FR2974231A1 - Control device for use in steering wheel to control function of e.g. automobile, has support unit comprising axle provided with radial protuberance to cause rotation of ring to interaction position, when pressure is exerted on support unit - Google Patents
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Abstract
Description
DISPOSITIF DE COMMANDE DE FONCTION(S) PAR TRANSFORMATION D'UN DÉPLACEMENT AXIAL EN ROTATION L'invention concerne les dispositifs de commande qui sont destinés à commander une ou plusieurs fonctions d'un ou plusieurs équipements. Dans certains domaines, comme par exemple celui de l'automobile ou de la téléphonie, il arrive que l'on ne dispose localement que d'un (très) petit volume pour commander des fonctions d'équipement(s). C'est par Zo exemple le cas de certains claviers de téléphones mobiles, éventuellement de type intelligent (ou "smartphone") ou des volants à commandes intégrées. Dans ce cas, on est contraint d'utiliser des dispositifs de commande très peu encombrants, comme par exemple ceux de type dit "cloquant" ou "cliquant". Ces dispositifs de commande comprennent généralement une nappe (ou 15 plaque) souple, éventuellement en silicone qui, lorsqu'elle est enfoncée (par une pression) provoque un déplacement axial d'un axe qui provoque le plaquage d'une lamelle ou pastille conductrice sur un pavé conducteur. Ce dernier est défini sur un support et comporte généralement deux parties espacées l'une de l'autre et connectées à un circuit électronique 20 (éventuellement de type imprimé) qui est destiné à générer un signal (généralement analogique) propre à commander une fonction lorsqu'il est placé dans un état fermé. Un inconvénient de ces dispositifs de commande réside dans le fait que l'établissement du contact électrique entre la lamelle ou pastille 25 conductrice et le pavé conducteur est relativement bruyant. Un autre inconvénient de ces dispositifs de commande réside dans le fait qu'il est difficile de mettre au point l'effet tactile de renvoi ou de retour dans une position d'attente que l'on souhaite que l'usager ressente au niveau de son doigt. Encore un autre inconvénient de ces dispositifs de commande réside 30 dans le fait qu'ils ne peuvent commander qu'une unique fonction, ce qui limite notablement les possibilités d'intégration. L'invention a donc pour but de remédier à l'un au moins des inconvénients précités. Elle propose notamment à cet effet un dispositif, destiné à commander au moins partiellement au moins une fonction d'un équipement, et comprenant: - un support comprenant au moins un circuit électronique, propre à générer un signal lorsqu'il est placé dans un état fermé, et un élément cylindrique circulaire, - au moins un premier moyen de contact connecté au circuit électronique, - au moins une bague montée à rotation sur l'élément et comprenant au moins un filet d'un filetage externe et un second moyen de contact, - au moins un moyen de rappel connecté à l'élément et à la bague afin de replacer cette dernière dans une position d'attente après qu'elle ait été entraînée en rotation dans une position d'interaction dans laquelle les premier et second moyens de contact coopèrent pour placer le circuit électronique dans son état fermé, et - au moins un moyen d'appui souple, propre à être installé au moins partiellement au dessus de l'élément, et comportant un axe muni d'au moins une protubérance radiale logée au dessus du filet et agencée, en cas de pression exercée sur le moyen d'appui, pour provoquer l'entraînement en rotation de la bague jusqu'à sa position d'interaction. On comprendra que la transformation du déplacement axial de l'axe du moyen d'appui en une translation de la bague correspondante, qui permet de placer un circuit électronique dans un état fermé, n'induit quasiment aucun bruit, ce qui rend le dispositif de commande très silencieux. En outre, cela peut permettre de commander plusieurs (au moins deux) fonctions au moyen d'un unique dispositif de commande, sans que cela n'induise d'augmentation notable de l'encombrement. De plus, en jouant sur la force de rappel de chaque moyen de rappel, les formes respectives des filets et des protubérances radiales et sur le nombre de protubérances radiales, on peut plus facilement contrôler l'effet tactile de renvoi ou de retour dans une position d'attente. Le dispositif de commande selon l'invention peut comporter d'autres caractéristiques qui peuvent être prises séparément ou en combinaison, et notamment : - son élément peut comporter sur sa face axiale au moins un décrochement interne qui s'étend sur un secteur angulaire choisi et à une extrémité duquel est solidarisé un moyen de rappel; - chaque protubérance radiale peut présenter au moins localement une courbure qui est sensiblement identique à la courbure du filet sur lequel elle doit exercer une pression en cas de déplacement axial de son axe, consécutif à l'exercice d'une pression sur la face externe du moyen d'appui; chaque premier moyen de contact peut être agencé sous la forme de deux contacts espacés l'un de l'autre et propres à être couplés électriquement l'un à l'autre par le second moyen de contact correspondant pour placer le circuit électronique correspondant dans son état fermé; - chaque moyen de rappel peut être choisi parmi (au moins) un ressort, une pièce réalisée dans un matériau élastique et un aimant comportant deux parties de polarités opposées; - chaque axe peut être solidarisé fixement à la face interne de son moyen d'appui; - dans un premier mode de réalisation de type mono-commande, il peut ne comprendre qu'un unique moyen d'appui associé à une unique bague et à un unique moyen de rappel. Dans ce cas, l'unique premier moyen de contact peut être défini sur le support dans une zone qui est située en regard d'une extrémité axiale de ladite bague, et le second moyen de contact peut être solidarisé à cette extrémité axiale de la bague en un endroit qui est propre à être situé devant cette zone lorsque cette bague est entraînée en rotation jusque dans sa position d'interaction; - le filetage externe de la bague peut comprendre au moins deux filets, et l'unique axe peut comprendre au moins deux protubérances radiales logées respectivement au dessus de ces deux filets et agencées pour exercer une pression sensiblement simultanément sur ces derniers pour provoquer l'entraînement en rotation de cette bague jusque dans sa position d'interaction; dans un second mode de réalisation de type bi-commandes, il peut comprendre deux moyens d'appui associés respectivement à deux bagues, placées l'une à la suite de l'autre, à deux premiers moyens de contact et à deux moyens de rappel; - chaque premier moyen de contact peut être défini sur la face axiale de l'élément dans une zone choisie, et chaque second moyen de contact peut être défini sur la face axiale interne d'une bague en un endroit qui est propre à être situé devant la zone correspondante lorsque cette bague est entraînée en rotation jusque dans sa position d'interaction; - en variante, d'une part, l'un des premiers moyens de contact peut être défini sur la face axiale de l'élément dans une zone choisie, et le second moyen de contact correspondant peut être défini sur la face axiale interne de la bague correspondante, qui est la plus éloignée du support, en un endroit qui est propre à être situé devant la zone correspondante lorsque cette bague est entraînée en rotation jusque dans sa position d'interaction, et, d'autre part, l'autre premier moyen de contact peut être défini sur le support dans une autre zone qui est située en regard d'une extrémité axiale de l'autre bague correspondante, qui est la plus proche du support, et l'autre second moyen de contact correspondant peut être solidarisé à cette extrémité axiale de cette autre bague en