FR2840447A1 - Commutateur electrique miniaturise a voies multiples de commutation - Google Patents
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Abstract
L'invention propose un commutateur électrique (20) à au moins quatre voies de sélection et une voie de validation, caractérisé en ce que les organes opposés de déclenchement de sélection sont des branches radiales (72) qui s'étendent, chacune en regard d'un bras de sélection (82), à partir d'une portion centrale (74) qui est interposée verticalement entre l'extrémité inférieure (116, 118) d'un poussoir de validation (32) et un organe de déclenchement de validation (28), et en ce que, en l'extrémité (78) d'une branche (72) établit une liaison électrique entre un contact de sélection (56) et l'un (44) des deux contacts fixes (42, 44) avec lequel l'organe central de déclenchement de validation (28) est en permanence en contact.
Description
sous forme d'un oxyde d' uranium.
"Commutateur electrique miniaturise a voles multiples de commutation" La presente invention concerne un commutateur electrique
a plusieurs voies.
L'invention concerne plus particulierement un commutateur electrique a au moins deux voles opposees de selection et une
vole de validation.
L'invention concerne un commutateur electrique permettant, au moyen d'un organe d'actionnement unique, o d'effectuer des operations de commutation electrique distinctes en vue notamment de la commande d'une fonction d'un appareil electronique faisant suite a des choix effectues par selection dans
un menu ou une liste d'un ecran d'affichage.
Une telle fonction doit par exemple etre assuree dans un posse telephonique portable qui comporte notamment des moyens permettant par exemple a l'utilisateur de memoriser dans un registre une serie de numeros de telephone qu'il peut ensuite appeler directement sans avoir a composer au clavier le numero
de son correspondent.
o A cet effet, le telephone comporte un ecran d'affichage sur lequel l'utilisateur peut faire defiler, par exemple dans deux sens de defilement opposes, la liste des correspondents avec chacun
son numero prealablement memorise.
Selon une conception connue, cette operation d'affichage deroulant necessite deux commutateurs electriques sur 1'un ou l'autre desquels l'utilisateur appuie, par impulsions distinctes ou de maniere continue, pour faire defiler la liste dans l'un ou l'autre
des deux sens de defilement.
Une fois que l'utilisateur a selectionne le correspondent o qu'il souhaite appeler, il doit ensuite valider cette selection et provoquer ltoperation d'appel par numerotation automatique en
agissant sur un troisieme commutateur electrique.
Cette conception necessite done par principe de prevoir trots commutateurs electriques qui, selon une premiere I f conception connue, vent realises sous la forme de composants distincts qui dolvent etre montes sur une carte a circuit imprime
du telephone.
Une telle solution est done particulierement couteuse en ce qu'elle fait appel a un grand nombre de composants, en ce qu'elle necessite de monter les composants, par exemple par la technique du report a plat, sur la carte a circuit imprime et en ce qu'elle necessite, pour chaque commutateur, de faire appel a un
bouton d'actionnement distinct.
o Par ailleurs, la fonction de selection? puis de validation pour l'appel d'un numero memorise doit presenter pour
l'utilisateur la plus grande ergonomic possible.
En effet, il est particulierement souhaitable que l'utilisateur puisse manipuler son posse telephonique d'une seule main, c'est
a-dire de la main avec laquelle il tient son telephone.
Les developpements recents et ['evolution rapide des moyens de telecommunications, tels que les radiotelephones portables de type GSM, les ordinateurs portables et autres dispositifs permettant notamment de memoriser electroniquement
o des donnees, necessitent de disposer de composants electro-
mecaniques de dimensions de plus en plus reduites et, en particulier dans le domaine evoque precedemment, de permettre la scrutation de menus, le deplacement d'un curseur sur un ecran et, d'une fa,con plus generale, la combinaison dans un seul
s composant plusieurs fonctions de commutation electrique.
Dans le cas de la scrutation de menus et de la commutation de validation, notamment pour des applications aux telephones portables, la combinaison evoquee precedemment faisant appel a trots commutateurs electriques stest averee o insuffisante et il a ete propose des composants electromecaniques permettant d'assurer, au moyen d'un organe d'actionnement unique, jusqu'a huit commutations de scrutation et
une commutation de validation.
Selon un agencement connu, les huit commutations de scrutation vent obtenues en faisant appel a deux padres de commutateurs electriques opposes, soit quatre commutateurs lateraux disposes en croix a 90 , qui vent integres dans un composant unique sous la forme d'elements de declenchement ou de commutation qui vent places directement sur un circuit imprime et qui vent actionnes selectivement et/ou par deux au moyen d'un levier d'actionnement unique articule autour d'un centre de basculement. La commutation de validation est assuree en o poussant verticalement sur le levier pour agir sur un cinquieme element de commutation qui est agence centralement entre les
quatre autres.
