WO2013143861A2 - Sélecteur de commande à molette rotative - Google Patents

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WO2013143861A2
WO2013143861A2 PCT/EP2013/055216 EP2013055216W WO2013143861A2 WO 2013143861 A2 WO2013143861 A2 WO 2013143861A2 EP 2013055216 W EP2013055216 W EP 2013055216W WO 2013143861 A2 WO2013143861 A2 WO 2013143861A2
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WO
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wheel
selector
axis
electronic card
gear
Prior art date
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PCT/EP2013/055216
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WO2013143861A3 (fr
Inventor
Pascal BREICH
Emmanuel Cordier
Claude Simon
Nicolas Tual
Original Assignee
Delphi Technologies, Inc.
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Publication date
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Priority to EP13710998.9A priority patent/EP2831690A2/fr
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    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01H—ELECTRIC SWITCHES; RELAYS; SELECTORS; EMERGENCY PROTECTIVE DEVICES
    • H01H19/00—Switches operated by an operating part which is rotatable about a longitudinal axis thereof and which is acted upon directly by a solid body external to the switch, e.g. by a hand
    • H01H19/001—Thumb wheel switches
    • H01H19/003—Thumb wheel switches having a pushbutton actuator
    • G—PHYSICS
    • G05—CONTROLLING; REGULATING
    • G05G—CONTROL DEVICES OR SYSTEMS INSOFAR AS CHARACTERISED BY MECHANICAL FEATURES ONLY
    • G05G1/00—Controlling members, e.g. knobs or handles; Assemblies or arrangements thereof; Indicating position of controlling members
    • G05G1/08—Controlling members for hand actuation by rotary movement, e.g. hand wheels
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01H—ELECTRIC SWITCHES; RELAYS; SELECTORS; EMERGENCY PROTECTIVE DEVICES
    • H01H19/00—Switches operated by an operating part which is rotatable about a longitudinal axis thereof and which is acted upon directly by a solid body external to the switch, e.g. by a hand
    • H01H19/02—Details
    • H01H19/025—Light-emitting indicators
    • H—ELECTRICITY
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    • H01H25/00—Switches with compound movement of handle or other operating part
    • H01H25/008—Operating part movable both angularly and rectilinearly, the rectilinear movement being perpendicular to the axis of angular movement
    • H—ELECTRICITY
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    • H01H2231/00—Applications
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    • H01H2231/00—Applications
    • H01H2231/052—Selectors, e.g. dimmers

Definitions

  • the present invention relates to a rotary dial selector and manipulable for choosing a command.
  • DE102007038580A1 discloses a control selector of this type whose rotating wheel drives a straight gear train and a deep notch disc whose rotation is detected by an optical sensor.
  • the wheel is also arranged in a support and a support on the wheel moves the wheel and the support that actuates a switch of an electronic card.
  • the switch is integrated into an elastomer dome of a sheet covering the electronic card.
  • the proposed invention solves the problems mentioned by proposing a compact control selector comprising a wheel mounted in a support, the wheel being free to rotate about a main axis.
  • the selector further comprises a fixed electronic card, a detection wheel rotating about a secondary axis and a transmission means rotatingly connecting the wheel to the detection wheel.
  • the rotations of the wheel are thus detected by a rotation sensor arranged on the electronic card.
  • the main axis and the secondary axis are non-parallel, concurrent or not concurrent, the transmission means thus comprising a bevel gear so that the detection wheel rotates in a plane parallel to the electronic card.
  • the secondary axis is perpendicular to the electronic card, so as to advantageously minimize the circumscribed volume of the selector.
  • the main axis and the secondary axis are concurrent and form a right angle, the angle gear of the transmission means being 90 °.
  • the transmission means is a gear train whose driving wheel is integrally linked to the wheel by a driving shaft extending and rotating along the main axis.
  • the diameter of the driving wheel is advantageously lower than that of the wheel so that a facade of style can cover the gear without interfering with it.
  • the facade style is also provided with an opening which emerges a portion of the wheel.
  • the driving wheel is conical and part of a bevel gear transmitting the rotations of the wheel to a driven shaft which extends towards the electronic card along the secondary axis, the detection wheel being fixed to the led tree.
  • the conical driving wheel is
  • the conical driving wheel is arranged at a distance from the wheel at the end of the driving shaft, the apex of the pitch cone of the bevel gear then being between the wheel and the driving wheel.
  • a space capable of receiving a device such as a backlit display arranged between the style facade and the driving shaft.
  • the drive wheel has a straight cut, thus forming with a first driven wheel a first spur gear with axes parallel to the main axis.
  • the first driven wheel further has a tooth width greater than the width of its foot cylinder so that its teeth extend cantilever parallel to the main axis.
  • the cantilevered part meshes with the toothing of a second driven wheel rotating about the secondary axis so as to form the gearbox gearbox.
  • the detection wheel is axially integral with the second driven wheel.
  • a press on the wheel makes it translate along the secondary axis, the translation of the wheel also moving the support along the secondary axis in approaching the electronic card.
  • a position sensor arranged on the electronic card is actuated.
  • the selector is further provided with an elastic means exerting on the support a restoring force opposite to the translation of the support.
  • the elastic means may in particular be an elastomer dome party to a sheet covering the electronic card, the dome incorporating a component of the position sensor.
  • the cantilevered teeth of the first driven wheel engaged with the second driven wheel slide along the secondary axis between the teeth of the second wheel. conducted.