un endroit qui est propre à être situé devant cette autre zone lorsque cette autre bague est entraînée en rotation jusque dans sa position d'interaction; - son élément peut ne comporter sur sa face axiale qu'un unique décrochement interne s'étendant sur le secteur angulaire choisi et à une extrémité duquel sont solidarisées les deux moyens de rappel à deux niveaux différents, espacés axialement. L'invention propose également un volant de véhicule, à commande(s) intégrée(s) de fonction(s), et comprenant au moins un dispositif de commande du type de celui présenté ci-avant. The invention relates to control devices which are intended to control one or more functions of one or more equipment. In some areas, such as automotive or telephony, it sometimes happens that there is only a (very) small volume locally to control equipment functions (s). Zo is the case of some keyboards mobile phones, possibly intelligent type (or "smartphone") or flywheels with integrated commands. In this case, one is forced to use control devices very small, such as those type of "blistering" or "clicking". These control devices generally comprise a flexible sheet (or plate), possibly of silicone, which, when depressed (by pressure), causes an axial displacement of an axis which causes the plating of a conductive strip or pad on a conductive pad. The latter is defined on a support and generally comprises two parts spaced apart from each other and connected to an electronic circuit 20 (possibly of printed type) which is intended to generate a signal (generally analog) capable of controlling a function when it is placed in a closed state. A disadvantage of these control devices lies in the fact that the establishment of the electrical contact between the conductive strip or pad and the conductive pad is relatively noisy. Another disadvantage of these control devices lies in the fact that it is difficult to develop the tactile feedback effect or return to a waiting position that it is desired that the user feels at the level of his finger. Yet another disadvantage of these control devices is that they can only control a single function, which considerably limits the possibilities of integration. The invention therefore aims to remedy at least one of the aforementioned drawbacks. It proposes in particular for this purpose a device, intended to control at least partially at least one function of a device, and comprising: a support comprising at least one electronic circuit, capable of generating a signal when it is placed in a state closed, and a circular cylindrical element, - at least a first contact means connected to the electronic circuit, - at least one ring rotatably mounted on the element and comprising at least one thread of an external thread and a second contact means at least one return means connected to the element and to the ring in order to return the latter to a waiting position after it has been rotated into an interaction position in which the first and second means contact cooperate to place the electronic circuit in its closed state, and - at least one flexible support means, adapted to be installed at least partially above the element, and as an axis provided with at least one radial protuberance housed above the thread and arranged, in the event of pressure exerted on the support means, to cause the rotational drive of the ring to its interaction position. It will be understood that the transformation of the axial displacement of the axis of the bearing means into a translation of the corresponding ring, which makes it possible to place an electronic circuit in a closed state, induces almost no noise, which makes the device very quiet control. In addition, this can make it possible to control several (at least two) functions by means of a single control device, without this leading to a significant increase in the size. Moreover, by varying the restoring force of each return means, the respective shapes of the radial threads and protuberances and the number of radial protuberances, it is more easily possible to control the touching effect of returning or returning to a position. wait. The control device according to the invention may comprise other characteristics that can be taken separately or in combination, and in particular: its element may comprise on its axial face at least one internal recess which extends over a selected angular sector and at one end of which is secured a biasing means; each radial protuberance may present at least locally a curvature which is substantially identical to the curvature of the thread on which it must exert a pressure in the event of axial displacement of its axis, consecutive to the exertion of a pressure on the external face of the means of support; each first contact means can be arranged in the form of two contacts spaced from one another and adapted to be electrically coupled to each other by the corresponding second contact means for placing the corresponding electronic circuit in its closed state; each return means may be chosen from (at least) a spring, a piece made of an elastic material and a magnet comprising two parts of opposite polarities; each axis can be solidly fixed to the internal face of its support means; in a first embodiment of the single-control type, it may comprise only one support means associated with a single ring and with a single return means. In this case, the only first contact means can be defined on the support in an area which is located facing an axial end of said ring, and the second contact means can be secured to this axial end of the ring. in a place which is suitable for being located in front of this zone when this ring is rotated into its interaction position; - The external thread of the ring may comprise at least two threads, and the single axis may comprise at least two radial protuberances respectively housed above these two threads and arranged to exert a pressure substantially simultaneously on the latter to cause the drive in rotation of this ring into its interaction position; in a second embodiment of the bi-control type, it may comprise two support means associated respectively with two rings, placed one after the other, with two first contact means and two return means ; each first contact means can be defined on the axial face of the element in a selected zone, and each second contact means can be defined on the inner axial face of a ring in a location which is suitable for being located in front of the corresponding zone when this ring is rotated into its interaction position; alternatively, on the one hand, one of the first contact means can be defined on the axial face of the element in a selected zone, and the second corresponding contact means can be defined on the inner axial face of the corresponding ring, which is furthest from the support, in a place which is adapted to be situated in front of the corresponding zone when this ring is rotated into its interaction position, and, on the other hand, the other first means of contact can be defined on the support in another zone which is located facing one axial end of the other corresponding ring, which is the closest to the support, and the other second corresponding contact means can be joined together at this axial end of the other ring at a location which is adapted to be located in front of this other zone when the other ring is rotated into its interaction position; - Its element may have on its axial face a single internal recess extending on the selected angular sector and at one end which are secured to the two biasing means at two different levels, axially spaced. The invention also provides a vehicle wheel, with integrated control (s) function (s), and comprising at least one control device of the type presented above.
