Bouton-poussoir contacteur

Abstract

 Dispositif de commande pour la fermeture sélective de contacts électriques situés sur une plaquette (9), constitué par un bouton-poussoir (1) coopérant avec un ressort plat (3); le ressort (3), fixé à un bâti (5) à l'une de ses extrémités et solidaire du bouton-poussir (1) à l'autre extrémité, comporte des rubans (31,32) formés d'une succession d'anses (31i,32i) lui conférant une élasticité selon l'axe de la tige (11), et des extensions lamellaires (35,36,38) flexibles en dehors du plan du ressort (3), par l'action de bossages (20,21,22) de la tige (11) lors de mouvements du bouton-poussoir en rotation et/ou en translation.

Description

[0001] La présente invention a pour objet un dispositif contacteur comportant un bouton-poussoir et un ressort plat, agencés de telle sorte que le ressort constitue à la fois le moyen de rappel élastique du bouton-poussoir et le moyen de fermeture de contacts électriques situés sur une plaquette, la sélection desdits contacts étant effectuée par une manoeuvre du bouton-poussoir en translation et/ou en rotation.

[0002] Un dispositif selon l'invention trouve son application dans des domaines très variés, mais il est particulièrement bien adapté aux cas où une commande unique pour plusieurs fonctions d'un même appareil est souhaitée, par exemple, pour des raisons ergonomiques comme c'est le cas dans le tableau de bord d'un engin de locomotion, ou pour des raisons d'unité fonctionnelle, comme c'est le cas dans une pièce d'horlogerie, qui sera retenue à titre illustratif dans la suite de la description.

[0003] Les boutons-poussoirs couramment utilisés pour activer les différentes fonctions d'une pièce d'horlogerie présentent l'inconvénient de comporter des moyens de rappel élastique vers une position neutre généralement distincts des moyens permettant de fermer sélectivement des contacts électriques, et le nombre de pièces distinctes nécessaires à la construction de tels boutons-poussoirs est généralement élevé.

[0004] Lorsqu'un bouton-poussoir comporte une pièce unique, constituant à la fois le moyen de rappel élastique et le moyen de contact, le dispositif présente l'inconvénient de ne permettre qu'un nombre de contacts différents très limité, voire réduit à un seul contact. Des boutons-poussoirs des types précédents sont par exemple illustrés par les brevets ci-après.

[0005] Le brevet CH 604 357 décrit un interrupteur électrique à poussoir dans lequel le moyen de rappel élastique est un élastomère conducteur qui constitue également le moyen de contact, mais en ne permettant que de fermer un unique contact lorsque le poussoir est enfoncé.

[0006] Le brevet CH 621 034 décrit un mécanisme dans lequel une première lame ressort permet au poussoir d'occuper une position neutre, puis deux autres positions dans lesquelles il agit sur une deuxième lame, soit pour la libérer d'une contrainte, soit pour la fléchir, en ne permettant ainsi que d'établir deux contacts.

[0007] Dans le brevet EP 0 240 778 un mécanisme à poussoir est réalisé au moyen d'un ressort métallique plat dont la découpe complexe est conçue de telle sorte que l'une de ses branches puisse fermer un contact électrique, mais un seul

[0008] La présente invention a donc pour but de remédier aux inconvénients de l'art antérieur précité et de fournir un bouton-poussoir simple à réaliser et peu coûteux du fait qu'il comporte un nombre réduit de pièces, tout en permettant de fermer sélectivement plusieurs contacts situés sur une plaquette.

[0009] A cet effet, le bouton-poussoir selon l'invention est composé de deux pièces, un bouton prolongé par une tige et un ressort plat, dont une extrémité est solidaire du bouton et dont l'autre extrémité est fixé sur un plot maintenant une plaquette portant les contacts, ladite plaquette pouvant en outre supporter un circuit imprimé. Le ressort plat est caractérisé par le fait qu'il est conformé pour avoir d'une part une élasticité selon un axe parallèle à l'axe de la tige pour ramener le bouton-poussoir dans une position neutre, et d'autre part une flexibilité en dehors d'un plan parallèle à l'axe de la tige.