  • the second driven wheel carrier of the detection wheel then remains stationary during the translation of the wheel.
  • the detection wheel comprises at least one radial arm forming an angular sector, but more often two bow-shaped, and the rotation sensor comprises two optical transceivers detecting the passage at their location of the radial arm, thus making it possible to determine the direction of rotation of the wheel.
  • a backlit device can also equip the selector.
  • the device comprises a light source, typically one or more diodes
  • electroluminescent arranged on the electronic card and emitting a light beam directed by a light guide to a remote display of the electronic card itself arranged near the wheel.
  • the light guide forms a gantry which bypasses the transmission means.
  • the invention also relates to a control module comprising a control selector made according to the preceding paragraphs.
  • the selector is arranged in a housing having a style facade substantially perpendicular to the secondary axis.
  • the facade being provided with at least one opening from which emerges a cylindrical portion of the dial of the selector so as to manipulate the wheel.
  • the housing is provided with female linear guides, respectively male, oriented along the secondary axis, which cooperate with male guides, respectively female, provided in the support of the wheel. When pressing on the wheel, the support slides in the guides and does not tilt.
  • a manipulable button can be arranged on the style facade near the wheel.
  • the invention finally relates to a control interface of a device, such as a car steering wheel, a dashboard or even a motorcycle handlebar, the device being provided with a module as previously described.
  • Figure 1 is an isometric view of a control module in which is arranged a control selector according to the invention.
  • Figure 2 is a perspective view showing a first embodiment of the control selector of Figure 1.
  • Figure 3 is a view similar to that of Figure 2 showing a second embodiment of the control selector of Figure 1.
  • Figure 4 is a view similar to that of Figure 2 showing a third embodiment of the control selector of Figure 1.
  • FIG. 1 a control module 10 comprising a selector 12 rotating wheel.
  • the wheel 14, which appears only partially through an opening 16 made in a style facade 18, can be rotated with a simple touch of the thumb so as to select an order presented within a menu scrolling on a display or screen (not shown). It can for example be to choose a radio station among those pre-selected and stored or the name of a correspondent in an address book.
  • the rotation of the wheel 14 scrolls stations or names one by one.
  • the wheel 14 also allows to validate the selection by pressing the wheel 14 perpendicular to the facade style 18.
  • the press lightly pushes the wheel 14 like a wheel of some computer mouse. In the vicinity of the wheel 14 are arranged push buttons 20 actuating other controls and, in the immediate vicinity of the wheel 14, is placed a backlit display 22.
  • the assembly is located in a mark comprising a main axis A1, which is the axis of rotation of the wheel 14, and a secondary axis A2, perpendicular to the main axis Al, which is the axis in which the wheel 14 can be depressed.
  • the style facade 18 is substantially perpendicular to the secondary axis A2.
  • Such a module can equip a car steering wheel, a motorcycle handlebar, but can also be installed on a peripheral satellite at the wheel of a car and grouping several controls under the steering wheel, or on the dashboard of any vehicle or machine, or even be added to the already many devices of a joystick control or computer keyboard ...
  • the module 10 comprises a housing 24 having a bottom, four lateral faces and a cover defining an interior volume in which the rotary selector 12 is arranged.
  • the cover can directly be the visible 18-style facade of the user and provided with the opening 16 by which the wheel 14 is manipulable.
  • the bottom of the housing is strongly inclined compared to the facade style 18 and this given the small size of the space receiving the module 10.
  • the form shown is only an illustration and other forms of housing 24 are of course possible.
  • a first embodiment of the selector 12 is shown in Figure 2.
  • the wheel 14 has a cylindrical shape or another shape, for example slightly domed warhead. It is arranged along the main axis Al and is mounted in a support 28 in a bath.
  • a drive shaft 30 axially integral with the wheel 14 extends along the main axis A1 on either side of the wheel 14 so as to cooperate with two circular openings provided in the support 30 thus forming two bearings.
  • the support 28 is arranged on an electronic card 34 fixed in the housing 24 parallel to the facade 18 style.
  • the electronic card 34 comprises position sensors 36, or switches, placed under elastomer domes 38 parts of a wider web covering the electronic card 34.
  • An electrically conductive pad is secured to the inside of the domes 38 so as to close a control circuit during a pressure on the dome.
  • a conical driving gear 40 meshing at right angles with a conical driven wheel 42 forming a first gear 44 of ratio 1, the two wheels 40, 42 having the same number of teeth.
  • the driving wheel 40 coaxial with the wheel 14, has a head diameter less than the diameter of the wheel 14 so that the facade 18 can cover the driving wheel 40 without the need to build a boss , the wheel 14 protruding by the opening 16.
  • a driven shaft 46 extending towards the electronic card 34 along the secondary axis A2 is axially integral with the driven wheel 42.
  • a detection wheel 48 parallel to the electronic card 34 The detection wheel 48 is provided with two angular sectors 50 extending radially from the center of the wheel 48, and the electronic card 34 is provided with two optical sensors 52 of the transceiver type arranged on both sides. other of the secondary axis A2 of rotation of the detection wheel 48 so that an emitted signal can be reflected by an angular sector 50 and then received by the optical sensor 52.
  • a rotation of the wheel 14 along the main axis Al causes the bevel gear 44 to rotate the detection wheel 48 in a plane parallel to that of the electronic card 34.