L'invention propose également un véhicule, éventuellement de type automobile, et comprenant au moins un volant du type de celui présenté ci-avant. D'autres caractéristiques et avantages de l'invention apparaîtront à l'examen de la description détaillée ci-après, et des dessins annexés, sur lesquels : - la figure 1 illustre schématiquement, dans une vue en perspective, un premier exemple de réalisation d'un dispositif de commande selon l'invention, de type mono-commande et placé dans une position d'attente, - la figure 2 illustre schématiquement, dans une vue en perspective, un exemple de réalisation du support et de l'élément cylindrique du dispositif de commande de la figure 1, - la figure 3 illustre schématiquement, dans une vue en perspective, le dispositif de commande de la figure 1 placé dans une position d'interaction, - la figure 4 illustre schématiquement, dans une vue en perspective, un second exemple de réalisation d'un dispositif de commande selon l'invention, de type bi-commandes et placé dans une position d'attente, - la figure 5 illustre schématiquement, dans une vue en perspective, un exemple de réalisation du support et de l'élément cylindrique du dispositif de commande de la figure 4, et - la figure 6 illustre schématiquement, dans une vue en perspective, le dispositif de commande de la figure 4 placé dans une position d'interaction. Les dessins annexés pourront non seulement servir à compléter l'invention, mais aussi contribuer à sa définition, le cas échéant. L'invention a pour but d'offrir un dispositif (D) destiné à commander au moins partiellement au moins une fonction d'un équipement. Dans ce qui suit, on considère, à titre d'exemple non limitatif, que l'équipement est un véhicule automobile, comme par exemple une voiture. The invention also proposes a vehicle, possibly of automobile type, and comprising at least one wheel of the type of that presented above. Other features and advantages of the invention will emerge on examining the following detailed description, and the accompanying drawings, in which: FIG. 1 schematically illustrates, in a perspective view, a first embodiment of FIG. a control device according to the invention, of single-control type and placed in a waiting position, - Figure 2 illustrates schematically, in a perspective view, an embodiment of the support and the cylindrical element of the Figure 3 schematically illustrates, in a perspective view, the control device of Figure 1 placed in an interaction position, - Figure 4 schematically illustrates, in a perspective view, a second exemplary embodiment of a control device according to the invention, of two-control type and placed in a waiting position, - Figure 5 schematically illustrates, in a perspective view, an example of embodiment of the support and the cylindrical element of the control device of Figure 4, and - Figure 6 schematically illustrates, in a perspective view, the control device of Figure 4 placed in an interaction position. The attached drawings may not only serve to complete the invention, but also contribute to its definition, if any. The invention aims to provide a device (D) for controlling at least partially at least one function of a device. In the following, we consider, by way of non-limiting example, that the equipment is a motor vehicle, such as a car.
Mais, l'invention n'est pas limitée à ce type d'équipement. Elle concerne en effet tout type d'équipement assurant au moins une fonction pouvant être commandée au moins partiellement par un signal généré par un dispositif de commande (D). Ainsi, l'invention concerne, notamment, tout type de véhicule (terrestre, maritime (ou fluvial) ou aérien) et les équipements électroniques, comme par exemple les consoles de jeux ou les téléphones mobiles, éventuellement de type intelligent (ou "smartphone"), ou encore les assistants personnels numériques. But, the invention is not limited to this type of equipment. It concerns indeed any type of equipment providing at least one function that can be controlled at least partially by a signal generated by a control device (D). Thus, the invention relates, in particular, to any type of vehicle (land, sea (or fluvial) or air) and electronic equipment, such as game consoles or mobile phones, possibly smart type (or "smartphone" ), or digital personal digital assistants.
Par ailleurs, on considère dans ce qui suit, à titre d'exemple non limitatif, que le dispositif de commande (D) fait partie d'un volant à commandes intégrées. Mais, comme indiqué ci-avant, il peut faire partie d'autres équipements, systèmes ou appareils. Furthermore, it is considered in the following, by way of non-limiting example, that the control device (D) is part of a steering wheel with integrated controls. But, as indicated above, it can be part of other equipment, systems or devices.
On a schématiquement représenté sur la figure 1 un exemple de réalisation d'un dispositif de commande D selon l'invention. Comme illustré non limitativement, un tel dispositif (de commande) D comprend un support S, au moins un premier moyen de contact Cl i, au moins une bague Bi, au moins un moyen de rappel MRi, et au moins un moyen d'appui Ni. FIG. 1 shows schematically an exemplary embodiment of a control device D according to the invention. As illustrated without limitation, such a (control) device D comprises a support S, at least a first contact means Cl i, at least one ring Bi, at least one return means MRi, and at least one support means Or.