Parmi les differentes solutions proposees pour integrer les elements de commutation dans un commutateur unique, on constate que toutes les conceptions vent du type comportant un botier isolant porte-contacts qui delimite au moins une padre de logements lateraux opposes, du type dans lequel chaque logement comporte un fond dans lequel vent disposes au moins deux contacts fixes et qui re,coit un organe lateral de o declenchement, de forme generale bombee, qui est deformable elastiquement a partir d'une position de repos, sensiblement selon une direction perpendiculaire au plan horizontal du fond du logement, pour etablir une liaison electrique entre les deux contacts fixes, et du type comportant un levier central d'actionnement qui est monte articule par rapport au botier, autour d'un axe horizontal situe au voisinage de son extremite inferieure, a partir d'une position intermediaire de repos, vers laquelle il est rappele elastiquement et dans laquelle le levier s'etend selon une direction generale verticale, pour basculer vers o l'une ou l'autre de deux positions angulaires extremes opposees dans chacune desquelles il agit sur l'un ou l'autre des deux organes lateraux de declenchement par l'intermediaire de
l'extremite radiale libre d'un bras horizontal d'actionnement.
i J Dans une telle conception, les deux logements lateraux opposes qui recoivent chacun un organe de declenchement de scrutation, vent diametralement opposes par rapport au levier d'actionnement et la plus grande dimension transversale du commutateur electrique est done determinee par la somme des dimensions des organes lateraux de declenchement a laquelle il faut ajouter la dimension d'un organe central de declenchement de validation intercale entre les deux organes lateraux pour la
fonction de selection.
o Dans le cas ou le commutateur electrique est du type a quatre organes lateraux de declenchement de selection, agences "en croix" a 90 autour de l'organe central, on concoit que cette conception necessite de disposer, sur la plaque a circuit imprime, d'une surface disponible correspondent au minimum a la somme s des aires des cinq elements de declenchement ou de commutation, tandis que, dans le cas d'un commutateur multiple a deux organes lateraux de declenchement, la surface minimale disponible sur la plaque a circuit imprime doit etre au moins egale
a la somme des aires de trots elements de commutation.
o La presente invention a pour objet de proposer un commutateur electrique multiple d'encombrement reduit, ctest-a dire ne necessitant pour son implantation que d'une aire reduite sur la plaque a circuits imprimes, et comportant un levier unique d'actionnement qui puisse etre manipule de maniere particulierement aisee par un utilisateur, et notamment a 1'aide de son pouce, tout en assurant des fonctionnalites identiques a celles prealablement obtenues a ['aide des commutateurs multiples de conception connue faisant appel a trots ou cinq
elements distincts de declenchement ou de commutation.
so Dans ce but, I'invention propose un commutateur electrique a au moins deux voies opposees de selection et une voIe de validation du type comportant un corps porte-contacts en materiau isolant qui delimite un logement et un organe unique d'actionnement qui comporte: 1' f s un corps central en forme generale de poussoir de validation qui est monte mobile selon une direction globalement verticale pour agir sur un organe central de declenchement de validation en materiau conducteur et de forme generale bombee qui est deformable elastiquement a partir d'une position stable et haute de repos vers une position basse de validation pour etablir une liaison electrique entre deux premiers contacts electriques fixes de validation agences dans le fond sensiblement plan et horizontal du logement; et o au moins une padre de bras lateraux de selection, qui s'etendent a partir du corps central selon deux directions diametralement opposees et dont chacun comporte une extremite libre qui, lorsque l'organe d'actionnement bascule autour d'un axe horizontal orthogonal au bras, agit sur un organe lateral associe s de declenchement de selection en materiau conducteur qui est deformable elastiquement a partir d'une position stable et haute de repos vers une position basse de selection pour etablir une liaison electrique entre au moins deux contacts fixes associes de selection agences dans le fond du logement et dont l'un est situe sensiblement verticalement au droit de 1'extremite libre du bras lateral associe de selection, caracterise en ce que les deux organes opposes de declenchement de selection vent deux branches diametralement opposees de declenchement de selection qui s'etendent, chacune en regard d'un bras de selection, a partir d'une portion centrale qui est interposee verticalement entre l'extremite inferieure du poussoir de validation et la face superieure convexe de la partie centrale de ltorgane de declenchement de validation, et en ce que, en position basse de selection, I'extremite libre d'une o branche de declenchement de selection etablit une liaison electrique entre, d'une part, ledit contact fixe associe de selection, situe sensiblement verticalement au droit de l'extremite libre du bras lateral associe de selection et, d'autre part, I'un desdits deux contacts fixes de validation avec lequel l'organe i central de declenchement de validation est en permanence en contact et qui constitue un contact fixe commun a la vole de
validation et a chacune des voles de selection du commutateur.
Grace a une telle conception, les organes de declenchement de selection vent realises sous la forme d'un composant unique, qui est en forme generale d'etoile lorsque le commutateur est a quatre voies de selection, et dans lequel ltextremite libre de chaque branche relic blectriquement un seul contact fixe associe de selection avec le dome central de
o validation qui est lui-meme relic a un contact fixe commun.