[0010] Pour avoir une élasticité selon l'axe de la tige, le ressort est conformé en un ou plusieurs rubans présentant une succession d'anses selon une direction générale parallèle à l'axe de la tige. Pour avoir une flexibilité en dehors d'un plan parallèle à l'axe de la tige, le ressort possède des extensions lamellaires flexibles selon des directions sensiblement perpendiculaires ou parallèles à l'axe de la tige. Ces extensions lamellaires flexibles sont composées d'une ou de deux branches destinées à coopérer avec des bossages situés sur la tige du bouton-poussoir, lorsque ce dernier est entraîné en rotation et/ou en translation. Il est également possible de donner à au moins une extension lamellaire une déformation permanente en dehors du plan du ressort de façon à établir un contact glissant sur la plaquette lorsque le bouton-poussoir est entraîné en translation. Le ressort du dispositif selon l'invention peut être obtenu très simplement par estampage d'une feuille en un matériau flexible. Le matériau flexible utilisé peut être en métal, par exemple un acier allié à fort coefficient d'élasticité tel que le Durimph ®. Dans le cas où on utilise un matériau flexible non conducteur, les extrémités des extensions lamellaires comportent un revêtement conducteur.

[0011] Lorsqu'un bouton-poussoir selon l'invention est utilisé dans une pièce d'horlogerie, il permet par exemple d'effectuer la mise à l'heure et de mémoriser une heure d'alarme. Utilisé dans un tableau de bord, il permet par exemple de remettre à zéro le compteur kilométrique journalier et de régler l'horloge de bord.

[0012] Le bouton-poussoir en lui-même peut être obtenu de façon économique en une seule pièce par moulage d'un matériau plastique. Outre les bossages et les moyens de fixation du ressort, il peut comporter des moyens permettant de limiter sa course en rotation et/ou en translation.

[0013] L'invention sera mieux comprise en référence aux exemples de réalisation représentés par les dessins annexés dans lesquels :

• la figure 1 représente une vue en perspective d'un bouton-poussoir selon l'invention, pourvu d'un ressort plat;
• la figure 2 est une vue en coupe du bouton-poussoir de la figure 1, assemblé dans un bâti comportant une plaquette de contact;
• la figure 3 est une vue de côté du bouton-poussoir de la figure 1;
• la figure 4 est une vue de dessus du bouton-poussoir de la figure 1, sans le ressort plat,
• la figure 5 est une vue de dessus du ressort plat de la figure 1;
• les figures 6 à 10 représentent d'autres modes de réalisation d'un ressort plat, utilisable dans un dispositif à bouton-poussoir selon l'invention, et
• les figures 11 à 13 représentent d'autres modes de réalisation du corps du bouton-poussoir.

[0014] La figure 1 est une vue en perspective du bouton-poussoir 1 sur lequel est monté un ressort plat 3, et la figure 2 est une vue en coupe du bouton-poussoir 1 et du ressort plat 3 associé, positionné dans un bâti 5 comportant un passage de guidage 8. Dans la position neutre représentée à la igure 2 le ressort plat 3 est parallèle à une plaquette 9, supportant des contacts électriques. La plaquette 9 est maintenue par un plot 6 solidaire du bâti 5, ledit plot 6 comportant des points de fixation 10a et 10b destinés à fixer le ressort 3 à travers des perçages 39a et 39b situés à l'une de ses extémités.