Le support S comprend au moins un circuit électronique (non représenté) qui est agencé de manière à générer un signal destiné à commander au moins partiellement une fonction lorsqu'il est placé dans un état fermé, et un élément cylindrique circulaire EC. Par exemple, ce support S est une carte à circuits imprimés qui peut être de type PCB (« Printed Circuit Board »), rigide ou flexible (« de type « Flex »), ou bien un élément d'un ensemble réalisé en technologie 3D MID ("3D Molded Interconnect Devices"). L'élément cylindrique circulaire EC est réalisé dans un matériau isolant électriquement, comme par exemple un matériau plastique ou synthétique. Il s'agit d'une pièce qui est rapportée sur une face du support S. Il est par exemple collé ou vissé. On notera, comme cela apparaît mieux sur les figures 2 et 4, que l'on peut éventuellement prévoir sur le support S, autour d'une partie au moins de l'élément EC, une protubérance PT au moins partiellement annulaire destinée à espacer légèrement du support S la bague Bi qui est la plus proche de ce dernier (S). On notera que dans les exemples de réalisation illustrés sur les figures 1 à 6, l'élément (cylindrique circulaire) EC comporte une face axiale FA (c'est-à-dire sa face périphérique qui s'étend suivant la direction axiale du cylindre) sur laquelle est défini au moins un décrochement interne Dl. Ce dernier (Dl) s'étend sur un secteur angulaire choisi et comprend une extrémité à laquelle est solidarisé au moins un moyen de rappel MRi. On notera également que dans le premier exemple de réalisation illustré sur les figures 1 à 3, le dispositif D est de type mono-commande. Par conséquent, il ne dispose que d'un seul circuit électronique, d'un seul premier moyen de contact C11, d'une seule bague B1, d'un seul moyen de rappel MR1, et d'un seul moyen d'appui N1. En revanche, dans le second exemple de réalisation illustré sur les figures 4 à 6, le dispositif D est de type bicommandes. Par conséquent, il dispose de deux circuits électroniques, de deux premiers moyens de contact C11 et C12 (i = 1 ou 2), de deux bagues B1 et B2, de deux moyens de rappel MR1 et MR2, et de deux moyens d'appui N1 et N2. Dans d'autres variantes de réalisation de type multi-commandes, le dispositif D peut disposer d'au moins trois circuits électroniques, d'au moins trois premiers moyens de contact Cl i, d'au moins trois bagues Bi, d'au moins trois moyens de rappel MRi, et d'au moins trois moyens d'appui Ni. Chaque premier moyen de contact Cl i est connecté au circuit électronique correspondant. Il agit comme un interrupteur. Pour ce faire, il peut, par exemple et comme illustré sur les différentes figures, être réalisé sous la forme de deux contacts électriques qui sont espacés très légèrement l'un de l'autre et connectés tous les deux au circuit électronique correspondant afin, lorsqu'ils sont couplés électriquement l'un à l'autre par un second moyen de contact C2i correspondant, de permettre la circulation de courant et donc le placement de ce circuit électronique dans son état fermé (permettant de générer un signal de commande). Dans le premier exemple de réalisation illustré sur les figures 1 à 3, l'unique premier moyen de contact Cl i est solidarisé au support S, dans une zone qui est située au niveau du décrochement interne Dl et au voisinage d'une extrémité de ce dernier (Dl). Dans ce cas, le premier moyen de contact Cl i peut être, par exemple, une portion d'un circuit imprimé qui fait partie du circuit électronique correspondant. Dans le second exemple de réalisation illustré sur les figures 4 à 6, les deux premiers moyens de contact Cl i sont solidarisés sur la face axiale FA de l'élément EC à deux niveaux différents. Dans cet exemple, les deux premiers moyens de contact Cl i sont sensiblement alignés suivant la direction axiale. Mais ce n'est pas obligatoire. En effet, ils pourraient être également décalés angulairement. Chaque premier moyen de contact Cl i est ici connecté au circuit électronique correspondant situé sur le support S via une piste conductrice qui est définie sur la face axiale FA ou bien via un fil électrique qui est logé dans l'élément EC. On notera que dans une variante non représentée du premier exemple de réalisation, l'unique premier moyen de contact C11 pourrait être solidarisé sur la face axiale FA de l'élément EC, à l'image de ce qui est illustré sur la figure 5. Par ailleurs, dans une variante non représentée du second exemple de réalisation, le premier moyen de contact C11, qui est associé à la bague B1 qui est la plus éloignée du support S, pourrait être défini sur la face axiale FA de l'élément EC dans une zone choisie (à l'image de ce qui est illustré sur la figure 5), et l'autre premier moyen de contact C12, qui est associé à la bague B2 qui est la plus proche du support S, pourrait être défini sur le support S (à l'image de ce qui est illustré sur la figure 2). Chaque bague Bi est une pièce annulaire qui est montée à rotation sur l'élément EC et qui comprend au moins un filet d'un filetage externe FEi et un second moyen de contact C2i. Chaque bague Bi est réalisée dans un matériau isolant électriquement, comme par exemple un matériau plastique ou synthétique. Comme évoqué plus haut, chaque second moyen de contact C2i est destiné à permettre le placement du circuit électronique correspondant dans son état fermé lorsqu'il est mis en contact avec le premier moyen de contact Cl i correspondant. Par exemple, lorsque le premier moyen de contact Cl i est réalisé sous la forme de deux contacts électriques espacés, le second moyen de contact C2i est destiné à assurer la liaison électrique entre ses deux contacts électriques espacés. Chaque second moyen de contact C2i peut être réalisé sous la forme d'une pastille en matériau conducteur (comme par exemple du nickel ou de l'or). Dans le premier exemple de réalisation illustré sur les figures 1 à 3, l'unique second moyen de contact C21 est solidarisé à l'extrémité axiale de l'unique bague B1 en un endroit qui est propre à être situé devant la zone où est défini le premier moyen de contact C11 correspondant lorsque cette bague B1 est entraînée en rotation jusque dans une position d'interaction dans laquelle les premier C11 et second C21 moyens de contact coopèrent pour placer le circuit électronique correspondant dans son état fermé. Dans le second exemple de réalisation illustré sur les figures 4 à 6, chaque second moyen de contact C2i est solidarisé sur la face axiale interne de la bague Bi correspondante. Dans cet exemple, les deux seconds moyens de contact C2i sont sensiblement alignés suivant la direction axiale. Mais ce n'est pas obligatoire. En effet, ils pourraient être également décalés angulairement. On notera que dans la variante du premier exemple de réalisation présentée plus haut, l'unique second moyen de contact C21 pourrait être solidarisé sur la face axiale interne de la bague Bi correspondante, à l'image de ce qui est illustré sur la figure 4. Par ailleurs, dans la variante du second exemple de réalisation présentée plus haut, le second moyen de contact C21, qui est