Selon d'autres caracteristiques de ['invention: - la portion centrale qui relic les deux branches de declenchement de selection est une portion bombee dont la concavite est orientee vers le haut de maniere que la zone centrale de sa face inferieure convexe soit en appui vertical sur la zone centrale de la face superieure convexe de ltorgane central de declenchement de validation; - chaque branche de declenchement de selection s'etend radialement vers l'exterieur et vers le haut a partir de ladite o portion centrale; - le corps porte-contacts comporte des moyens de guidage et d'orientation angulaire des bras lateraux de ltorgane d'actionnement et des branches laterales de declenchement de selection; le poussoir central de validation et la padre de bras lateraux de selection vent realises en une seule piece; - les bras lateraux de selection s'etendent radialement a partir d'une douille centrale a travers laquelle le poussoir central de validation est monte coulissant selon son axe general pour so pouvoir provoquer une commutation de validation, sans agir sur une vole de commutation; - le commutateur comporte des moyens de guidage en basculement dans les deux sens de l'organe d'actionnement autour d'un axe de basculement horizontal et orthogonal aux deux bras opposes de selection; - les moyens de guidage vent constitues par des formes complementaires de guidage, concave et convexe, formees dans le corps porte-contacts et sur 1'organe d'actionnement respectivement; - le corps porte-contacts comporte une embase inferieure en materiau isolant dans laquelle est forme le logement et qui porte les contacts fixes, et une plaque superieure formant capot o de fermeture et de retenue des composants a l'interieur du logement, et en ce que la forme concave de guidage est formee dans le capot; - I'organe central de declenchement de validation sollicite elastiquement lesdites surfaces de guidage en contact mutuel; - le commutateur comporte une seconde padre de bras lateraux de selection, et une seconde padre de branches laterales de declenchement de selection decalees angulairement de 90 par rapport aux premieres padres de bras et de branches de selection, pour constituer un commutateur a quatre voles de selection et a une vole de validation, a organe d'actionnement unique; - lesdites surfaces complementaires de guidage vent des portions de surfaces spheriques centrees sur l'axe vertical du poussoir et autour du point de concours des deux axes perpendiculaires de basculement de 1'organe d'actionnement; - I'organe d'actionnement est susceptible de basculer autour d'un axe horizontal decale de 45 par rapport aux directions orthogonales des padres de bras lateraux pour agir simultanement sur deux organes de declenchement de selection; so - la vole de commutation de validation est activee par ltetab lissement d 'une liaison electrique entre led it contact fixe
commun et au moins trots contacts fixes de selection.
D'autres caracteristiques et avantages de ['invention
apparatront a la lecture de la description dbtaillee qui va suivre
pour la comprehension de laquelle on se reportera aux dessins annexes dans lesquels:
- la figure 1 est une vue eclatee en perspective de trois-
quarts superieur d'un premier mode de realisation d'un s commutateur a cinq voles conforme aux enseignements de ['invention et dans lequel l'organe d'actionnement est realise en deux pieces; - la figure 2 est une vue en perspective eclatee des composants du commutateur illustre a la figure 1; o - la figure 3 est une vue laterale a grande echelle du commutateur illustre aux figures 1et 2; - la figure 4 est une vue de dessus du commutateur de la figure 3; - les figures 5 et 6 vent des vues en coupe selon les lignes 5-5 et 6-6 de la figure 4; - la figure 7 est une vue identique a celle de la figure 6 qui illustre une variante de realisation du poussoir vertical en association avec un bouton de mancouvre; - les figures 8 et 9 vent des vues similaires a celles des o figures 1 et 2 qui representent un commutateur conforme aux enseignements de ['invention selon un deuxieme mode de realisation dans lequel l'organe unique d'actionnement est realise en une seule piece et le capot en deux pieces; - les figures 10 a 12 vent des vues similaires a celles des s figures 4 a 6 qui illustrent en details le commutateur selon le deuxieme mode de realisation; - la figure 13 est une vue de dessous de la plaque de fermeture du commutateur des figures 8 a 12; - la figure 14 est une vue de dessous, en section par le o plan horizontal 14-14 de la figure 12 qui illustre ltembase inferieure en materiau isolant porte-contacts et l'organe de declenchement de selection en etoile a quatre branches; - la figure 15 est une vue de dessous de la plaque superieure 24, similaire a celle de la figure 13, sur laquelle on a aussi represente l'organe 30 de declenchement de selection a quatre branches; - la figure 16 est une vue en perspective de dessous d'une variante de realisation du premier mode de realisation de s ['invention, - les figures 17 et 18 vent deux vues laterales de cette
variante de realisation.
Dans la description, afin de faciliter la comprehension de la
description et des revendications, on utilisera, a titre non limitatif,
o les termes horizontal, vertical, superieur, inferieur, etc.
notamment en reference a certaines figures.
Des elements et composants identiques, similaires ou
analogues seront designee par les memes chiffres de reference.
Le commutateur electrique 20 represente aux figures 1 a 7 est constitue d'un corps en deux parties inferieure 22, realisee sous la forme d'une embase moulee en matiere plastique, et superieure 24 qui, dans le premier mode de realisation, est une
plaque de fermeture en tole decoupee pliee et emboutie.
L'embase inferieure 22 est ['element du commutateur 20 o qui porte les differents contacts fixes des voies de commutation et elle delimite un logement interne 26 qui est ouvert dans la face
superieure horizontale 27 de l'embase.
Le logement 26 regoit les autres composants constitutifs du commutateur qui vent agences, superposes verticalement de s teas en haut et qui comportent un dome inferieur 28 de declenchement de validation, de conception generale connue, un organe intermediaire 30 integrant les differents organes de declenchement de validation, ici en forme d'une etoile a quatre branches, et un organe commun d'actionnement pour les
differentes voies de commutation du commutateur.
L'organe commun d'actionnement est ici realise en deux pieces dont l'une 32 est le corps principal de l'organe d'actionnement en forme de poussoir vertical et dont l'autre 34 re,coit a coulissement le poussoir 32 et comporte les quatre bras
lateraux 82 de commande des voies de selection.