  • the optical sensors 52 detect the successive passages at their location of the angular sectors 50 of the detection wheel 48 and, when an angular sector 50 is facing a sensor 52, the emitted optical signal is reflected and the sensor 52 sends an electrical signal "1" to a control unit (not shown).
  • a control unit not shown
  • the angular sector 50 has passed and the sensor 52 is between the two sectors 50 the emitted signal is not reflected and the sensor 52 sends the control unit an electrical signal "0".
  • the two sensors 52 arranged in opposition send in turn signals "0" and "1" and the control unit interprets this information so as to determine the direction of rotation of the detection wheel 48, and thereby the meaning of rotation of the wheel 14.
  • each of the two sensors 52 can send a "0" or "1" signal, and the wheel 48 is provided with two angular sectors 50, eight possible signal combinations result during a revolution of the detection wheel 48: 00, 10, 11, 01, 00, 10, 11, 01.
  • the control unit determines the direction of rotation of the wheel 14 as a function of the change of combination. For example, if the combination changes from 01 to 00 the direction of rotation will be the opposite of that corresponding to a change of combination from 01 to 1.
  • Figure 2 shows an arrangement of the sensors and the detection wheel under the electronic card, "under" between the card and the bottom of the housing, an opposite arrangement above the electronic card is of course possible.
  • a gear ratio other than 1 is also possible and likewise the wheels of the gear can be very different taking into account the profile or the gear module.
  • an indexing device (not shown).
  • a device may for example comprise a toothed wheel rotated by the wheel 14 and cooperating with the free end of a flexible blade attached to the support 28 at its other end.
  • the rotation of this toothed wheel and the jogging of the blade passing from tooth to tooth generates a small cyclic force pleasantly perceived by the manipulator.
  • the toothed wheel can be integral with the drive shaft, on some side of the wheel 14 either, or integral with the driven shaft 46. This latter configuration allows to arrange the blade between the support 28 and the map 34, for example parallel to the main axis Al without changing the envelope volume of the selector.
  • gear train it is possible to use for the same purpose one of the wheels of the gear train, driving wheel or driven wheel.
  • blade can be replaced by any known means such as an index system or a ball and a spring.
  • a pressure on the wheel 14 along the secondary axis A2 moves the wheel 14 and the support 28 along the secondary axis A2 and switches the position sensor 36.
  • the dome 38 is deformed and the switching causes the closure of an electrical circuit thereby validating a command that has been selected during a previous rotation of the wheel 14.
  • the dome 38 deformed then exerts on the support a restoring force directed along the secondary axis A2 and opposite to the deformation so that apart from any bias the wheel 14 and the support 28 remain in a neutral position remote from the electronic card 34.
  • the selector 12 can easily be designed so that the stroke of the wheel 14 is a race so-called "long" of about 2 mm or a so-called “short" stroke of less than 1 mm.
  • Validation commands can also be done by an action on another device, for example a neighboring push button, and then the wheel is devoid of the possibility of translation and can only rotate around the main axis.
  • the gear train comprising the driving wheel 40, the driven wheel 42, the driven shaft 46 and the detection wheel 48 moves in translation along the secondary axis A2 of the value of the race.
  • the detection wheel 48 moves slightly away from the electronic card 34 and the optical sensors 52. This small distance does not affect the transmission or reception of a reflected signal.
  • the bevel gear 44 creates a 90 ° angle of rotation 58 so that the sensing wheel 48 rotates in a plane parallel to the electronic card 34.
  • Other deflection angles may be selected according to the arrangement of the electronic card 34 in the housing 24, the aim being to minimize the envelope volume, or circumscribed volume, of the selector 12 and to be able to arrange other devices next to the selector 12.
  • 3 shows a second embodiment of the selector 12 based on the principle of the first embodiment of FIG. 2.
  • the driving shaft 30 extends along the main axis A1 beyond the secondary axis A2. .
  • the top S of the pitch cone of the first gear 44 which is also the point of intersection of the main axis A1 and the secondary axis A2, is located between the wheel 14 and the driving wheel 40.
  • the driving shaft 30 being of a diameter smaller than that of the driving wheel, this embodiment has the advantage of providing in the immediate vicinity of the wheel 14, between the driving shaft 30 and the facade 18, a space available for arrange a device such as the backlit display 22.
  • the display 22 comprises a light source, typically one or more light-emitting diodes, arranged on the electronic card 34 and a light guide 64 bringing the light beam emitted from the source to the facade of style 18.
  • the light guide 64 has the form of a gantry whose two amounts extend from the electronic card 34 towards the style of facade 18 and are connected by a cross. The light beam thus illuminates the cross member so as to be partly visible by the user.
  • the visible portions of the display 22 represent arrows but any other pattern is of course possible.
  • Figure 4 shows a third embodiment of the selector 12.
  • the gear train of this third mode comprises three toothed wheels with straight teeth.
  • the axes of the driving wheel 40 and of the first driven wheel 42 are parallel and oriented along the main axis Al while the axis of the second driven wheel 70, integral with the detection wheel 48, is along the secondary axis A2.
  • To form the angle gear 58 at 90 ° the teeth of the first driven wheel 42 are longer than the base cylinder of this wheel is wide and the teeth therefore extend cantilever 72 in the direction of the second driven wheel 70 so as to mesh with it.
  • the rotations of the wheel 14 are thus transmitted to the detection wheel 48 rotating along the secondary axis A2.
  • the cantilevered teeth 72 slide in the toothing of the second driven wheel 70 without moving it.