solidarisé à la bague B1 qui est la plus éloignée du support S, pourrait être défini sur la face axiale interne de cette bague B1 dans une zone choisie (à l'image de ce qui est illustré sur la figure 4), et l'autre second moyen de contact C22, qui est associé à la bague B2 qui est la plus proche du support S, pourrait être solidarisé à l'extrémité axiale de cette bague B2 (à l'image de ce qui est illustré sur la figure 1). The support S comprises at least one electronic circuit (not shown) which is arranged to generate a signal intended to at least partially control a function when it is placed in a closed state, and a circular cylindrical element EC. For example, this support S is a printed circuit board that can be of PCB type ("Printed Circuit Board"), rigid or flexible ("type" Flex "), or an element of a set made in 3D technology MID ("3D Molded Interconnect Devices"). The circular cylindrical element EC is made of an electrically insulating material, for example a plastic or synthetic material. This is a part that is attached to one side of the support S. It is for example glued or screwed. It will be noted, as it appears better in FIGS. 2 and 4, that it is possible to provide, on the support S, around at least a portion of the element EC, an at least partially annular protuberance PT intended to space slightly of the support S the ring Bi which is closest to the latter (S). It will be noted that in the exemplary embodiments illustrated in FIGS. 1 to 6, the element (circular cylindrical) EC has an axial face FA (that is to say its peripheral face which extends in the axial direction of the cylinder ) on which at least one internal setback D1 is defined. The latter (D1) extends over a selected angular sector and comprises an end to which is secured at least one return means MRi. It will also be noted that in the first exemplary embodiment illustrated in FIGS. 1 to 3, the device D is of the single-control type. Therefore, it has only one electronic circuit, a single first contact means C11, a single ring B1, a single return means MR1, and a single support means N1 . On the other hand, in the second exemplary embodiment illustrated in FIGS. 4 to 6, the device D is of the two-key type. Therefore, it has two electronic circuits, two first contact means C11 and C12 (i = 1 or 2), two rings B1 and B2, two return means MR1 and MR2, and two support means N1 and N2. In other embodiments of the multi-control type, the device D may have at least three electronic circuits, at least three first contact means C1 i, at least three rings Bi, at least three return means MRi, and at least three support means Ni. Each first contact means Cl i is connected to the corresponding electronic circuit. It acts as a switch. To do this, it can, for example and as illustrated in the various figures, be made in the form of two electrical contacts which are spaced very slightly from each other and both connected to the corresponding electronic circuit so that they are electrically coupled to each other by a corresponding second C2i contact means, to allow the flow of current and thus the placement of this electronic circuit in its closed state (for generating a control signal). In the first exemplary embodiment illustrated in FIGS. 1 to 3, the only first contact means C1 is secured to the support S, in an area which is situated at the level of the internal recess D1 and in the vicinity of an end of this recess. last (Dl). In this case, the first contact means Cl i may be, for example, a portion of a printed circuit which is part of the corresponding electronic circuit. In the second exemplary embodiment illustrated in FIGS. 4 to 6, the first two contact means C1 are secured to the axial face FA of the EC element at two different levels. In this example, the first two contact means C1 i are substantially aligned in the axial direction. But it is not obligatory. Indeed, they could also be angularly shifted. Each first contact means Cl i is here connected to the corresponding electronic circuit located on the support S via a conductive track which is defined on the axial face FA or via a wire which is housed in the element EC. Note that in a variant not shown of the first embodiment, the single first contact means C11 could be secured to the axial face FA of the element EC, as illustrated in FIG. 5. Furthermore, in a not shown variant of the second exemplary embodiment, the first contact means C11, which is associated with the ring B1 which is farthest from the support S, could be defined on the axial face FA of the element EC in a chosen zone (as illustrated in FIG. 5), and the other first contact means C12, which is associated with the ring B2 which is closest to the support S, could be defined on the support S (as illustrated in FIG. 2). Each ring Bi is an annular piece which is rotatably mounted on the element EC and which comprises at least one thread of an external thread FEi and a second contact means C2i. Each ring Bi is made of an electrically insulating material, such as a plastic or synthetic material. As mentioned above, each second contact means C2i is intended to allow the placement of the corresponding electronic circuit in its closed state when it is brought into contact with the first contact means C1 i corresponding. For example, when the first contact means C1 is made in the form of two spaced apart electrical contacts, the second contact means C2i is intended to provide the electrical connection between its two spaced apart electrical contacts. Each second contact means C2i may be in the form of a pellet of conductive material (such as for example nickel or gold). In the first exemplary embodiment illustrated in FIGS. 1 to 3, the only second contact means C21 is secured to the axial end of the single ring B1 at a location which is adapted to be located in front of the zone where the first contact means C11 corresponding when this ring B1 is rotated into an interaction position in which the first C11 and second C21 contact means cooperate to place the corresponding electronic circuit in its closed state. In the second exemplary embodiment illustrated in FIGS. 4 to 6, each second contact means C2i is secured to the inner axial face of the corresponding ring Bi. In this example, the two second contact means C2i are substantially aligned in the axial direction. But it is not obligatory. Indeed, they could also be angularly shifted. Note that in the variant of the first embodiment shown above, the only second contact means C21 could be secured to the inner axial face of the corresponding ring Bi, as shown in FIG. 4 Furthermore, in the variant of the second embodiment shown above, the second contact means C21, which is secured to the ring B1 which is furthest from the support S, could be defined on the inner axial face of this ring. B1 in a chosen zone (as illustrated in FIG. 4), and the other second contact means C22, which is associated with the ring B2 which is closest to the support S, could be joined together at the axial end of this ring B2 (in the image of what is shown in Figure 1).