Les composants 28 a 34 vent re,cus dans le logement 26 qui est ferme par la plaque superieure de fermeture 24 qui
s maintient les composants a l'interieur du commutateur.
L'embase 22 est de forme parallelepipedique carre fermee vers le teas par sa paroi inferieure horizontale 36 qui peut, par exemple, reposer sur une plaque a circuits imprimes, non
representee, par sa face inferieure 38.
o La cavite interne 26, ou logement, est delimitee par la
paroi inferieure 36 et par la paroi laterale 40.
Le fond 42 de la paroi inferieure 36 est ici un fond horizontal plan qui re,coit differents contacts fixes dont chacun affleure sensiblement, par sa face superieure conductrice, avec la
face superieure du fond 42 en materiau isolant.
Ainsi, le fond 42 comporte un premier contact fixe de forme annulaire 44 qui, conformement aux enseignements de 1'invention, est le contact fixe commun aux differentes voies de commutation
du commutateur 20.
Le contact annulaire 44 est centre autour de 1'axe vertical X-X qui constitue l'axe general de symetrie du commutateur et
notamment de l'embase 22.
Le fond 42 comporte aussi un contact fixe de validation 46 qui est realise sous la forme d'une pastille centrale fixe centree
autour de 1'axe X-X.
Outre le fond 42, le logement 26 est delimite lateralement par quatre portions de surface cylindriques convexes 48 d'axe vertical et centres autour de l'axe X-X et qui s'etendent verticalement sensiblement au droit de la peripherie exterieure du
contact fixe annulaire commun 44.
Entre chaque padre de surfaces cylindriques 48 adjacentes, le logement 26 comporte un degagement d'orientation radiale 50 qui est delimite par deux parois sensiblement paralleles 52 d'orientation radiale et par un fond transversal d'extremite radiale
et d 'orientation vertica le 54.
En vue de dessus, le logement 26 presente ainsi une forme generale en etoile a quatre branches reparties angulairement a 90 et dont chacune 50 s'etend en direction d'un angle de
l'embase 22.
Dans le fond de chaque degagement 50, le fond 42 de
ltembase comporte un contact fixe de selection 56.
Le fond 42 comporte ainsi six contacts fixes dont chacun o est raccorde electriquement a ltexterieur par une paste de raccordement correspondante appartenant a la serie de six pastes de raccordement 58 qui stetendent vers 1'exterieur depuis deux
faces laterales opposees 60 et 62 de 1'embase.
Dans les exemples representes aux figures, I'embase 22 avec ses contacts fixes est realisee selon une technique classique de surmoulage du corps en materiau isolant 22 autour
des contacts fixes.
Pour sa fermeture par la plaque 24, la face superieure 27 de l'embase 22 comporte une serie de pions 64 qui vent re,cus a o travers des trous correspondents 66 de la plaque 24 et qui vent
sertis a chaud.
L'organe central 28 de declenchement de la vole de la commutation de validation est ici realise en deux pieces identiques superposees dont chacune est un dGme en forme s generale de calotte spherique avec sa convexite orientee vers le haut. L'organe 28 est realise en materiau conducteur et repose en permanence, par son bord annulaire inferieur 68, sur le contact
fixe annulaire commun 44.
so Dans le premier mode de realisation, la zone centrale sommitale 70 est legerement bombee et de rayon inferieur a celui
de la partie principale du dome ou cloque 28.
Selon une conception connue, le dGme 28 est un element deformable elastiquement, q ui est rep resente da ns son etat de repos aux figures, qui est susceptible d'etre deforme en lui appliquant un effort globalement vertical sur sa zone centrale 70 pour provoquer un changement brusque d'etat dans lequel sa zone ou partie centrale 70 vient en contact avec le contact fixe de s validation 46 pour etablir une liaison electrique entre les deux contacts fixes 44 et 46, c'est-a-dire pour etablir une vole de
commutation de validation.
Conformement aux enseignements de ['invention, chacune des quatre voles analogues de commutation de selection est o constituee par le contact fixe commun annulaire 44 et par un
contact fixe de selection associe 56.
Une commutation de selection suppose ainsi d'etablir une liaison electrique indirecte entre les deux contacts fixes 56 et 44, a travers le dome central de validation 28 qui est lui-meme s toujours en contact electrique avec le contact annulaire commun 44. A cet effet, et conformement aux enseignements de ['invention, il est prevu un organe commun 30, ici realise en deux pieces identiques superposees, qui regroupe quatre organes de o declenchement de selection 72 dont chacun est constitue par une branche laterale d'orientation globalement radiale qui s'etend vers ltexterieur a partir d'une portion centrale 74 en forme generale de calotte spherique dont la concavite est orientee verticalement
vers le haut.
s La portion centrale 74 comporte en son centre une zone bombee de plus petit diametre avec sa convexite orientee vers le haut qui est prevue pour cooperer avec la zone centrale 72 de l'organe central de validation 28 pour centrer 1'etoile de validation de selection 30 par rapport a 1'organe central de validation 28 qui o est ainsi lui-meme maintenu en positon centree par rapport au contact fixe annulaire commun 44 dans la mesure ou, comme cela sera explique par la suite, l'etoile 30 de validation de selection est elle-meme globalement centree dans le logement par rapport a
l'axe X-X du commutateur.
