Brevet FR2968786A1 — publié le 20120615

DP-319280 Dispositif de commande haptique comportant un joint d'étanchéité DOMAINE TECHNIQUE La présente invention concerne un dispositif de commande haptique, notamment pour un véhicule automobile. ARRIERE-PLAN TECHNOLOGIQUE DE L'INVENTION La présente invention concerne plus particulièrement un dispositif de commande haptique qui comprend un panneau transversal tactile monté mobile par rapport à un support fixe. Le support, qui peut avoir la forme d'un boîtier, comporte une paroi périphérique qui entoure le panneau tactile et qui s'étend globalement vers l'avant suivant une direction axiale orthogonale au plan du panneau tactile. Le panneau tactile est pourvu d'au moins une zone tactile à l'avant et d'au moins un système d'entraînement. Lorsqu'un signal de commutation est déclenché suite à l'effleurement de la zone tactile par le doigt d'un utilisateur, le panneau tactile est entraîné par le système d'entraînement dans le plan du panneau tactile en effectuant des mouvements par rapport au support, par exemple selon un rythme prédéfini. Un écran d'affichage est agencé sur le support, derrière le panneau tactile, de manière que l'utilisateur puisse commander des fonctions par effleurement de la zone tactile, par exemple en fonction de ce qui est affiché sur une zone de l'écran située au droit de la zone tactile effleurée. Un tel type de dispositif de commande haptique est décrit par exemple dans le document US2008/01 1 1 788A1. Un problème rencontré dans l'utilisation de ce type de dispositif est l'étanchéité du montage. Ce point est particulièrement critique dans le cas d'applications automobiles où le dispositif de commande haptique est monté sur le tableau de bord du véhicule et peut être exposé à de la poussière et à des projections de liquide. Cette étanchéité est difficile à réaliser notamment en raison des mouvements du panneau tactile par rapport au support.35 2 RESUME DE L'INVENTION La présente invention vise à résoudre les problèmes mentionnés précédemment en proposant une solution d'étanchéité simple, efficace, et économique. Dans ce but, l'invention propose un dispositif de commande haptique, notamment pour un véhicule automobile, qui comprend un panneau transversal tactile monté mobile par rapport à un support fixe, le support comportant une paroi périphérique qui entoure le panneau tactile et qui s'étend globalement vers l'avant suivant une direction axiale orthogonale au plan du panneau tactile, le panneau tactile étant pourvu d'au moins une zone tactile à l'avant et d'au moins un système d'entraînement, un signal de commutation pouvant être déclenché lorsque la zone tactile est effleurée de manière que le panneau tactile soit entraîné par le système d'entraînement dans le plan du panneau tactile en effectuant des mouvements par rapport au support, caractérisé en ce qu'un joint d'étanchéité est agencé sur le pourtour du panneau tactile, dans un espace annulaire situé entre le panneau tactile et la paroi périphérique du support, le joint d'étanchéité comportant : - une portion interne en contact étanche avec le panneau tactile, - une portion externe en contact étanche avec la paroi périphérique du support, et - une portion de liaison qui s'étend entre la portion interne et la portion externe et qui est déformable élastiquement de manière à absorber les déplacements relatifs du panneau tactile par rapport à la paroi périphérique du support sans supprimer l'effet haptique produit par les mouvements du panneau tactile. Le joint d'étanchéité selon l'invention permet d'empêcher la pénétration de poussières ou de liquides entre le panneau tactile et la paroi périphérique du support, tout en laissant au panneau tactile une liberté de mouvement suffisante pour produire l'effet haptique recherché dans le dispositif de commande haptique. En effet, il importe de ne pas amortir excessivement les mouvements du panneau tactile par rapport au support sous peine de supprimer l'effet haptique. Le choix d'un matériau adapté et d'un profil adapté pour la portion de liaison permet de contribuer à l'obtention de ce résultat. La structure du joint d'étanchéité selon l'invention est particulièrement avantageuse car elle permet de localiser la déformation élastique dans la portion de liaison de sorte qu'en jouant sur la souplesse et l'élasticité de la portion de liaison ont obtient