Chaque moyen de rappel MRi est connecté à l'élément EC et à la bague Bi correspondante afin de replacer cette dernière (Bi) dans une position d'attente (illustrée sur les figures 1 et 4) après qu'elle ait été entraînée en rotation dans sa position d'interaction (illustrée sur les figures 3 et 6). Comme illustré sur les figures 1, 3, 4 et 6, chaque moyen de rappel 25 MRi est préférentiellement logé dans le (un) décrochement interne Dl de l'élément EC qui est défini à cet effet. On notera que dans le second exemple de réalisation illustré sur les figures 4 à 6, le moyen de rappel MR2, qui est connecté à la bague B2 qui est la plus proche du support S, est matérialisé en pointillés du fait qu'il est 30 masqué par la partie inférieure de l'autre bague B1. Chaque moyen de rappel MRi peut être réalisé de différentes manières. Ainsi, il peut s'agir d'un ressort, ou d'une pièce en forme de lanière qui est réalisée dans un matériau élastique, comme par exemple un élastomère ou du caoutchouc (éventuellement synthétique), ou encore d'un aimant comportant deux parties ayant des polarités opposées. Chaque moyen d'appui Ni est réalisé dans un matériau souple ou flexible, de manière à pouvoir se déformer légèrement lorsqu'il subit une pression sur sa face externe FAE (par exemple par l'action d'un doigt d'un usager). Par exemple, il peut s'agir d'une nappe en silicone ou d'une portion d'une nappe en silicone ou encore d'une petite plaque d'une très faible épaisseur (par exemple en matériau plastique ou synthétique. Chaque moyen d'appui Ni est propre à être installé au moins 1 o partiellement au dessus de l'élément EC. Par exemple, il peut être solidarisé à (ou maintenu par) un cadre ou un châssis (ici logé dans un logement de la partie avant du volant où sont accessibles les commandes de fonction(s) concernées). Par ailleurs, chaque moyen d'appui Ni, est associé à un axe Ai qui est 15 muni d'au moins une protubérance radiale PR logée au dessus d'un filet du filetage externe FEi de la bague Bi correspondante et agencée, lorsque l'on exerce une pression sur son moyen d'appui Ni, pour provoquer l'entraînement en rotation de cette bague Bi jusqu'à sa position d'interaction. On comprendra qu'une pression exercée sur un moyen d'appui Ni 20 induit une translation axiale de l'axe Ai, suivant la flèche F1 ou F1' (voir figures 1 et 4), qui provoque le plaquage de chacune de ses protubérances radiales PR contre le filet qui est situé sous elle et donc contraint la bague Bi qui comporte ce(s) filet(s) à tourner, suivant la flèche F2 ou F2' (voir figures 1 et 4), sur un secteur angulaire qui dépend, notamment, de l'amplitude de cette 25 translation axiale. Ainsi, la translation axiale de l'axe Ai est transformée en une rotation silencieuse qui provoque le déplacement de la bague Bi correspondante de sa position d'attente (voir figures 1 et 4) jusqu'à sa position d'interaction (voir figures 3 et 6). On notera que le nombre de filets de chaque filetage externe FEi de 30 chaque bague Bi peut dépendre du nombre de protubérances radiales PR que comprend l'axe Ai correspondant. Dans le premier exemple de réalisation illustré sur les figures 1 à 3, le filetage externe FE1 de l'unique bague B1 comprend au moins deux filets, et l'unique axe Al correspondant comprend deux protubérances radiales PR décalées axialement de la distance séparant ces deux filets de manière à pouvoir être logées partiellement respectivement au dessus de ces deux filets. Ainsi, lorsque l'on exerce une pression sur l'unique moyen d'appui N1, son axe Al est translaté axialement vers le support S (flèche F1) et donc ses deux protubérances radiales PR exercent une pression sensiblement simultanément sur les filets situés respectivement sous elles, ce qui provoque l'entraînement en rotation de la bague B1 (flèche F2) de sa position d'attente (figure 1) jusqu'à sa position d'interaction (figure 3). Each return means MRi is connected to the EC element and to the corresponding ring Bi in order to replace the latter (Bi) in a waiting position (illustrated in FIGS. 1 and 4) after it has been rotated. in its interaction position (shown in Figures 3 and 6). As illustrated in Figures 1, 3, 4 and 6, each return means 25 MRi is preferably housed in the (one) internal recess Dl of the EC element which is defined for this purpose. Note that in the second exemplary embodiment illustrated in FIGS. 4 to 6, the biasing means MR2, which is connected to the ring B2 which is closest to the support S, is shown in dotted lines because it is 30 masked by the lower part of the other ring B1. Each MRi recall means can be realized in different ways. Thus, it may be a spring, or a piece-shaped strap which is made of an elastic material, such as an elastomer or rubber (possibly synthetic), or a magnet with two parts having opposite polarities. Each support means Ni is made of a flexible or flexible material, so as to be able to deform slightly when it is subjected to pressure on its external face FAE (for example by the action of a finger of a user). For example, it may be a silicone sheet or a portion of a silicone sheet or a small plate of very small thickness (for example plastic or synthetic material. Ni support is suitable to be installed at least 1 o partially above the EC element.For example, it can be secured to (or maintained by) a frame or a chassis (here housed in a housing of the front part of the steering wheel where are accessible the function controls (s) concerned) Furthermore, each support means Ni is associated with an axis Ai which is provided with at least one radial protuberance PR housed above a net of external thread FEi of the corresponding ring Bi and arranged, when one exerts a pressure on its support means Ni, to cause the drive in rotation of this ring Bi to its interaction position. a pressure exerted on a support means Ni 20 induces an axial translation of the axis Ai , along the arrow F1 or F1 '(see Figures 1 and 4), which causes the plating of each of its radial protuberances PR against the thread which is located beneath it and thus constrained the ring Bi which includes this (s) net (s) ) to rotate, along the arrow F2 or F2 '(see Figures 1 and 4), on an angular sector which depends, in particular, the amplitude of this axial translation. Thus, the axial translation of the axis Ai is transformed into a silent rotation which causes the displacement of the corresponding ring Bi from its standby position (see FIGS. 1 and 4) to its interaction position (see FIG. and 6). It should be noted that the number of threads of each external thread FEi of each ring Bi can depend on the number of radial protuberances PR that comprises the corresponding axis Ai. In the first embodiment illustrated in FIGS. 1 to 3, the external threading FE1 of the single ring B1 comprises at least two threads, and the corresponding single axis A1 comprises two radial protuberances PR axially offset by the distance separating these two nets so as to be housed partially respectively above these two nets. Thus, when pressure is exerted on the sole support means N1, its axis Al is translated axially towards the support S (arrow F1) and thus its two radial protuberances PR exert a pressure substantially simultaneously on the threads respectively below them, which causes the rotation of the ring B1 (arrow F2) from its waiting position (Figure 1) to its interaction position (Figure 3).