J Comme on peut le voir notamment a la figure 5, chaque branche de validation de selection 72 s'etend radialement vers ltexterieur et vers le haut depuis la portion centrale en forme de
calotte spherique 74.
Chaque extremite libre 78 d'une branche 72 constitue un bord, en arc de cercle, de contact de selection qui est susceptible, comme cela sera explique par la suite, de venir en contact electrique avec un contact fixe de selection 56 agence verticalement au droit de la branche associee 72 en dessous de
o cette derriere, dans le fond 42 de 1'embase 22.
Chaque branche 72 est conformee et pliee de maniere a constituer un organe de declenchement a actionnement brusque, de la meme maniere que le dome central 28, lorsque 1'on sollicite la branche 72 au voisinage de son tron,con d'extremite libre pliee s 80, au moyen d'un bras lateral associe de selection 82 de 1'organe
unique d'actionnement.
A cet effet, comme on peut le voir aux figures, la piece 34 de l'organe d'actionnement comporte une partie centrale 84 en forme generale de douille delimitee par une paroi laterale o cylindrique 86, a partir de laquelle chaque bras 82 s'etend
radialement vers l'exterieur.
Au voisinage de son extremite libre radiale exterieure, chaque bras 42 comporte un pied vertical 88, oriente vers le teas, dont la surface inferieure d'extremite 90 coopere avec la face s superieure du pli 80 de la branche laterale de selection associee
pour agir sur cette derriere.
La douille 84 delimite a 1'interieur un passage vertical cylindrique de section carree 92 qui est complementaire de la section exterieure carree 94 du poussoir 32 qui est ainsi monte
coulissant verticalement a 1'interieur de la douille 84.
Au niveau de son extremite inferieure horizontale 96, le poussoir 32 comporte quatre pastes radiales de blocage 98 dont chacune est susceptible d'etre re,cue dans une encoche complementaire 100 formee en vis-a-vis dans la face inferieure J 102 de la douille 84 pour limiter les deplacements verticaux en coulissement du poussoir 32, vers le haut, dans la mesure ou les pastes 98 viennent en butee contre le fond vertical superieur des
encoches 100.
Le poussoir 94 est ainsi libre de coulisser verticalement vers le teas, en considerant les figures 5 et 6, a partir de sa
position haute maximale representee sur ces figures.
La douille 84 se prolonge vers le haut par un tron,con de calotte spherique 54 dont la face superieure convexe est orientee o vers le haut et qui est prevue pour cooperer avec la face interne concave complementaire en vis-a-vis 106 du tron,con central 108, en forme de tronc de calotte spherique, de la plaque superieure de fermeture 24 de maniere a constituer une articulation a rotule de la piece 34 par rapport a la plaque de fermeture 24, et done par rapport a l'embase isolante 22 autour du centre des deux tron,cons de calotte spherique qui est aussi situe sur l'axe general X-X. Comme cela sera explique par la suite, I'organe commun d'actionnement constitue par le poussoir 32 et la piece 34 avec o ses bras lateraux 82 est alors susceptible de basculer autour de deux axes de basculement B-B perpendiculaires entre eux et concourant en un point situe sur l'axe X-X, ces deux axes de basculement etant bien entendu alignes avec les padres de bras lateraux de selection correspondante 82 comme on peut le voir sur la figure 4 sur laquelle vent indiques les axes de basculement B-B. Enfin, comme on peut le voir aux figures 2 et 5, la plaque superieure 24 comporte quatre decoupes 110 d'orientation radiale et alignees avec les bras 82 qui permettent le passage de ceux-ci
so legerement a l'exterieur du corps du commutateur.
Chaque decoupe 110 est limitee radialement vers l'exterieur par un bord transversal 112 qui se prolonge verticalement vers le teas par une paste verticale 114 de positionnement, en position haute, de l'extremite libre 78-80 de la J branche de declenchement de selection associee 72 qui prend appui, par sa face superieure, sur l'extremite libre inferieure en
vis-a-vis de la paste 114.
Ainsi, en position de repos, chaque branche de declenchement de selection est en appui vertical vers le haut entre ltextremite libre d'une paste 114 associee qu'elle va "quitter" lors d'un actionnement de selection en vue d'obtenir une
commutation de la vole de selection associee a cette branche.
L'empilage elastique, qui est monte legerement comprime o verticalement, constitue par le dome central de validation et par la piece 30 assure le rappel elastique vers le haut de la piece 34 avec sa surface spherique convexe 104 en appui axial contre la
surface concave 106 de la plaque superieure de fermeture 24.
On decrira maintenant le mode de fonctionnement du s commutateur 20 selon le premier mode de realisation qui vient
d'etre decrit.
Dans ce mode de realisation, il est possible de deplacer verticalement le poussoir d'actionnement 32, parallelement a son axe general independamment de la piece 34 avec sa douille 84 et
ses bras de selection 82.
II est ainsi possible, en partant de la position haute de repos illustre aux figures 5 et 6, de ne provoquer qu'une simple validation en appuyant, verticalement de haut en teas, sur le poussoir qui coulisse alors a l'interieur de la douille 84 vers le
teas. Grace a cette course verticale vers le teas, le pointeau central 116, qui
fait saillie verticalement vers le teas en dessous de la face inferieure horizontale 118 du poussoir 32, appuie alors sur le sommet 76 de ltorgane centrale de validation 28 jusqu'a o provoquer la validation avec de plus la perception d'une
sensation, ou effet, tactile, par l'utilisateur.