le résultat recherché. Le joint d'étanchéité selon l'invention constitue aussi une solution particulièrement compacte pour résoudre les problèmes d'étanchéité puisqu'il occupe un volume très faible par rapport au volume général du panneau tactile. Selon d'autres caractéristiques de l'invention : - la portion interne du joint d'étanchéité comporte une jupe axiale qui s'étend sensiblement parallèlement à la paroi adjacente du panneau tactile et qui est plaquée contre la paroi adjacente du panneau tactile ; - le panneau tactile comporte une dalle tactile qui est montée sur un châssis périphérique en forme de cadre, le châssis comportant une paroi axiale externe, et la jupe axiale est plaquée contre la paroi axiale externe du châssis ; - la portion externe du joint d'étanchéité est constituée par une cloison axiale qui s'étend globalement dans le prolongement de la paroi périphérique du support vers l'avant ; - la face externe de la paroi périphérique du support comporte une surface d'épaulement orientée vers l'avant et un tronçon d'extrémité arrière de la portion externe du joint d'étanchéité est monté en appui contre la surface d'épaulement ; - la portion externe du joint d'étanchéité est montée serrée sur la paroi périphérique du support ; - la portion de liaison a globalement la forme d'une cloison transversale ; - la portion de liaison comporte un profil déformable élastiquement suivant une direction transversale d'entraînement du panneau tactile par rapport au support ; - le profil déformable élastiquement a globalement une forme ondulée du type sinusoïdale dans un plan axial parallèle à la direction transversale d'entraînement ; - le profil déformable élastiquement s'étend le long des segments longitudinaux de la portion de liaison, de part et d'autre du panneau tactile, parallèlement à la direction transversale d'entraînement, et le profil déformable élastiquement s'étend dans la largeur des segments latéraux, de part et d'autre du panneau tactile ; - un couvercle en forme de cadre est monté sur la paroi périphérique du support de manière à délimiter intérieurement une zone accessible du panneau tactile, le couvercle étant monté en appui axial contre le sommet du joint d'étanchéité ; - le couvercle comporte sur sa face transversale arrière une rainure qui est prévue pour recevoir une extension axiale de la portion externe du joint d'étanchéité ; - la portion interne du joint d'étanchéité comporte une extension transversale interne qui est interposée entre le châssis et le couvercle ; - un écran d'affichage est agencé entre le panneau tactile et une paroi de fond du support. - le joint d'étanchéité est réalisé en matériau du type silicone. BREVE DESCRIPTION DES DESSINS D'autres caractéristiques, buts et avantages de l'invention apparaîtront à la lecture de la description détaillée qui va suivre, et en regard des dessins annexés, donnés à titre d'exemple non limitatif et sur lesquels: - la figure 1 est une vue éclatée en perspective qui représente un dispositif de commande haptique équipé d'un joint d'étanchéité conforme aux enseignements de l'invention ; - la figure 2 est une vue partielle agrandie en coupe axiale selon le plan de coupe 2-2 qui représente une portion du dispositif de commande haptique de la figure 1 ; - la figure 3 est une vue partielle agrandie en coupe axiale selon le plan de coupe 3-3 qui représente le joint d'étanchéité du dispositif de commande haptique de la figure 1 dans lequel une portion de liaison comporte un profil ondulé ; - la figure 4 est une vue similaire à celle de la figure 3 qui représente une variante de réalisation du joint d'étanchéité dans lequel la portion de liaison comporte un profil constitué de formes triangulaires ; - la figure 5 est une vue similaire à celle de la figure 3 qui représente une variante de réalisation du joint d'étanchéité dans lequel la portion de liaison comporte un profil plan. DESCRIPTION DES MODES DE REALISATION PREFERES Dans la suite de la description, des éléments identiques ou similaires pourront être désignés par les mêmes références. Sur les figures 1 et 2, on a représenté un dispositif de commande haptique 10 qui est réalisé conformément aux enseignements de l'invention. Ce dispositif 10 est prévu pour être monté, par exemple, sur la face avant du tableau de bord d'un véhicule automobile (non représenté), en vue de permettre au conducteur