  • the gear can be replaced by a flexible link, such as a belt or an elastic band and pulleys arranged to transmit the rotation of the wheel to the detection wheel while allowing the translation of the wheel according to the secondary axis.
  • a flexible link such as a belt or an elastic band and pulleys arranged to transmit the rotation of the wheel to the detection wheel while allowing the translation of the wheel according to the secondary axis.

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Abstract

Un sélecteur de commandes (12) comprenant une molette (14) montée dans un support (28) et libre de tourner autour d'un axe principal (A1), une carte électronique (34) fixe, une roue de détection (48) tournant autour d'un axe secondaire (A2), un moyen de transmission (30, 44, 46) liant en rotation la molette (14) à la roue de détection (48) dont les rotations sont détectées par un capteur de rotation (52) agencé sur la carte électronique (34). L'axe principal (A1) et l'axe secondaire (A2) sont non-parallèle, le moyen de transmission (30, 44, 46) comprenant un renvoi d'angle (58), et la roue de détection (48) tournant dans un plan parallèle à la carte électronique (34), l'axe secondaire (A2) étant perpendiculaire à la carte électronique (34), de sorte à minimiser le volume circonscrit du sélecteur (12).

Description

Sélecteur de commande à molette rotative DOMAINE TECHNIQUE
La présente invention concerne un sélecteur à molette rotative et manipulable destiné à choisir une commande.
ARRIERE-PLAN TECHNOLOGIQUE DE L'INVENTION
La multiplicité des commandes et la diversité des moyens accessibles à un conducteur de véhicule s'est accrue au point que de nombreux véhicules disposent sur leur volant, ou sur un satellite déporté, d'une ou plusieurs molettes rotatives manipulables d'un effleurement du pouce du conducteur. Ces molettes mise en relation avec des afficheurs ou des écrans permettent de faire défiler les options d'un menu de commandes tel des stations radios ou les noms d'un carnet d'adresse. Pour valider un choix l'utilisateur doit appuyer et enfoncer légèrement la molette tel un bouton poussoir classique.
On connaît de DE102007038580A1 un sélecteur de commandes de ce type dont la molette rotative entraine un train d'engrenage droit et un disque à échancrures profondes dont la rotation est détectée par un capteur optique. La molette est par ailleurs agencée dans un support et un appui sur la molette déplace la molette et le support qui actionne un interrupteur d'une carte électronique. De manière classique, l'interrupteur est intégré à un dôme en élastomère d'une nappe recouvrant la carte électronique.
Les fonctionnalités existent et l'exigence se porte maintenant sur la compacité du dispositif, la disponibilité des commandes et le ressenti tactile éprouvé par l'utilisateur. Il devient important de proposer des sélecteurs compacts pouvant être logés dans des espaces non seulement restreints mais également difficilement logeables car pourvus de surfaces convexes ou inclinées. De plus des boutons poussoirs ou des afficheurs voire d'autres sélecteurs rotatifs doivent pouvoir être placés en leur voisinage.
RESUME DE L'INVENTION
L'invention proposée résout les problèmes mentionnés en proposant un sélecteur de commandes compact comprenant une molette montée dans un support, la molette étant libre de tourner autour d'un axe principal. Le sélecteur comprend de plus une carte électronique fixe, une roue de détection tournant autour d'un axe secondaire et un moyen de transmission liant en rotation la molette à la roue de détection. Les rotations de la molette sont ainsi détectées par un capteur de rotation agencé sur la carte électronique. L'axe principal et l'axe secondaire sont non parallèles, concourants ou non concourants, le moyen de transmission comprenant donc un renvoi d'angle de sorte que la roue de détection tourne dans un plan parallèle à la carte électronique. L'axe secondaire est perpendiculaire à la carte électronique, de sorte à avantageusement minimiser le volume circonscrit du sélecteur.
Plus particulièrement, l'axe principal et l'axe secondaire sont concourants et forment un angle droit, le renvoi d'angle du moyen de transmission étant de 90°.
De plus, le moyen de transmission est un train d'engrenages dont la roue menante est solidairement liée à la molette par un arbre menant s 'étendant et tournant selon l'axe principal. Le diamètre de la roue menante est avantageusement inférieur à celui de la molette de sorte qu'une façade de style puisse recouvrir le train d'engrenage sans interférer avec lui. La façade de style est par ailleurs pourvue d'une ouverture de laquelle émerge une portion de la molette.
Une possibilité est que la roue menante soit conique et partie à un engrenage conique transmettant les rotations de la molette à un arbre mené qui s'étend en direction de la carte électronique selon l'axe secondaire, la roue de détection étant fixée à l'arbre mené.
Dans un premier mode de réalisation, la roue menante conique est
avantageusement agencée au plus près de la molette, entre la molette et le sommet du cône primitif de l'engrenage conique, qui est l'intersection de l'axe principal et de l'axe secondaire, de sorte à ainsi minimiser la longueur hors-tout du sélecteur, longueur mesurée selon l'axe principal.
Dans un deuxième mode de réalisation, la roue menante conique est agencée à distance de la molette à l'extrémité de l'arbre menant, le sommet du cône primitif de l'engrenage conique étant alors entre la molette et la roue menante. Ainsi, au plus près de la molette est ménagé un espace apte à recevoir un dispositif tel un afficheur rétroéclairé agencé entre la façade de style et l'arbre menant.