La cooperation du pointeau 116 avec la zone centrale en relief 70 du dome central de validation 28 facilite "I'inversion", ou
changement d'etat, brusque du dome central.
J Au cours de la course, verticalement vers le teas, de la partie centrale du dome de validation 28, la portion centrale 74-76 de la piece 30 se deplace aussi simultanement vers le teas, parallelement a elle-meme, mais il n'y a pas de modification de I'etat des branches de declenchement de selection 72, c'est-a-dire qu'il n'y a pas de commutation parasite d'aucune vole de selection. Lorsque l'utilisateur desire activer une vole de selection, il lui suffit de faire basculer ['ensemble de l'organe d'actionnement o en deux parties 32-34 autour d'un axe de basculement B-B, et da ns le sens hora ire ou anti-horaire qu i correspondent a la vole
de selection souhaitee.
Ce basculement est obtenu en agissant sensiblement sur la partie haute du poussoir 32, qui fait saillie verticalement a s l'exterieur du commutateur 20 de maniere a entraner simultanement en basculement lateral la douille inferieure 84 avec le bras correspondent de selection 82 qui bascule vers le teas en appuyant, par son extremite libre inferieure 88, 90 sur ltextremite
libre en vis-a-vis 80 de la branche de selection 72 associee.
o Ce mouvement de basculement provoque le changement d'etat brusque de la branche 72 sur laquelle on appuie verticalement et son bord d'extremite libre 78 vient etablir un contact electrique avec le contact fixe associe de selection 56 en etablissant ainsi une liaison electrique entre ce contact 56 et le
s contact fixe commun 44, a travers le dome central conducteur 28.
Lors de ce mouvement de basculement, la branche diametraiement opposee a celle qui etablit la commutation de selection reste en appui verticalement vers le haut contre la paste 114 associee de la plaque de fermeture 24 et il ne se produit
aucune action sur le dome central de validation.
Lorsque l'utilisateur relache son effort lateral ou transversal sur la partie haute du poussoir 32, I'actionneur 32-34 revient a sa position de repos representee aux figures sous ['action de l'effet de ['effort de rappel elastique exerce par la branche 72 sur laquelle on a agit, ainsi que par les deux autres branches decalees a 90 qui ont legerement flechi lors du basculement, mais d'une course moins importante etant donnee la proximite de l'axe de basculement B-B par rapport au point de contact entre les extremites inferieures 90 des deux bras alignes de selection 82 qui cooperent avec les portions superieures en vis-a-vis des extremites libres 80 des deux branches alignees de selection. Dans la position basculee de selection, et etant donnee o l'independance du poussoir central 32 par rapport a la piece d'actionnement 34 qui porte les bras 82, il est possible a l'utilisateur de provoquer ensuite une commutation de validation en agissant sur le poussoir qui vient alors, comme decrit precedemment, provoquer un changement d'etat du dome central s de validation 28, dans les memes conditions que celles decrites precedemment et ceci bien que l'axe de deplacement du poussoir
32 soit alors incline par rapport a la verticale.
Pour manipuler l'actionneur en deux pieces 32, 34, il est generalement prevu un bouton de manosuvre 120 dont un exemple
o de realisation est represente a la figure 7.
Le bouton comporte un corps 122 qui comporte un pion ou doipt central vertical 124 qui est monte serre a l'interieur d'un trou
central complementaire 126 forme dans le corps du poussoir 32.
L'orientation angulaire du bouton 120 par rapport au commutateur est obtenue grace a un meplat 128 de detrompage
forme dans un angle du poussoir 32.
La position verticale du bouton 120 par rapport au poussoir 32 est obtenue par la venue en butee de sa face inferieure 130
sur le sommet 132 de l'encoche definissant le meplat 128.
so Des jeux axieux vent par ailleurs prevus entre ltextremite inferieure 134 du pion 124 et le fond 136 du trou 126, ainsi qu'entre la face superieure 138 du poussoir 32 et le fond 140 du
trou 142 qui re,coit ltextremite superieure du poussoir 32.
. On decrira maintenant le deuxieme mode de realisation illustre aux figures 8 a 14 par comparaison et difference avec ce qui vient d'etre decrit en reference au premier mode de realisation. Dans le premier mode de realisation, les pastes 58 de raccordement vent repliees et s'etendent paralleiement et de maniere coplanaire avec la face inferieure 38 de l'embase 22 tandis que, dans le deuxieme mode de realisation, les pastes de raccordement 58 vent repliees verticalement vers le haut le long o des faces laterales verticales 60 et 62 de l'embase isolante 22 dont la conception generale est pratiquement en tous points identique a celle decrite precedemment, et notamment en ce qui
concerne l'agencement des differents contacts fixes.
Comme on peut le voir notamment a la figure 11, la face s superieure des contacts fixes de selection 56 est ici decalee verticalement vers le teas par rapport au plan de la face superieure du contact fixe commun 44 et du contact fixe central
de validation 46.
L'organe d'actionnement unique 32-34 est realise en une
o seule piece moulee en materiau isolant.