de commander différentes fonctions de son véhicule. Le dispositif de commande haptique 10 a ici globalement la forme d'un boîtier parallélépipédique qui s'étend dans un plan transversal T. Dans la suite de la description, on utilisera à titre non limitatif une orientation transversale, selon le plan général du dispositif de commande haptique 10, et une orientation axiale Al suivant une direction orthogonale au plan transversal T orientée de l'arrière vers l'avant, ce qui correspond globalement à une orientation de la gauche vers la droite en considérant la figure 1, et du bas vers le haut en considérant la figure 2. Dans un plan transversal T, des éléments seront qualifiés d'internes ou d'externes selon qu'ils sont orientés vers l'intérieur ou vers l'extérieur du dispositif de commande haptique 10. Selon le mode de réalisation représenté, le dispositif de commande haptique 10 comporte un panneau transversal tactile 12 monté mobile par rapport à un support 14 fixe. Le support 14 est ici constitué par un élément de boîtier comportant une paroi axiale périphérique 16 et une paroi de fond transversale 18 à l'arrière. Un écran d'affichage 20 est fixé sur la face avant 22 de la paroi de fond 18. L'écran d'affichage 20 est par exemple un écran à cristaux liquides qui s'étend globalement dans un plan transversal sous le panneau tactile 12. Un couvercle 24 en forme de cadre est monté sur la face externe 26 de la paroi périphérique 16 du support 14, par exemple par emboîtement élastique grâce à des languettes de fixation 28. Le couvercle 24 comporte une paroi axiale externe 30 qui s'étend vers l'arrière contre la face externe 26 de la paroi périphérique 16, et une portion de paroi transversale interne 32 qui délimite un cadre correspondant à une zone du panneau tactile 12 accessible à un utilisateur pour la commande. Ainsi, le couvercle 24 en forme de cadre a ici globalement un profil en L comme illustré par la figure 2. Le panneau tactile 12 comporte ici une dalle tactile 34 rectangulaire qui est fixée sur un châssis périphérique 36 en forme de cadre rectangulaire. Le châssis 36 comporte une paroi axiale externe 38 qui s'étend vers l'arrière et une paroi transversale interne 40 qui est munie d'un décrochement interne vers l'arrière de manière à former un logement rectangulaire 42 pour la dalle tactile 34. Selon le mode de réalisation représenté, le châssis 36 est muni à l'arrière de deux bras d'entraînement 44 qui sont agencés sur deux côtés opposés du cadre formé par le châssis 36 et qui sont liés à un système d'entraînement 46. Les deux bras d'entraînement 44 sont ici en forme de plaquettes minces de manière à pouvoir s'étendre dans un espace transversal entre le bord de l'écran d'affichage 20 et la paroi axiale périphérique 16 du support 14 et de manière à pouvoir se déplacer selon une direction transversale d'entraînement A2 parallèle audit bord de l'écran d'affichage 20. Le châssis 36 est par exemple réalisé en tôle métallique par emboutissage et pliage. Le système d'entraînement 46 est constitué ici de deux actionneurs électriques qui sont montés sur la face arrière de la paroi de fond 18. Le système d'entraînement 46 est prévu pour produire des mouvements du panneau tactile 12 d'une amplitude de quelques dixièmes de millimètres. La dalle tactile 34 comporte sur sa face avant au moins une zone tactile 48 qui est prévue pour déclencher un signal de commutation lorsqu'elle est effleurée, par exemple par le doigt d'un utilisateur, de manière que le panneau tactile 12 soit entraîné par le système d'entraînement 46 et le châssis 36 dans le plan du panneau tactile 12 en effectuant des mouvements, suivant la direction transversale d'entraînement A2, par rapport au support 14. Ces mouvements sont effectués selon un rythme qui peut être prédéfini en fonction de l'effet haptique recherché. Ils correspondent par exemple à des mouvements transversaux alternatifs de faible amplitude par rapport aux dimensions générales du panneau tactile 12. Ces mouvements du panneau tactile 12 permettent de fournir à l'utilisateur un retour d'effort lui confirmant, par exemple, la sélection ou la validation d'une fonction particulière du dispositif de commande haptique 10. Selon une variante de réalisation, le panneau tactile 12 peut aussi être entraîné suivant une direction transversale A3 orthogonale à la direction transversale d'entraînement