Dans un troisième mode de réalisation, la roue menante est à denture droite formant ainsi avec une première roue menée un premier engrenage droit à axes parallèles à l'axe principal. La première roue menée a de plus une largeur de denture supérieure à la largeur de son cylindre de pied de sorte que ses dents s'étendent en porte-à-faux parallèlement à l'axe principal. La partie en porte-à-faux s'engrène avec la denture d'une seconde roue menée tournant quant à elle autour de l'axe secondaire de sorte à ainsi former le renvoi d'angle du train d'engrenage. La roue de détection est axialement solidaire de la seconde roue menée.
De plus, un appui sur la molette la fait translater selon l'axe secondaire, la translation de la molette déplaçant également le support selon l'axe secondaire en l'approchant de la carte électronique. Ainsi un capteur de position agencé sur la carte électronique est actionné. Le sélecteur est de plus pourvu d'un moyen élastique exerçant sur le support une force de rappel opposée à la translation du support. Ainsi, en dehors de toute manipulation, la molette et son support demeurent en une position neutre éloignée de la carte électronique. Le moyen élastique peut notamment être un dôme en élastomère parti à une nappe recouvrant la carte électronique, le dôme intégrant un composant du capteur de position.
Lors des translations selon l'axe secondaire de la molette réalisée selon le troisième mode, les dents en porte-à-faux de la première roue menée en prise avec la seconde roue menée coulissent selon l'axe secondaire entre les dents de la seconde roue menée. La seconde roue menée porteuse de la roue de détection reste alors immobile lors des translations de la molette.
La roue de détection comprend au moins un bras radial formant un secteur angulaire, mais plus souvent deux en forme de nœud papillon, et le capteur de rotation comprend deux émetteurs-récepteurs optiques détectant le passage à leur endroit du bras radial, permettant ainsi de déterminer le sens de rotation de la molette.
Un dispositif rétroéclairé peut de plus équiper le sélecteur. Le dispositif comprend une source de lumière, typiquement une ou plusieurs diodes
électroluminescentes, agencée sur la carte électronique et émettant un faisceau lumineux dirigé par un guide de lumière jusqu'à un afficheur distant de la carte électronique lui- même agencé à proximité de la molette. Le guide de lumière forme un portique qui contourne le moyen de transmission.
L'invention concerne également un module de commande comprenant un sélecteur de commandes réalisé selon les paragraphes précédents. Le sélecteur est agencé dans un logement pourvu d'une façade de style substantiellement perpendiculaire à l'axe secondaire. La façade étant pourvue d'au moins une ouverture de laquelle émerge une portion cylindrique de la molette du sélecteur de sorte à pouvoir manipuler la molette. Le logement est pourvu de guides linéaires femelles, respectivement mâles, orientés selon l'axe secondaire, qui coopèrent avec des guides mâles, respectivement femelles, prévus dans le support de la molette. Lors des appuis sur la molette, le support coulisse dans les guides et ne bascule pas.
De plus, un bouton manipulable peut être agencé sur la façade de style à proximité de la molette.
L'invention concerne enfin une interface de commande d'un dispositif, tel un volant de voiture, un tableau de bord ou bien encore un guidon de motocyclette, le dispositif étant pourvu d'un module tel que précédemment décrit. 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 isométrique d'un module de commande dans lequel est agencé un sélecteur de commandes selon l'invention.
La Figure 2 est une vue en perspective qui représente un premier mode de réalisation du sélecteur de commande de la Figure 1.
La Figure 3 est une vue similaire à celle de la figure 2 représentant un deuxième mode de réalisation du sélecteur de commande de la Figure 1.
La Figure 4 est une vue similaire à celle de la figure 2 représentant un troisième mode de réalisation du sélecteur de commande de la Figure 1.
DESCRIPTION DES MODES DE REALISATION PREFERES
Sur la Figure 1 est représenté un module de commande 10 comprenant un sélecteur 12 à molette rotative. La molette 14, qui n' apparaît qu'en partie au travers d'une ouverture 16 pratiquée dans une façade de style 18, peut être tournée d'un simple effleurement du pouce de sorte à sélectionner une commande présentée au sein d'un menu déroulant sur un afficheur ou un écran (non représenté). Il peut par exemple s'agir de choisir une station de radio parmi celles présélectionnées et mis en mémoire ou le nom d'un correspondant dans un carnet d'adresse. La rotation de la molette 14 fait défiler les stations ou les noms un par un. La molette 14 permet de plus de valider la sélection par un appui sur la molette 14 perpendiculaire à la façade de style 18. L'appui enfonce légèrement la molette 14 à l'instar d'une roulette de certaines souris d'ordinateur. Au voisinage de la molette 14 sont agencés des boutons poussoirs 20 actionnant d'autres commandes et, à proximité immédiate de la molette 14, est placé un afficheur rétroéclairé 22.
L'ensemble est repéré dans un repère comprenant un axe principal Al, qui est l'axe de rotation de la molette 14, et un axe secondaire A2, perpendiculaire à l'axe principal Al, qui est l'axe selon lequel la molette 14 peut être enfoncée. La façade de style 18 est sensiblement perpendiculaire à l'axe secondaire A2.