[0015] Le bouton-poussoir 1 comporte une tige 11 de forme générale cylindrique et une couronne 12 délimitant avec la tige 11 une collerette 13. La tige 11 comporte une zone sensiblement plane 14 délimitant un manchon 15 contre la collerette 13, et un secteur comportant des pattes de positionnement 16, 17 du ressort 3, et des bossages 20, 21, 22. Des petites portées 18, 19, visibles sur les figures 3 et 4, sont prévues entre les pattes 16 et 17, et entre la patte 17 et le bossage 20, pour maintenir un petit espace entre le ressort 3 et la zone 14. Le bossage 20 est positionné dans l'axe du bouton-poussoir pour coopérer avec le ressort 3 dans les manoeuvres en translation. Les bossages 21 et 22 sont positionnés symétriquement par rapport à l'axe du bouton-poussoir pour coopérer avec le ressort 3 dans les manoeuvres en rotation. En se référant en particulier aux figures 3 et 4, on voit que l'extrémité de la tige 11 comporte un passage de guidage 23, conformé en T pour limiter les manoeuvres de bouton-poussoir en rotation et/ou en translation par coopération avec un organe de guidage, constitué par un tenon 7 solidaire du bâti 5, tel que représenté à la figure 2. De façon équivalente l'organe de guidage 7 pourrait être porté par le plot 6 solidaire du bâti et supportant la plaquette de contacts 9. Dans le mode de réalisation représenté, la surface 14 supportant les pattes 16, 17 et les bossages 20, 21, 22 comporte deux chanfreins 24a, 24b de part et d'autre d'une arête centrale 24, de façon à ce que les parties du ressort assurant l'élasticité longitudinale ne viennent pas en appui lorsque le bouton-poussoir est manoeuvré en rotation.

[0016] En se référant maintenant plus particulièrement à la figure 5, on voit que le ressort, correspondant au mode de réalisation selon les figures 1 à 4, présente une symétrie axiale et qu'il comporte de part et d'autre de l'axe, un ruban 31 (respectivement 32), formé d'une succession d'anses ouvertes alternativement vers l'intérieur 31a, 31c et vers l'extérieur 31b, plus généralement désignées par 31i (respectivement 32i) une extension lamellaire 35 (respectivement 36), perpendiculaire à l'axe et formée de deux branches 35a, 35b, et une zone de raidissement et de fixation 37 composée de deux bandes 37a, 37b perpendiculaires à l'axe et destinées à venir en appui sur les portées 18, 19 du bouton-poussoir, ces deux bandes délimitant une ouverture 37c destinée à recevoir la patte 17 pour maintenir le ressort 3 solidaire du bouton-poussoir en translation, tout en le laissant libre en rotation. Dans l'axe du ressort, et sur une bande 37d, perpendiculaire à l'axe et fermant les rubans 31, 32, se trouve une extension lamellaire 38, destinée à venir coopérer avec le bossage 20 du bouton-poussoir. Le ressort comporte en outre, dans sa partie opposée à celle où il est rendu solidaire du bouton-poussoir, des perçages 39a, 39b destinés à sa fixation sur un plot 6 solidaire du bâti 5, comme représenté dans la coupe schématique de l'assemblage de la figure 2. Dans cette figure, on a également représenté la plaquette 9 comportant des contacts qui sont sélectivement fermés par l'extension lamellaire 38 lorsque le bouton-poussoir est enfoncé, ou par l'une ou l'autre des extensions lamellaires 35, 36 lorsque le bouton-poussoir est tourne.

[0017] Le ressort qui vient d'être décrit dans le dispositif précédent peut avoir de nombreuses autres formes sans sortir du cadre de l'invention. La figure 6 représente un ressort sensiblement identique à celui de la figure 5, mais dans lequel l'extension lamellaire 38 est solidaire de la bande 37a et présente une déformation permanente en dehors du plan général du ressort de façon à assurer un contact glissant sur la plaquette 9. La figure 7, qui est une représentation en coupe selon la ligne VII-VII de la figure 6, montre un mode de réalisation de la déformation de l'extension lamellaire 38 dont l'extrémité 34 est repliée vers le plan du ressort. Le bouton-poussoir associé à un tel ressort ne présente évidemment pas de bossage central 20.

[0018] La figure 8 représente un autre mode de réalisation dans lequel le ruban 31 comporte deux anses complémentaires 31d, 31e supplémentaires, l'espace 33 rendu libre entre les deux rubans 31, 32 permettant à la fois d'avoir un contact par flexion de l'extension lamellaire 38a lorsque le bouton est enfoncé, un contact glissant 38b lorsqu'il est tiré, et deux contacts par les extensions lamellaires 35, 36 lorsqu'il est tourné dans un sens ou dans l'autre à partir de sa position de repos. On observera également que les extensions lamellaires 35, 36 ne sont pas divisées en deux branches, ce qui correspond à un mode de réalisation préféré lorsque le matériau flexible constituant le ressort n'est pas conducteur, les extrémités des extensions lamellaires comportant alors un revêtement conducteur.