A2. Conformément aux enseignements de l'invention, un joint d'étanchéité 50 est agencé sur le pourtour du panneau tactile 12, dans un espace annulaire situé entre le panneau tactile 12 et la paroi périphérique 16 du support 14. Le joint d'étanchéité 50 comporte : - une portion interne 52 en contact étanche avec le panneau tactile 12, qui s'étend sur le pourtour extérieur du panneau tactile 12. - une portion externe 54 en contact étanche avec la paroi périphérique 16 du support 14, qui s'étend sur le pourtour intérieur de la paroi périphérique 16, et - une portion de liaison 56 qui s'étend entre la portion interne 52 et la portion externe 54 et qui est déformable élastiquement de manière à absorber les déplacements relatifs du panneau tactile 12 par rapport à la paroi périphérique 16 du support 14. Le joint d'étanchéité 50 est réalisé dans un matériau suffisamment souple pour absorber les déplacements relatifs du panneau tactile 12 par rapport au support 14, par exemple dans un matériau du type silicone, du type élastomère, ou du type caoutchouc. La portion interne 52 du joint d'étanchéité 50 comporte ici une jupe axiale 58 qui s'étend sensiblement parallèlement à la paroi adjacente du panneau tactile 12. La paroi adjacente du panneau tactile 12 est constituée ici par la paroi axiale externe 38 du châssis 36 et la jupe axiale 58 est montée plaquée contre ladite paroi axiale externe 38 pour former un montage étanche à la poussière et aux liquides. La portion interne 52 du joint d'étanchéité 50 comporte ici une extension transversale interne 60 qui est prévue pour être interposée entre la paroi transversale interne 40 du châssis 36 et la paroi transversale interne 32 du couvercle 24. La portion externe 54 du joint d'étanchéité 50 est constituée par une cloison axiale qui s'étend globalement vers l'avant dans le prolongement de la paroi périphérique 16 du support 14. Une surface d'épaulement 62, orientée vers l'avant, est aménagée dans la face externe de la paroi périphérique 16 du support 14 pour recevoir le tronçon d'extrémité arrière 64 de la portion externe 54 du joint d'étanchéité 50. La profondeur transversale de la surface d'épaulement 62 est ici sensiblement identique à l'épaisseur du tronçon d'extrémité arrière 64 de manière que la surface externe de la portion externe 54 du joint d'étanchéité soit sensiblement affleurante avec la surface externe de la paroi périphérique 16 du support 14. La portion externe 54 du joint d'étanchéité 50 peut être montée serrée sur la paroi périphérique 16 du support 14. Selon une variante de réalisation, elle peut être surmoulée sur la paroi périphérique 16 du support 14. Selon le mode de réalisation représenté, la portion de liaison 56 a la forme d'une cloison qui s'étend globalement dans un plan transversal, depuis la surface externe de la jupe axiale 58 jusqu'à la surface interne de la portion externe 54 du joint d'étanchéité 50. Selon le mode de réalisation représenté sur les figures 1, 2, et 3, la portion de liaison 56 comporte deux segments longitudinaux 57, qui s'étendent le long des bords longitudinaux du panneau tactile 12 parallèlement à la direction transversale d'entraînement A2, et qui ont un profil ondulé en forme de sinusoïde dans un plan axial parallèle à la partie adjacente de la paroi périphérique 16 du support 14 et parallèlement à la direction transversale d'entraînement A2, comme illustré par la figure 3. Les ondulations 59 formées par chaque segment longitudinal 57 permettent de faciliter la déformation élastique de la portion de liaison 56 dans le sens de la direction transversale d'entraînement A2, en minimisant la force élastique de résistance qui s'oppose à la translation déclenchée par les actionneurs 46. En effet, les ondulations 59 permettent d'ajouter de la matière de sorte que, durant la translation du panneau tactile 12, une partie de la déformation élastique de la portion de liaison 56 est obtenue par déformation de la sinusoïde, comme illustré en trait-tillé sur la figure 3. La résistance à la déformation au niveau des ondulations, selon la direction transversale d'entraînement A2, est moindre que ne serait la résistance à l'étirement et à la compression du matériau si les segments longitudinaux 57 étaient plans. Selon le mode de réalisation représenté sur la figure 3, les segments latéraux 61 de la portion de liaison 56, qui s'étendent