Un tel module peut équiper un volant de voiture, un guidon de motocyclette, mais peut également être installé sur un satellite périphérique au volant d'une voiture et groupant plusieurs commandes sous-volant, voire sur le tableau de bord de n'importe quel véhicule ou machine, voire encore venir s'ajouter aux déjà nombreux dispositifs d'une manette de commande de jeux vidéo ou de clavier d'ordinateur... Le module 10 comprend un boîtier 24 ayant un fond, quatre faces latérales et un couvercle définissant un volume intérieur dans lequel est agencé le sélecteur à molette 12. Le couvercle peut directement être la façade de style 18 visible de l'utilisateur et pourvue de l'ouverture 16 par laquelle la molette 14 est manipulable. Dans l'exemple de la Figure 1 le fond du boîtier est fortement incliné par rapport à la façade de style 18 et ce compte tenu de l'exiguïté de l'espace recevant le module 10. La forme présentée n'est qu'une illustration et d'autres formes de boîtier 24 sont bien sûr possibles.
Un premier mode de réalisation du sélecteur 12 est présenté sur la Figure 2. La molette 14 a une forme cylindrique ou une autre forme, par exemple légèrement bombée en ogive. Elle est agencée selon l'axe principal Al et elle est montée dans un support 28 en baignoire. Un arbre menant 30 axialement solidaire de la molette 14 s'étend selon l'axe principal Al de part et d'autre de la molette 14 de sorte à coopérer avec deux ouvertures circulaires pourvues dans le support 30 formant ainsi deux paliers. Le support 28 est agencé sur une carte électronique 34 fixée dans le boîtier 24 parallèlement à la façade de style 18. La carte électronique 34 comprend des capteurs de position 36, ou interrupteurs, placés sous des dômes en élastomère 38 parties à une nappe plus large recouvrant la carte électronique 34. Une pastille électriquement conductrice est solidaire de l'intérieur des dômes 38 de sorte à venir fermer un circuit de commande lors d'une pression sur le dôme.
Par ailleurs, à une extrémité de l'arbre menant 30 est montée une roue dentée menante 40 conique s 'engrenant à angle droit avec une roue menée 42 conique formant un premier engrenage 44 de rapport 1 , les deux roues 40, 42, ayant le même nombre de dents. La roue menante 40, coaxiale à la molette 14, est d'un diamètre de tête inférieur au diamètre de la molette 14 de sorte que la façade de style 18 peut recouvrir la roue menante 40 sans qu'il soit nécessaire d'aménager de bossage, la molette 14 dépassant quant à elle par l'ouverture 16.
Un arbre mené 46 s'étendant en direction de la carte électronique 34 selon l'axe secondaire A2 est axialement solidaire de la roue menée 42. Au bout de l'arbre mené 46 est fixée une roue de détection 48 parallèle à la carte électronique 34. La roue de détection 48 est pourvue de deux secteurs angulaires 50 s'étendant radialement depuis le centre de la roue 48 et, la carte électronique 34 est quant à elle pourvue de deux capteurs optique 52 de type émetteur-récepteur agencés de part et d'autre de l'axe secondaire A2 de rotation de la roue de détection 48 de sorte qu'un signal émit puisse être réfléchi par un secteur angulaire 50 puis reçu par le capteur optique 52.
Du point de vue du fonctionnement, une rotation de la molette 14 selon l'axe principal Al entraine l'engrenage conique 44 de sorte à faire tourner la roue de détection 48 dans un plan parallèle à celui de la carte électronique 34. Les capteurs optiques 52 détectent les passages successifs à leur endroit des secteurs angulaires 50 de la roue de détection 48 et, lorsqu'un secteur angulaire 50 est face à un capteur 52, le signal optique émis est réfléchi et le capteur 52 envoie un signal électrique « 1 » à une unité de commande (non représentée). Lorsque le secteur angulaire 50 est passé et que le capteur 52 se trouve entre les deux secteurs 50 le signal émit n'est pas réfléchi et le capteur 52 envoie à l'unité de commande un signal électrique « 0 ». Les deux capteurs 52 agencés en opposition envoient tour à tour des signaux « 0 » et « 1 » et l'unité de commande interprète ces informations de sorte à déterminer le sens de rotation de la roue de détection 48, et par là même le sens de rotation de la molette 14.
Chacun des deux capteurs 52 pouvant envoyer un signal « 0 » ou « 1 », et la roue 48 étant pourvue de deux secteurs angulaires 50, il en résulte huit combinaisons de signaux possibles au cours d'une révolution de la roue de détection 48 : 00, 10, 11, 01, 00, 10, 11, 01. L'unité de commande détermine le sens de rotation de la molette 14 en fonction du changement de combinaison. Par exemple, si la combinaison passe de 01 à 00 le sens de rotation sera inverse de celui correspondant à un changement de combinaison passe de 01 àl l.
Un dispositif produisant plus ou moins de huit combinaisons par tour est facilement réalisable soit en ayant un nombre différent de secteurs angulaires, un autre nombre d'émetteur-récepteur, voire en ayant un premier engrenage avec un rapport de transmission différent de 1. De plus, la Figure 2 présente un agencement des capteurs et de la roue de détection sous la carte électronique, « sous » s'entendant entre la carte et le fond du boîtier, un agencement opposé au-dessus de la carte électronique est bien sur possible.
Un rapport d'engrenage différent de 1 est également possible et de même les roues de l'engrenage peuvent être très différentes compte tenu du profil ou du module de denture.