[0019] La figure 9 représente un quatrième mode de réalisation d'un ressort ne comportant qu'un seul ruban 31, et ayant une extension lamellaire 38 prolongeant, dans l'axe de l'évidement central 33, la partie comportant les autres extensions lamellaires 35, 36, d'une longueur telle que son extrémité 34 est déjà légèrement fléchie par le bossage 20 en direction de la plaquette 9 supportant les contacts lorsque le bouton-poussoir est en position neutre. On observera également que, dans ce mode de réalisation l'extension lamellaire 38 contribue également à renforcer l'élasticité du ressort selon l'axe du bouton-poussoir.

[0020] La figure 10 représente un cinquième mode de réalisation dans lequel le ressort ne comporte qu'un seul ruban 31 dont les anses tournées vers l'extérieur ont des profondeurs croissantes depuis la fixation au bouton-poussoir jusqu'à la fixation 39 au bâti, ladite fixation 39 constituant un axe de rotation autour duquel chaque extension lamellaire 35, 36 peut occuper, au-dessus de la plaquette 9, trois positions selon que le bouton-poussoir est en position neutre, tirée ou enfoncée, ce qui permet donc d'établir six contacts différents par rotation de la couronne 12 dans un sens ou dans l'autre.

[0021] Les figures 11 et 12 représentent d'autres modes de réalisation du corps du bouton-poussoir. Dans le mode de réalisation représenté à la figure 11, la zone 14 supportant les bossages 21, 22 et la patte 17 est située entièrement au-dessus de la tige 11, dont une extrémité forme la couronne 12, la collerette 13 étant alors constituée par une extension circulaire de la patte 16, la face arrière de ladite collerette 13 étant prévue pour venir en appui sur la face interne du bâti 5.

[0022] Les figures 12 et 13 montrent, respectivement dans une vue en perspective, et dans une vue de dessus de la figure 12, un autre mode de réalisation du passage de guidage 23, qui permet, une fois le ressort 3 fixé sur le plot 6 par ses points de fixation 39a, 39b, de mettre en place le bouton-poussoir depuis l'extérieur du bâti 5. La figure 12 représente plus précisément la position de l'organe de guidage 7 lorsqu'il est engagé dans une première rainure 8a parallèle à l'axe, ouverte à une extrémité de la tige et formant avec le plan médian du bouton-poussoir un angle suffisant pour que l'extrémité de la patte 17 affleure la lumière 37c du ressort 3. L'autre extrémité de la rainure 8a débouche dans une autre rainure 8b perpendiculaire à l'axe et communiquant en son milieu, dans le plan médian du bouton-poussoir, avec une troisième rainure 8c parallèle à l'axe du bouton-poussoir. La figure 13 représente la position de l'organe de guidage 7 en position neutre.

[0023] Sans sortir du cadre de l'invention, l'homme de métier est en mesure, à la lumière de la description qui vient d'être donnée, d'apporter les modifications appropriées à la forme du corps du bouton-poussoir et à celle du ressort pour l'adapter au type particulier d'appareil dans lequel un tel dispositif devra être utilisé.

Revendications

1. Dispositif de commande pour la fermeture sélective de plusieurs contacts électriques situés sur une plaquette (9) solidaire d'un bâti (5) par l'intermédiaire d'un plot (6), comportant un bouton-poussoir (1) prolongé par une tige (11) guidée dans le bâti (5) et un ressort plat (3) situé dans un plan parallèle à l'axe de la tige (11), caractérisé en ce que le ressort (3) comporte d'une part un ou plusieurs rubans (31,32) présentant une succession d'anses (31i, 32i) lui conférant une élasticité selon un axe parallèle à l'axe de la tige (11), d'autre part des extensions lamellaires (35,36,38;38a,38b) flexibles en dehors d'un plan parallèle à l'axe de la tige, lesdits rubans (31,32) reliant une extrémité du ressort (3) solidaire de la tige (11) à l'autre extrémité du ressort fixée sur le plot (6) solidaire du bâti, et en ce que ladite tige (11) comporte des bossages (20,21,22) destinés à coopérer avec les extensions lamellaires (35,36,38,38a,38b) pour fermer un contact sur la plaquette (9) lorsque le bouton-poussoir (1) est entraîné en rotation et/ou en translation.