parallèlement à la direction transversale A3, ont aussi un profil sinusoïdal qui vient prolonger le profil sinusoïdal des segments longitudinaux 57, dans le sens de la largeur des segments latéraux 61. Selon des variantes de réalisations, le profil sinusoïdal des segments longitudinaux 57 et des segments latéraux 61 peut être remplacé par un autre type de profil déformable élastiquement selon la direction transversale d'entraînement A2, par exemple un profil en forme de créneaux, ou un profil constitué de formes triangulaires, comme illustré par la figure 4. Selon une variante de réalisation illustrée par la figure 5, les segments longitudinaux 57 et les segments latéraux 61 de la portion de liaison 56 peuvent être plans. Dans ce cas, la déformation élastique est obtenue par étirement et compression du matériau constituant la portion de liaison 56 selon la direction transversale d'entraînement A2. Le couvercle 24 est ici monté par-dessus le joint d'étanchéité 50, de manière à le recouvrir entièrement et à le dissimuler aux yeux de l'utilisateur. La face arrière de la paroi transversale interne 32 du couvercle 24 comporte ici une rainure annulaire périphérique 66 qui longe la paroi axiale externe 30 du couvercle 24 de manière à former un logement pour le tronçon d'extrémité axiale avant 68 de la portion externe 54 du joint d'étanchéité 50. Le couvercle 24 est ainsi monté en appui axial contre le sommet du joint d'étanchéité 50, sommet qui est formé ici par le tronçon d'extrémité axiale avant 68 et par la face avant de l'extension transversale interne 60. En fonctionnement, lorsqu'un signal de commutation est émis, il provoque au moins un mouvement de translation transversale du panneau tactile 12 le long de l'axe transversal de déplacement A2 vers une extrémité transversale du support 14, par exemple vers la droite en considérant la figure 3. Lors de cette translation, la jupe axiale 58 du joint d'étanchéité 50 se rapproche de la paroi périphérique 16 du support 14 du côté droit, ce qui exerce une force de compression transversale sur le segment latéral 61 associé, et elle s'éloigne de la paroi périphérique 16 du support 14 du côté opposé, ici le côté gauche, ce qui exerce une force de traction transversale sur le segment latéral 61 associé. Soumis à ces forces de compression d'un côté, et de traction de l'autre, les segments 57, 61 de la portion de liaison 56 se déforment élastiquement, les ondulations du profil sinusoïdal tendant à s'aplanir du côté soumis à la force de traction, et à se rapprocher du côté soumis à la force de compression, tout en maintenant l'étanchéité entre le panneau tactile 12 et le support 14. C'est ce qui est représenté schématiquement en trait-tillé sur la figure 3. On note que le joint d'étanchéité 50 selon l'invention permet d'obtenir une étanchéité optimale dans un faible encombrement, notamment grâce au mode de montage très simple du joint d'étanchéité 50 sur le support 14 et sur le panneau tactile 12 et grâce à la structure du joint d'étanchéité. Il est possible d'obtenir un dispositif de commande haptique 10 dont l'épaisseur transversale des segments longitudinaux 57 du joint d'étanchéité 50 est inférieure à 5 millimètres et dont l'épaisseur transversale des segments latéraux 61 est inférieure à 8 millimètres. Ceci permet de minimiser l'encombrement du joint d'étanchéité 50 dans un plan transversal, en minimisant l'espace transversal entre la paroi axiale périphérique 16 du support 14 et le châssis 36 du panneau tactile 12. REVENDICATIONS1. Dispositif de commande haptique (10), notamment pour un véhicule automobile, qui comprend un panneau transversal tactile (12) monté mobile par rapport à un support fixe (14), le support (14) comportant une paroi périphérique (16) qui entoure le panneau tactile (12) et qui s'étend globalement vers l'avant suivant une direction axiale (Al) orthogonale au plan (T) du panneau tactile (12), le panneau tactile (12) étant pourvu d'au moins une zone tactile (48) à l'avant et d'au moins un système d'entraînement (46), un signal de commutation pouvant être déclenché lorsque la zone tactile (48) est effleurée de manière que le panneau tactile (12) soit entraîné par le système d'entraînement (46) dans le plan du panneau tactile (12) en effectuant des mouvements par rapport au support (14), caractérisé en ce qu'un joint d'étanchéité (50) est agencé sur