Dans le but d'améliorer le ressenti tactile lors des rotations de la molette 14, il est possible d'adjoindre au sélecteur 12 un dispositif d'indexation (non représenté). Un tel dispositif peut par exemple comprendre une roue dentée entraînée en rotation par la molette 14 et coopérant avec l'extrémité libre d'une lamelle souple fixée au support 28 par son autre extrémité. La rotation de cette roue dentée et le déplacement par à-coups de la lamelle passant de dent en dent génère une petite force cyclique agréablement perçue par le manipulateur. Structurellement, la roue dentée peut être solidaire de l'arbre menant, de quelques côté de la molette 14 que ce soit, ou bien solidaire de l'arbre mené 46. Cette dernière configuration permet d'agencer la lamelle entre le support 28 et la carte électronique 34, par exemple parallèlement à l'axe principal Al sans modifier le volume enveloppe du sélecteur.
Il n'est pas impératif d'ajouter de roue dentée, il est possible d'utiliser dans le même but une des roues du train d'engrenage, roue menante ou roue menée. De même la lamelle peut être remplacée par tout moyen connu tel un système index ou une bille et un ressort.
Toujours du point de vue du fonctionnement, une pression sur la molette 14 selon l'axe secondaire A2 déplace la molette 14 et le support 28 selon l'axe secondaire A2 et fait commuter le capteur de position 36. Le dôme 38 est déformé et la commutation entraîne la fermeture d'un circuit électrique validant ainsi une commande qui aura été sélectionnée lors d'une précédente rotation de la molette 14. Le dôme 38 déformé exerce alors sur le support une force de rappel dirigée selon l'axe secondaire A2 et opposée à la déformation de sorte qu'en dehors de toute sollicitation la molette 14 et le support 28 restent en une position neutre éloignée de la carte électronique 34. Le sélecteur 12 peut facilement être conçu de sorte que la course de la molette 14 soit une course dite « longue » de 2 mm environ ou une course dite « courte » inférieure à 1 mm. La validation des commandes peut également se faire par une action sur un autre dispositif , par exemple un bouton poussoir voisin, et alors la molette est dépourvu de la possibilité de translation et ne peut que tourner autour de l'axe principal.
Lors d'un appui sur la molette 14 le train d'engrenage comprenant la roue menante 40, la roue menée 42, l'arbre mené 46 et la roue de détection 48 se déplace en translation selon l'axe secondaire A2 de la valeur de la course. Ainsi, la roue de détection 48 s'éloigne légèrement de la carte électronique 34 et des capteurs optiques 52. Ce petit éloignement n'affecte en rien l'émission ni la réception d'un signal réfléchit.
Symétriquement, dans le cas d'une roue de détection 48 agencée sur la face avant de la carte électronique 34, un appui sur la molette 14 approche la roue de détection 48 de la carte électronique 34. Ce rapprochement, qui doit être prévu de sorte que la roue de détection n'entre pas en contact avec la carte électronique et ce montage n'affecte pas non plus le fonctionnement des capteurs optiques qui continuent d'emmètre et de recevoir les signaux réfléchis.
Sur la Figure 2 l'engrenage conique 44 créé un renvoi d'angle 58 à 90° de sorte que la roue de détection 48 tourne dans un plan parallèle à la carte électronique 34. D'autres angles de renvoi peuvent être choisis en fonction de la disposition de la carte électronique 34 dans le boîtier 24, le but recherché étant de minimiser le volume enveloppe, ou volume circonscrit, du sélecteur 12 et de pouvoir agencer d'autres dispositifs à côté du sélecteur 12. La Figure 3 présente un deuxième mode de réalisation du sélecteur 12 basé sur le principe du premier mode de la Figure 2. Dans cette alternative l'arbre menant 30 s'étend selon l'axe principal Al au-delà de l'axe secondaire A2. Ainsi le sommet S du cône primitif du premier engrenage 44, qui est également le point d'intersection de l'axe principal Al et de l'axe secondaire A2, est situé entre la molette 14 et la roue menante 40. L'arbre menant 30 étant d'un diamètre inférieur à celui de la roue menante, ce mode de réalisation présente l'intérêt de ménager à proximité immédiate de la molette 14, entre l'arbre menant 30 et la façade de style 18, un espace disponible pour y agencer un dispositif tel l'afficheur rétroéclairé 22.
L'afficheur 22 comprend une source de lumière, typiquement une ou plusieurs diodes électroluminescentes, agencée sur la carte électronique 34 et un guide de lumière 64 amenant le faisceau lumineux émit depuis la source jusqu'à la façade de style 18. Le guide de lumière 64 a la forme d'un portique dont les deux montants s'étendent de la carte électronique 34 en direction de la façade de style 18 et sont reliés par une traverse. Le faisceau lumineux éclaire ainsi la traverse de sorte à être en partie visible par l'utilisateur. À titre d'illustration, sur la Figure 1 les portions visibles de l'afficheur 22 représentent des flèches mais tout autre motif est bien sur possible.
La Figure 4 présente un troisième mode de réalisation du sélecteur 12. Le train d'engrenage de ce troisième mode comprend trois roues dentées à denture droite. Les axes de la roue menante 40 et de la première roue menée 42 sont parallèles et orientés selon l'axe principal Al alors que l'axe de la seconde roue menée 70, solidaire de la roue de détection 48, est selon l'axe secondaire A2. Pour former le renvoi d'angle 58 à 90° les dents de la première roue menée 42 sont plus longues que le cylindre de base de cette roue n'est large et les dents s'étendent donc en porte-à-faux 72 en direction de la seconde roue menée 70 de sorte à s'engrener avec elle. Les rotations de la molette 14 sont ainsi transmises à la roue de détection 48 tournant selon l'axe secondaire A2. Lors d'un appui sur la molette 14 les dents en porte-à-faux 72 glissent dans la denture de la seconde roue menée 70 sans la déplacer.