Lorsque l'on cesse d'exercer une pression sur l'unique moyen d'appui N1, l'unique moyen de rappel MR1 contraint la bague B1 à revenir dans sa position d'attente (comme cela est illustré par la flèche F2' de la figure 3). Les filets placés sous les protubérances radiales PR exercent alors une pression sur ces dernières (PR) qui contraint l'axe Al à se translater axialement en s'écartant du support S (comme cela est illustré par la flèche F1' de la figure 3) Dans le second exemple de réalisation illustré sur les figures 4 à 6, le filetage externe FE1 de la bague B1, qui est la plus éloignée du support S, comprend au moins un filet, et l'axe Al correspondant comprend une seule protubérance radiale PR logée partiellement au dessus de ce filet. Ainsi, lorsque l'on exerce une pression sur le moyen d'appui N1, son axe Al est translaté axialement vers le support S (flèche F1) et donc sa protubérance radiale PR exerce une pression sur le filet situé sous elle, ce qui provoque l'entraînement en rotation de la bague B1 (flèche F2) de sa position d'attente (figure 4) jusqu'à sa position d'interaction (figure 6). Lorsque l'on cesse d'exercer une pression sur le moyen d'appui N1, le moyen de rappel MR1 correspondant contraint la bague B1 à revenir dans sa position d'attente (comme cela est illustré par la flèche F2' de la figure 6). Le filet placé sous la protubérance radiale PR exerce alors une pression sur cette dernière (PR) qui contraint l'axe Al à se translater axialement en s'écartant du support S (comme cela est illustré par la flèche F1' de la figure 6). De même, le filetage externe FE2 de la bague B2, qui est la plus proche du support S, comprend au moins un filet, et l'axe A2 correspondant comprend une seule protubérance radiale PR logée partiellement au dessus de ce filet. Ainsi, lorsque l'on exerce une pression sur le moyen d'appui N2, son axe A2 est translaté axialement vers le support S (flèche F3) et donc sa protubérance radiale PR exerce une pression sur le filet situé sous elle, ce qui provoque l'entraînement en rotation de la bague B2 (flèche F4) de sa position d'attente (figure 4) jusqu'à sa position d'interaction (figure 6). Lorsque l'on cesse d'exercer une pression sur le moyen d'appui N2, le moyen de rappel MR2 correspondant contraint la bague B2 à revenir dans sa position d'attente (comme cela est illustré par la flèche F4' de la figure 6). Le filet placé sous la protubérance radiale PR exerce alors une pression sur cette dernière (PR) qui contraint l'axe A2 à se translater axialement en s'écartant du support S (comme cela est illustré par la flèche F3' de la figure 6). Il est important de noter que ce second exemple de réalisation permet soit d'agir uniquement sur le moyen d'appui N1 pour placer le circuit électronique correspondant dans son état fermé, soit d'agir uniquement sur le moyen d'appui N2 pour placer le circuit électronique correspondant dans son état fermé, soit encore d'agir sensiblement simultanément sur les moyens d'appui N1 et N2 pour placer leurs circuits électroniques correspondants et respectifs dans leur état fermé. Cela peut permettre d'obtenir une intégration élevée de commandes de fonction(s) dans un espace réduit. On notera que chaque axe Ai peut être solidarisé fixement à la face interne (opposée à la face externe FAE) de son moyen d'appui Ni. Mais, cela n'est pas obligatoire. En effet, chaque axe Ai pourrait être monté en translation axiale sous la face interne de son moyen d'appui Ni, de préférence sous une force de rappel élastique de sorte que son extrémité opposée au support S soit sensiblement constamment au contact de cette face interne. On comprendra que cette variante nécessite de prévoir un moyen de support pour maintenir un axe Ai dans une position fixe par rapport au support S. On notera également que l'invention permet de contrôler assez facilement l'effet tactile de renvoi ou de retour dans la position d'attente que l'on souhaite que l'usager ressente au niveau de son doigt. En effet, cet effet tactile peut être contrôlé au moins en fonction de la force de rappel du moyen de rappel MRi, des formes respectives des filets des filetages externes FEi, des formes respectives des protubérances radiales PR, et du nombre de protubérances radiales PR de chaque axe Ai. A titre d'exemple non limitatif, chaque protubérance radiale PR peut présenter au moins localement une courbure qui est sensiblement identique à la courbure du filet sur lequel elle doit exercer une pression en cas de déplacement axial de son axe Ai consécutif à l'exercice d'une pression sur la face externe FAE du moyen d'appui Ni correspondant. Dans ce cas, chaque protubérance radiale PR peut être éventuellement un filet d'un filetage externe défini sur un axe Ai. Mais, d'autres formes peuvent être envisagées pour les parties des protubérances radiales PR qui doivent interagir avec les filets des filetages externes FEi des bagues Bi, selon l'amplitude de la force que l'on souhaite appliquer sur un moyen d'appui Ni. Ainsi, ces parties d'interaction des protubérances radiales PR peuvent être à angle droit ou sensiblement circulaires ou encore en pente. When it ceases to exert pressure on the sole support means N1, the single return means MR1 forces the ring B1 to return to its waiting position (as illustrated by the arrow F2 'of Figure 3). The threads placed under the radial protuberances PR then exert a pressure on the latter (PR) which forces the axis Al to translate axially away from the support S (as illustrated by the arrow F1 'of FIG. 3) In the second exemplary embodiment illustrated in FIGS. 4 to 6, the external threading FE1 of the ring B1, which is farthest from the support S, comprises at least one thread, and the corresponding Al axis comprises a single radial protuberance PR. partially lodged above this net. Thus, when pressure is exerted on the support means N1, its axis Al is translated axially towards the support S (arrow F1) and thus its radial protuberance PR exerts a pressure on the thread under it, which causes rotating the ring B1 (arrow F2) from its waiting position (FIG. 4) to its interaction position (FIG. 6). When the pressing means N1 is no longer pressed, the corresponding return means MR1 forces the ring B1 to return to its waiting position (as illustrated by the arrow F2 'of FIG. ). The thread placed under the radial protuberance PR then exerts a pressure on the latter (PR) which forces the axis Al to translate axially away from the support S (as illustrated by the arrow F1 'of FIG. 6) . Similarly, the external thread FE2 of the ring B2, which is closest to the support S, comprises at least one thread, and the corresponding axis A2 comprises a single radial protuberance PR partially lodged above this thread. Thus, when pressure is exerted on the support means N2, its axis A2 is translated axially towards the support S (arrow F3) and therefore its