2. Dispositif de commande selon la revendication 1, caractérisé en ce que le ressort (3) comporte deux rubans (31,32) distincts présentant des successions d'anses (31i, 32i) symétriques par rapport à l'axe de la tige (11).

3. Dispositif de commande selon la revendication 1, caractérisé en ce que le ressort (3) comporte un seul ruban (31) laissant libre un espace (33) situé dans l'axe de la tige (11).

4. Dispositif de commande selon les revendications 2 ou 3 caractérisé en ce que les anses (31i, 32i) des rubans (31,32) présentent des ouvertures d'égales profondeurs.

5. Dispositif de commande selon les revendications 2 ou 3 caractérisé en ce que les anses (31i, 32i) des rubans (31,32) présentent des ouvertures d'inégales profondeurs.

6. Dispositif de commande selon la revendication 1, caractérisé en ce que les extensions lamellaires (35,36) sont disposées de part et d'autre de l'axe du ressort (3) et perpendiculaires à cet axe.

7. Dispositif de commande selon la revendication 6, caractérisé en ce que les extensions lamellaires (35,36) sont situées sur une portion du ressort solidaire du bâti (5).

8. Dispositif de commande selon la revendication 1, caractérisé en ce qu'une des extensions lamellaires (38,38a,38b) est parallèle à l'axe du ressort (3).

9. Dispositif de commande selon la revendication 8, caractérisé en ce qu'au moins une des extensions lamellaires (38,38a,38b) est recourbée en dehors du plan du ressort (3).

10. Dispositif de commande selon la revendication 1, caractérisé en ce qu'au moins une des extensions lamellaires (35,36,38,38a,38b) est composée de deux branches contiguës.

11. Dispositif de commande selon la revendication 1, caractérisé en ce que le matériau élastique constituant le ressort (3) est en un matériau métallique ayant une grande élasticité, tel qu'un acier allié.

12. Dispositif de commande selon la revendication 1, caractérisé en ce que le ressort (3) est en un matériau élastique non conducteur, et que les extrémités des extensions lamellaires (35,36,38,38a,38b) sont revêtues d'un revêtement conducteur.

13. Dispositif de commande selon la revendication 1, caractérisé en ce que la tige (11) comporte une portion de section sensiblement semi cylindrique dont une partie plane (14) est pourvue sur ses bords les plus externes de bossages (21,22) destinés à venir fléchir les extensions lamellaires (35,36) perpendiculaires à l'axe du ressort lorsque le bouton-poussoir (1) est entraîné en rotation.

14. Dispositif de commande selon la revendication 1, caractérisé en ce que la tige (11) comporte une portion de section sensiblement cylindrique dont une partie plane (14) comporte dans sa partie sensiblement centrale au moins un bossage (20) destiné à venir fléchir une extension lamellaire (38,38a,38b) parallèle à l'axe du ressort lorsque le bouton-poussoir est entraîné en translation.

15. Dispositif de commande selon la revendication 1, caractérisé en ce que la tige (11) comporte en outre un passage de guidage (23) qui coopère avec un tenon (7) solidaire du bâti (5) pour limiter la course du bouton-poussoir en rotation et en translation à deux positions extrêmes, de part et d'autre d'une position neutre dans laquelle aucun contact n'est ferme.

16. Dispositif de commande selon la revendication 1, caractérisé en ce que le ressort est assujetti au bouton-poussoir au moyen d'une ouverture 37c dans laquelle vient s'engager une patte (17) portée par la tige (11).

Dessins