Dans une quatrième alternative, non représentée, le train d'engrenage peut être remplacé par un lien souple, telle une courroie ou un ruban élastique et des poulies agencées de sorte à transmettre la rotation de la molette à la roue de détection tout en permettant la translation de la molette selon l'axe secondaire.

Claims

REVENDICATIONS
1. Sélecteur de commandes (12) comprenant
une molette (14) montée dans un support (28) et libre de tourner autour d'un axe principal (Al),
une roue de détection (48) tournant autour d'un axe secondaire (A2), un train d'engrenages (30, 44, 46) liant en rotation la molette (14) à la roue de détection (48),
une carte électronique (34) fixe pourvue d'un capteur (52) détectant les rotations de la roue de détection (48), caractérisé en ce que
l'axe principal (Al) et l'axe secondaire (A2) sont non-parallèle, le moyen de transmission (30, 44, 46) comprenant un renvoi d'angle (58), et la roue de détection (48) tournant dans un plan parallèle à la carte électronique (34), l'axe secondaire (A2) étant perpendiculaire à la carte électronique (34).
2. Sélecteur (12) selon la revendication précédente dans lequel l'axe principal (Al) et l'axe secondaire (A2) sont concourants et forment un angle droit, le renvoi d'angle (58) du train d'engrenages (30, 44, 46) étant de 90°.
3. Sélecteur (12) selon une quelconque des revendications précédentes dans lequel la roue menante (40) du train d'engrenages est solidairement liée à la molette (14) par un arbre menant (30) s'étendant et tournant selon l'axe principal (Al), la roue menante ayant un diamètre inférieur à celui de la molette (14) de sorte qu'une façade de style (18) pourvue d'une ouverture (16) de laquelle émerge une portion de la molette (14) puisse recouvrir ledit train d'engrenage.
4. Sélecteur (12) selon la revendication 3 dans lequel la roue menante (40) est conique et est partie à un engrenage conique (44) transmettant les rotations de la molette (14) à un arbre mené (46) s'étendant en direction de la carte électronique (34) selon l'axe secondaire (A2), la roue de détection (48) étant fixée à l'arbre mené (46).
5. Sélecteur (12) selon la revendication 4 dans lequel la roue menante (40) est agencée au plus près de la molette (14), entre la molette (14) et le sommet du cône primitif (S) de l'engrenage conique (44), de sorte à minimiser la longueur hors-tout du sélecteur (12) mesurée selon l'axe principal (Al).
6. Sélecteur (12) selon la revendication 4 dans lequel la roue menante (40) est agencée à distance de la molette (14), à l'extrémité de l'arbre menant (30), le sommet du cône primitif (S) de l'engrenage conique (44) étant situé entre la molette (14) et la roue menante (40), de sorte à ainsi ménager au plus près de la molette (44) un espace apte à recevoir un dispositif tel un afficheur rétroéclairé (22).
7. Sélecteur (12) selon la revendication 3 dans lequel la roue menante (40) est à denture droite formant avec une première roue menée (42) un premier engrenage (44) droit à axes parallèles à l'axe principal (Al), la première roue menée (42) ayant une largeur de denture supérieure à la largeur de son cylindre de pied de sorte que ses dents s'étendent en porte-à-faux (72) parallèlement à l'axe principal (Al), la partie en porte-à- faux (72) s'engrenant avec la denture d'une seconde roue menée (70) tournant quant à elle autour de l'axe secondaire (A2) de sorte à ainsi former le renvoi d'angle (58) du train d'engrenage, la roue de détection (48) étant axialement solidaire de la seconde roue menée (70).
8. Sélecteur (12) selon une quelconque des revendications précédentes dans lequel la molette (14) peut translater selon l'axe secondaire (A2), la translation de la molette (14) déplaçant également le support (28) selon l'axe secondaire (A2) en l'approchant de la carte électronique (34) de sorte à actionner un capteur de position (36) agencé sur la carte électronique (34), le sélecteur (12) étant de plus pourvu d'un moyen élastique (38) exerçant sur le support (28) une force de rappel opposée à la translation du support (38) de sorte qu'en dehors de toute manipulation la molette (14) et son support (38) demeurent en une position neutre éloignée de la carte électronique (34), le moyen élastique (38) pouvant notamment être un dôme en élastomère parti à une nappe recouvrant la carte électronique (34), le dôme (38) intégrant un composant du capteur de position (36).
9. Sélecteur (12) selon une quelconque des revendications précédentes pourvu de plus d'un dispositif rétroéclairé, le dispositif comprenant une source de lumière agencée sur la carte électronique (34) et émettant un faisceau lumineux dirigé par un guide de lumière (64) jusqu'à un afficheur (22) distant de la carte électronique (34) et agencé à proximité de la molette (14).
10 Module (10) de commande comprenant un sélecteur de commandes (12) réalisé selon une quelconque des revendications précédentes, le sélecteur (12) étant agencé dans un logement pourvu d'une façade de style (18) substantiellement perpendiculaire à l'axe secondaire (A2), la façade (18) étant pourvue d'au moins une ouverture (16) de laquelle émerge une portion cylindrique de la molette (14) du sélecteur (12) de sorte à permettre une manipulation de la molette (14) par un utilisateur.
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