radial protuberance PR exerts a pressure on the thread under it, which causes rotating the ring B2 (arrow F4) from its standby position (FIG. 4) to its interaction position (FIG. 6). When the pressing means N2 is no longer pressed, the corresponding return means MR2 forces the ring B2 to return to its waiting position (as illustrated by the arrow F4 'of FIG. ). The thread placed under the radial protuberance PR then exerts a pressure on the latter (PR) which forces the axis A2 to translate axially away from the support S (as illustrated by the arrow F3 'of FIG. 6) . It is important to note that this second embodiment allows either to act solely on the support means N1 to place the corresponding electronic circuit in its closed state, or to act only on the support means N2 to place the corresponding electronic circuit in its closed state, or to act substantially simultaneously on the support means N1 and N2 to place their respective and respective electronic circuits in their closed state. This can achieve high integration of function commands in a small space. Note that each axis Ai can be fixedly secured to the inner face (opposite to the outer face FAE) of its support means Ni. But, this is not mandatory. Indeed, each axis Ai could be mounted in axial translation under the internal face of its bearing means Ni, preferably under an elastic restoring force so that its end opposite the support S is substantially constantly in contact with this inner face. . It will be understood that this variant requires the provision of a support means for maintaining an axis Ai in a fixed position relative to the support S. It will also be noted that the invention makes it possible to control rather easily the tactile effect of returning or returning in the waiting position that we want the user to feel at the level of his finger. Indeed, this tactile effect can be controlled at least as a function of the restoring force of the return means MRi, the respective shapes of the threads of the external threads FEi, the respective shapes of the radial protuberances PR, and the number of radial protuberances PR of each axis Ai. By way of nonlimiting example, each radial protuberance PR may present at least locally a curvature which is substantially identical to the curvature of the thread on which it must exert a pressure in the event of axial displacement of its axis Ai consecutive to the exercise of a pressure on the external face FAE of the support means Ni corresponding. In this case, each radial protuberance PR may optionally be a thread of an external thread defined on an axis Ai. However, other forms can be envisaged for the portions of the radial protuberances PR which must interact with the threads of the external threads FEi of the rings Bi, depending on the amplitude of the force that it is desired to apply to a support means Ni . Thus, these interaction portions of the radial protuberances PR can be at right angles or substantially circular or sloping.
On notera également que la fermeture d'un circuit électronique peut se faire progressivement du fait que le contact entre un premier moyen de contact Cl i et le second moyen de contact C2i correspondant n'est pas instantané. De ce fait, le courant, qui va se mettre à circuler dans un circuit électronique lors de l'actionnement du moyen d'appui Ni correspondant, va croître d'une valeur nulle jusqu'à une valeur maximale, puis il va décroître de cette valeur maximale jusqu'à la valeur nulle lorsque l'on cesse d'exercer une pression sur le moyen d'appui Ni. De ce fait, la durée pendant laquelle le circuit électronique va être alimenté correctement, c'est-à-dire avec le courant maximal peut être trop courte pour qu'il puisse générer le signal destiné à commander au moins partiellement la fonction correspondante. Afin d'éviter que cela ne se produise, on peut adjoindre au circuit électronique un filtre (électronique ou logiciel) par exemple destiné à supprimer l'effet de montée et l'effet de descente pour augmenter la durée de génération du signal de commande. Par exemple, ce filtre peut empêcher l'alimentation en courant tant que le courant qui circule est inférieur à un premier seuil choisi, puis provoquer la fourniture du courant maximal dès que le courant qui circule devient supérieur à ce premier seuil choisi et jusqu'à ce qu'il devienne de nouveau inférieur à un second seuil (éventuellement différent du premier seuil), puis empêcher l'alimentation en courant jusqu'à ce que la valeur du courant qui circule redevienne égale à zéro. L'invention ne se limite pas aux modes de réalisation de dispositif de commande, de volant et de véhicule décrits ci-avant, seulement à titre d'exemple, mais elle englobe toutes les variantes que pourra envisager l'homme de l'art dans le cadre des revendications ci-après. Note also that the closure of an electronic circuit can be done gradually because the contact between a first contact means Cl i and the second contact means C2i corresponding is not instantaneous. As a result, the current, which will start to circulate in an electronic circuit during the actuation of the corresponding support means Ni, will increase from a zero value to a maximum value, then decrease from this value. maximum value up to the zero value when one stops exerting pressure on the support means Ni. Therefore, the duration during which the electronic circuit is going to be powered correctly, that is to say with the maximum current may be too short so that it can generate the signal intended to at least partially control the corresponding function. In order to prevent this from happening, it is possible to add to the electronic circuit a filter (electronic or software) for example designed to suppress the rise effect and the descent effect to increase the generation time of the control signal. For example, this filter can prevent the supply of current as the current flowing is less than a first threshold chosen, then cause the supply of the maximum current as soon as the current flowing becomes greater than this first threshold chosen and up to that it becomes again lower than a second threshold (possibly different from the first threshold), and then prevent the supply of current until the value of the current flowing becomes zero again. The invention is not limited to the embodiments of control device, steering wheel and vehicle described above, only by way of example, but it encompasses all variants that may be considered by those skilled in the art in the scope of the claims below.
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2011
- 2011-04-14 FR FR1153224A patent/FR2974231B1/en not_active Expired - Fee Related
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DE202010010918U1 (en) * | 2010-07-31 | 2010-10-21 | Kissling Elektrotechnik Gmbh | Electronic plunger switch |
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