Au voisinage de sa racine, radialement interieure, qui le relic au corps central de la partie inferieure 34 de l'organe d'actionnement, chaque bras 82 de selection comporte deux
bossages lateraux opposes 142.
La plaque superieure de fermeture 24 est une plaque moulee en matiere plastique dont la face inferieure plane 144 est en appui vertical sur la face superieure 27 de l'embase 22 et elle comporte une serie de quatre trous 146 qui debouchent dans la face inferieure 144 et dont deux recoivent deux pions de so positionnement 147 formes en vis-a-vis sur la face superieure 27
de l'embase 22.
La plaque supGrieure 24 est fixee en position assemblee sur l'embase 22 par une cage metallique et superieure 150 dont les faces laterales 152 comportent chacune une encoche 154 pour son accrochage sur un cran complementaire 156 forme dans une
face lateraie correspondante de l'embase 22.
Dans sa face inferieure, et de part et d'autre de chaque decoupe 110 dans laquelle s'etend une branche 82, la plaque s superieure de fermeture 24 comporte une padre d'encoches laterales opposees 148 qui repolvent les bossages ou ergots 142
du bras associe 82.
Dans ce deuxieme mode de realisation, les extremites libres 80 de chaque branche de declenchement de selection 72 o vent toujours en appui mutuel contre la face d'extremite inferieure du bras lateral 82 de selection associe, et ceci quels que
soient les mouvements de ltorgane d'actionnement 32, 34.
Comme precedemment, la partie inferieure 34 de l'organe d'actionnement avec ses quatre bras lateraux 82 est toujours orientee angulairement par rapport a l'embase 22 car les bras 82 et les branches 72 vent re,cus dans les degagements radisux de
l'embase 22 et dans les decoupes 110 de la plaque superieure 24.
Lors de l'actionnement de validation, les deux surfaces complementaires de guidage en tron,cons de calottes spheriques
o convexe 104 et concave 106 se separent l'une de l'autre.
Lors du basculement de l'organe d'actionnement 32, 34 pour provoquer une commutation de selection, les ergots 142 associes a la branche 82 opposee au bras 82 de selection que lton souhaite utiliser viennent buter dans le fond des encoches associees 158 de la plaque de fermeture 24, en fin de course de
l'organe d'actionnement 32, 34.
Comme on peut le voir a la figure 15, la largeur de chaque branche 72 de selection est telle qutelle s'etend en regard de portions en vis-a-vis de la face inferieure plane 144 de la plaque
o superieure 24.
Ainsi, lors du basculement en vue d'obtenir une commutation de selection, I'extremite libre de la branche 72, qui est opposee diametralement a la branche de selection sur laquelle on agit au moyen d'un bras lateral correspondent, quitte la face inferieure 90 de l'extremite libre 88 du bras 82 associe en restart en appui elastique contre les portions en visa-vis de la face inferieure 144 de la plaque superieure 24 Dans la variante de realisation representee aux figures 16 s a 18, les pastes 58 de raccordement vent repliees vers le teas avec un profil en epingle qui permet leur deformation elastique en
travaillant chacune comme une poutre flechissante.
De plus, I'extremite libre 160 d'appui elastique, sur la face superieure d'une piste conductrice appartenant a une plaque de o circuits imprimes, est alignee avec les autres extremites 160, ici selon une generatrice centrale parallele aux faces laterales 60 et 62, ce qui permet de reduire l'encombrement sur la plaque a
circuits imprimes.
Les differentes conceptions selon ['invention permettent s une grande miniaturisation d'un commutateur a cinq voles de commutation. Ainsi, a titre d'exemple, I'embase mesure 6mm de cote et ia hauteur totale du commutateur, y compris le poussoir, est aussi
de l'ordre de 6 mm.
Selon une variante de realisation non representee, il est
possible de supprimer les domes inferieurs de validation 28.
Les organes 30 de declenchement reposent alors par leur zone centrale sur le contact fixe central 46 avec lequel ils vent toujours en contact electrique et constitue ainsi le contact fixe commun. Le commutateur possede toujours ses quatre voles de commutation de selection, telles que decrites precedemment, et la vole de validation correspond a la commutation electrique du contact central fixe commun avec au moins trots contacts fixes de
selection 56.
Claims (14)
1. Commutateur electrique (20) a au moins deux voies opposees de selection et une vole de validation du type comportant: - un corps (22, 24) porte-contacts en materieu isolant qui delimite un logement 26; et - un organe unique d'actionnement (32, 34) qui comporte: un corps central (32) en forme generale de poussoir de validation qui est monte mobile selon une direction (X-X) o globalement verticale pour agir sur un organe central (28) de declenchement de validation en materisu conducteur et de forme generale bombee qui est deformable elastiquement a partir d'une position stable et haute de repos vers une position basse de validation pour etablir une liaison electrique entre deux premiers s contacts electriques fixes (44, 46) de validation agences dans le fond (42) sensiblement plan et horizontal du logement (26); et au moins une padre de bras lateraux (82) de selection, qui stetendent a partir du corps central selon deux directions diametralement opposees et dont chacun (82) comporte une o extremite libre (88, 90) qui, lorsque 1'organe d'actionnement (32, 34) bascule autour d'un axe horizontal (B-B) orthogonal au bras (82), agit sur un organe lateral associe (72) de declenchement de selection en materiau conducteur qui est deformable elastiquement a partir d'une position stable et haute de repos vers s une position basse de selection pour etablir une liaison electrique entre au moins deux contacts fixes associes (44, 56) de selection agences dans le fond (42) du logement (26) et dont 1'un est situe sensiblement verticalement au droit de l'extremite libre (88, 90) du bras lateral associe (82) de selection, o caracterise en ce que les deux organes opposes de declenchement de selection vent deux branches (72) diametralement opposees de declenchement de selection qui stetendent, chacune en regard d'un bras de selection (82), a partir d'une portion centrale (74) qui est interposee verticalement entre
i r '.
