'extrémité galbée 5 dans l'orifice de nettoyage 16 par rapport au plan défini par la surface du support 7. Ainsi, on prévoit un rayon de courbure R plus grand que le rayon de courbure d'une extrémité classique de contactage. Avantageusement, le rayon de courbure R de l'extrémité galbée 5 est compris entre deux et quatre millimètres pour un enfoncement P de la première partie bombée inférieur à 0,05 millimètres, soit de l'ordre de l'épaisseur du revêtement 10 de l'extrémité galbée 5. De même, on prévoit un rayon de courbure r de la deuxième partie bombée de l'extrémité galbée 5, de préférence de l'ordre de 0, 5 millimètres (figure 2b). L'élément contacteur 3 passe ainsi sur l'orifice de nettoyage 16 sans risquer de se coincer dans l'orifice 16 mais de manière que les bords de l'orifice de nettoyage 16 nettoient l'extrémité 5. Ainsi, en fonctionnement, l'élément contacteur 3 établit un contact électrique pour une première position prédéfinie P1 illustrée par la figure 4a. Puis, suivant l'actionnement d'un utilisateur, l'élément contacteur 3 parcourt un trajet vers une deuxième position P2 illustrée par la figure 4c. Entre ces deux positions P1 et P2, l'élément contacteur 3 passe par une position intermédiaire PI' illustrée par la figure 4b dans laquelle l'extrémité galbée 5 passe au-dessus BRT0235FR (SFR7206) de l'orifice de nettoyage 16 sans s'enfoncer. Les éventuelles particules polluantes sont alors évacuées par l'orifice 16. Selon un autre mode de réalisation non représenté, l'élément de nettoyage 16 comporte des reliefs aptes à nettoyer l'élément contacteur 3 par friction. Les reliefs forment 5 par exemple des brosses de nettoyage. On comprend qu'un tel dispositif de commutation électrique 1 comportant des éléments de nettoyage 16 disposés entre les plages de contactage 9, permet d'évacuer les particules polluantes, ce qui permet d'augmenter la durée de vie du dispositif 1. BRT0235FR (SFR7206) REVENDICATIONS1. Dispositif de commutation électrique comportant d'une part un support (7) d'au moins une plage de contactage (9) et d'autre part, un élément contacteur (3) associé à ladite plage (9) et mobile par rapport audit support (7), ledit dispositif pouvant établir un contact électrique pour une ou plusieurs positions prédéfinies dudit élément contacteur (3) avec au moins une plage de contactage (9) correspondante portée par ledit support (7), caractérisé en ce que ledit support (7) comporte au moins un élément de nettoyage (16) disposé sur le trajet de l'élément contacteur (3), entre deux positions prédéfimes (P1, P2) de l'élément contacteur (3) et à proximité d'une plage de contactage (9), de manière qu'au cours du trajet, l'élément contacteur (3) entre en contact avec l'élément de nettoyage (16) pour être nettoyé. 2. Dispositif de commutation selon la revendication 1, caractérisé en ce que l'élément de nettoyage (16) comporte un orifice de nettoyage, présentant de préférence une forme oblongue dont l'axe longitudinal (I) s'étend radialement vers le centre du cercle formé par les plages de contactage (9). 3. Dispositif de commutation selon la revendication 1, caractérisé en ce que l'élément de nettoyage (16) comporte des reliefs aptes à nettoyer l'élément contacteur (3) par friction, formant de préférence des brosses de nettoyage. 4. Dispositif de commutation selon l'une quelconque des revendications 1 à 3, caractérisé en ce que l'élément contacteur (3) comporte une extrémité (5) sollicitée vers ledit support (7) comportant un revêtement (10) formé d'une couche conductrice à base de carbone et de polymères. 5. Dispositif de commutation selon la revendication 4, caractérisé en ce que la couche conductrice à base de carbone et de polymères est une encre. 6. Dispositif de commutation selon l'une quelconque des revendications 1 à 3, caractérisé en ce que l'élément contacteur (3) comporte une extrémité (5) sollicitée vers ledit support (7) comportant un revêtement (10) formé d'une couche métallique. 7. Dispositif de commutation selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que l'élément contacteur (3) comporte une extrémité galbée (5) sollicitée vers ledit support (7). BRT0235FR (SFR7206) 8. Dispositif de commutation selon la revendication 7, prise ensemble avec la revendication 2, caractérisé en ce que le rayon de courbure (R) de l'extrémité galbée (5) est au moins deux fois supérieur à la largeur de l'orifice de nettoyage (16). 9. Dispositif de commutation selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que l'élément contacteur (3) comporte un bras contacteur mobile en translation dans le plan dudit support (7). 10. Dispositif de commutation selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que le support (7) comporte une pluralité de plages de contactage (9) et un élément de nettoyage (16) associé disposé consécutivement à chaque plage de contactage (9). 11. Dispositif de commutation selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que l'élément contacteur est un coulisseau en translation. 12. Dispositif de commutation selon l'une quelconque des revendications 1 à 10, caractérisé en ce que l'élément contacteur (3) est monté rotatif dans ledit dispositif et en ce que les plages de contactage (9) correspondantes sont disposées en cercle sur ledit support (7). 13. Dispositif de commutation selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que l'élément contacteur (3) possède un bras contacteur (13) apte à établir un contact électrique avec une plage de contactage (14) supplémentaire correspondante dépourvue d'élément de nettoyage (16) associé. 14. Dispositif de commutation selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que les plages de contactage (9) sont portées par une carte à circuit imprimé dudit support (7). 15. Manette de commande sous-volant de véhicule automobile caractérisée en ce qu'elle comporte un dispositif de commutation selon l'une quelconque des revendications 1 à 14, comportant en outre un élément de commande portant l'élément contacteur (3) dudit dispositif pour établir un contact électrique pour une ou plusieurs positions prédéfinies (P1, P2) dudit élément contacteur (3) avec au moins une plage de contactage (9) correspondante portée par le support (7). BRT0235FR (SFR7206)