le pourtour du panneau tactile (12), dans un espace annulaire situé entre le panneau tactile (12) et la paroi périphérique (16) du support (14), le joint d'étanchéité (50) comportant : - une portion interne (52) en contact étanche avec le panneau tactile (12), - une portion externe (54) en contact étanche avec la paroi périphérique (16) du support (14), et - une portion de liaison (56) qui s'étend entre la portion interne (52) et la portion externe (54) et qui est déformable élastiquement de manière à absorber les déplacements relatifs du panneau tactile (12) par rapport à la paroi périphérique (16) du support (14) sans supprimer l'effet haptique produit par les mouvements du panneau tactile (12). 2. Dispositif (10) selon la revendication précédente, caractérisé en ce que la portion interne (52) du joint d'étanchéité (50) comporte une jupe axiale (58) qui s'étend sensiblement parallèlement à la paroi adjacente (38) du panneau tactile (12) et qui est plaquée contre la paroi adjacente (38) du panneau tactile (12). 12 3. Dispositif (10) selon la revendication précédente, caractérisé en ce que le panneau tactile (12) comporte une dalle tactile (34) qui est montée sur un châssis périphérique (36) en forme de cadre, le châssis (36) comportant une paroi axiale externe (38), et en ce que la jupe axiale (58) est plaquée contre la paroi axiale externe (38) du châssis (36). 4. Dispositif (10) selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que la portion externe (54) du joint d'étanchéité (50) est constituée par une cloison axiale qui s'étend globalement dans le prolongement de la paroi périphérique (16) du support (14) vers l'avant. 5. Dispositif (10) selon la revendication précédente, caractérisé en ce que la face externe (26) de la paroi périphérique (16) du support (14) comporte une surface d'épaulement (62) orientée vers l'avant et en ce qu'un tronçon d'extrémité arrière (64) de la portion externe (54) du joint d'étanchéité (50) est monté en appui contre la surface d'épaulement (62). 6. Dispositif (10) selon la revendication 4 ou 5, caractérisé en ce que la portion externe (54) du joint d'étanchéité (50) est montée serrée sur la paroi périphérique 16) du support (14). 7. Dispositif (10) selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que la portion de liaison (56) a globalement la forme d'une cloison transversale. 8. Dispositif (10) selon l'une quelconque des revendications 1 à 6, caractérisé en ce que la portion de liaison (56) comporte un profil déformable élastiquement suivant une direction transversale d'entraînement (A2) du panneau tactile (12) par rapport au support (14). 14 9. Dispositif (10) selon la revendication précédente, caractérisé en ce que le profil déformable élastiquement a globalement une forme ondulée du type sinusoïdale dans un plan axial parallèle à la direction transversale d'entraînement (A2). 10. Dispositif (10) selon la revendication 8 ou 9, caractérisé en ce que le profil déformable élastiquement s'étend le long des segments longitudinaux (57) de la portion de liaison (56), de part et d'autre du panneau tactile (12), parallèlement à la direction transversale d'entraînement (A2), et le profil déformable élastiquement s'étend dans la largeur des segments latéraux (61), de part et d'autre du panneau tactile (12). 11. Dispositif (10) selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce qu'un couvercle (24) en forme de cadre est monté sur la paroi périphérique (16) du support (14) de manière à délimiter intérieurement une zone accessible du panneau tactile (12), le couvercle (24) étant monté en appui axial contre le sommet du joint d'étanchéité (50). 12. Dispositif (10) selon la revendication précédente, caractérisé en ce que le couvercle (24) comporte dans sa face transversale arrière une rainure (66) qui est prévue pour recevoir une extension axiale de la portion externe (54) du joint d'étanchéité (50). 13. Dispositif (10) selon la revendication 11 ou 12 prise en combinaison avec la revendication 3, caractérisé en ce que la portion interne (52) du joint d'étanchéité (50) comporte une extension transversale interne (60) qui est interposée entre le châssis (36) et le couvercle (24). 14. Dispositif (10) selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce qu'un écran d'affichage (20) est agencé entre le panneau tactile (12) et une paroi de fond (18) du support (14). 30