I'extremite inferieure (116, 118) du poussoir de validation (32) et la face superieure convexe (70) de la partie centrale de ltorgane de declenchement de validation (28), et en ce que, en position basse de selection, I'extremite s libre (78) d'une branche (72) de declenchement de selection etablit une liaison electrique entre, d'une part, ledit contact fixe associe de selection (56) situe sensiblement verticalement au droit de l'extremite libre (88, 90) du bras lateral associe (82) de selection et, d'autre part, I'un (44) des deux contacts fixes (42, o 44) de validation avec lequel l'organe central de declenchement de validation (28) est en permanence en contact et qui constitue un contact fixe commun a la vole de validation et a chacune des
voies de selection du commutateur.
2. Commutateur selon la revendication precedente, s caracterise en ce que la portion centrale (74) qui relic les deux branches (72) de declenchement de selection est une portion bombee dont la concavite est orientee vers le haut de maniere que la zone centrale de sa face inferieure convexe soit en appui vertical sur la zone centrale de la face superieure convexe de
I'organe central (28) de declenchement de validation.
3. Commutateur selon la revendication precedente, caracterise en ce que chaque branche (72) de declenchement de selection s'etend radialement vers l'exterieur et vers le haut a
partir de ladite portion centrale (74, 76).
4. Commutateur selon l'une quelconque des revendications
precedentes, caracterise en ce que le corps porte-contacts (22) comporte des moyens de guidage et d'orientation angulaire des bras lateraux (82) de l'organe d'actionnement (34) et des
branches laterales (72) de declenchement de selection.
o
5. Commutateur selon l'une quelconque des revendications
precedentes, caracterise en ce que le poussoir central (32) de validation et la padre de bras lateraux (82) de selection vent
realises en une seule piece.
r '.
6. Commutateur selon l'une quelconque des revendications
1 a 4, caracterise en ce que les bras lateraux (82) de selection s'etendent radialement a partir d'une douille centrale (84) a travers laquelle (92) le poussoir central (32) de validation est s monte coulissant selon son axe general pour pouvoir provoquer une commutation de validation, sans agir sur une vole de commutation.
7. Commutateur selon l'une quelconque des revendications
precedentes, caracterise en ce qu'il comporte des moyens (104, o 106) de guidage en basculement dans les deux sens de l'organe d'actionnement (32, 34) autour d'un axe (B-B) de basculement
horizontal et orthogonal aux deux bras opposes (82) de selection.
8. Commutateur selon la revendication precedente, caracterise en ce que lesdits moyens de guidage vent constitues par des formes complementaires de guidage, concave (106) et convexe (104), formees dans le corps portecontacts (22) et sur
l'organe d'actionnement (34) respectivement.
9. Commutateur selon la revendication precedente, caracterise en ce que le corps porte-contacts comporte une o embase inferieure (22) en materiau isolant dans laquelle est forme le logement (26) et qui porte les contacts fixes (42, 44, 46), et une plaque superieure (24) formant capot de fermeture et de retenue des composants (28, 30, 34) a l'interieur du logement (26), et en ce que la forme concave (106) de guidage est formee
dans le capot (24).
10. Commutateur selon l'une des revendications 8 ou 9,
caracterise en ce que l'organe central de declenchement de validation (28) sollicite elastiquement lesdites surfaces de
guidage (104, 106) en contact mutuel.
o
11. Commutateur selon l'une quelconque des
revendications precedentes, caracterise en ce qu'il comporte une
seconde padre de bras lateraux (82) de selection, et une seconde padre de branches laterales (72) de declenchement de selection decalees angulairement de 90 par rapport aux premieres padres i de bras et de branches de selection, pour constituer un commutateur (20) a quatre voies de selection et a une vole de
validation, a organe d'actionnement unique.
12. Commutateur selon la revendication precedente, prise
en combinaison avec l'une des revendications 8 ou 9, caracterise
en ce que lesdites surfaces complementaires de guidage (104, 106) vent des portions de surfaces spheriques centrees sur l'axe vertical (X-X)du poussoir et autour du point de concours des deux axes perpendiculaires (BB) de basculement de l'organe
o d'actionnement.
13. Commutateur selon l'une quelconque des
revendications 11 ou 12, caracterise en ce que l'organe
d'actionnement (32, 34) est susceptible de basculer autour d'un axe horizontal decale de 45 par rapport aux directions s orthogonales des padres de bras lateraux pour agir simultanement
sur deux organes de declenchement de selection.
14. Commutateur selon l'une quelconque des
revendications 11 a 13, caracterise en ce que la vole de
commutation de validation est activee par l'etablissement d'une o liaison electrique entre ledit contact fixe commun et au moins
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