Brevet FR2473220A1 — publié le 19810710

La présente invention se rapporte a un commuta- teur à bouton-poussoir comportant au moins un élément de contact assujetti dans un boîtier et un dispositif de contact dont la languette peut être amenée élastiquement par pivotement d'une position de commutation à une autre, par l'intermédiaire de la came d'un coulisseau prenant appui sur un ressort de rappel. Des commutateurs à bouton-poussoir de ce type sont connus de façon générale dans les formes de réalisation les plus diverses. Les claviers d'entrée modernes des installa- tions électroniques, et en particulier les claviers d'ins- tallations d'écriture commandés électroniquement exigent des commutateurs à bouton-poussoir de forme plate qui, tout en présentant une très grande longévité, doivent d'une part être extrêmement stables et pouvoir être montés entièrement automatiquement et, d'autre part, doivent garantir un point de contact sensible au toucher directement avant la ferme- ture du contact, de manière à assurer la commutation d'une manière sûre. Dans ce cas, un décalage est nécessaire entre le point d'enclenchement et le point de déclenchement, c'est- à-dire pour correspondre à une hystérésis, et le commutateur doit pouvoir être fabriqué en grande série à peu de frais. En outre, un tel commutateur à bouton-poussoir doit satis- faire à la condition selon laquelle, dans une variante de réalisation, il assure un enclenchement permanent lorsque son poussoir est enfoncé plus profondément. Selon les caractéristiques essentielles de l'invention, la languette de contact peut également effec- tuer un pivotement élastique perpendiculairement au sens de la course de commutation, la came du coulisseau présentantun ergot d'entraînement que ladite languette de contact fait dévier lors de l'actionnement du commutateur, avant sa libération dans le sens du déplacement du coulisseau. Dans un commutateur à bouton-poussoir réalisé conformément à l'invention, la languette du dispositif de a 473220 contact est entraînée par l'ergot d'entraînement, lors de l'actionnement du coulisseau, dans le sens de déplacement de ce dernier, jusqu'à ce que ladite languette, par sa tension préalable, surmonte la résistance de la came, due au frottement, et se déplace d'elle-même à sa seconde posi- tion de contact par un mouvement ascendant oblique. Lorsque, lors de l'actionnement du commutateur, la languette de contact est appliquée contre l'ergot d'entraînement, il se produit le point de contact souhaité, clairement sensible, par un accroissement de la force de manoeuvre directement avant le point d'enclenchement, cette force de manoeuvre diminuant lorsqu'elle atteint ledit point d'enclenchement, pour croître à nouveau linéairement lorsqu'une pression est à nouveau exercée sur le coulisseau jusqu'à sa position extrême. Un choix approprié de l'inclinaison de l'arête antérieure et de l'arête postérieure de l'ergot d'entraînement permet un réglage du décalage souhaité. Cependant, pour déterminer l'importance du déca- lage, il est prévu d'interdire une déviation de la languette de contact dans le sens du coulisseau effectuant sa course de retour. Cette caractéristique rend possible, par la conformation donnée à la came, de déterminer avec précision et sans hésitation notable, le point de déclenchement par rapport à la course de commutation. Dans une forme particulière de réalisation, pour empêcher la déviation dans le sens du coulisseau effectuant sa course de retour, la languette de contact est emprisonnée entre deux nervures de guidage s'étendant parallèlement au coulisseau, l'une de ces nervures de guidage présentant un épaulement de butée supérieur empêchant la déviation, cependant que l'autre nervure comporte un épaulement de butée inférieur, orienté à l'oblique vers le bas et permet- tant une déviation. Dans ce cas, la nervure de guidage présentant l'épaulement supérieur s'étend avantageusement du couvercle du commutateur jusqu'à l'intérieur du boîtier, ú47322t dans lequel la nervure de guidage inférieure présentant l'épaulement inférieur est réalisée en une seule pièce. Cette configuration facilite en particulier le montage à l'aide d'un appareillage automatique. Pour garantir une déviation en douceur et sans à-coup de la languette de contact, il est en outre prévu d'équiper cette dernière d'une coquilleglissière comportant des branches inclinées l'une par rapport à l'autre, l'incli- naison de l'angle inscrit entre ces branches correspondant à l'inclinaison des rampes associées de l'ergot d'entraînement Par ailleurs, la came solidaire de l'arête postérieure de l'ergot d'entraînement est biseautée et cette mesure permet avantageu- sement de faire en sorte que la mise en contact ait lieu très brusquement en même temps que la courbe caractéristique de force de la languette élastique décroît, et qu'un rebondis- sement ou un jeu puisse être supprimé au point d'enclenche- ment. Une languette de contact pouvant remplir les fonc- tions qui lui sont demandées est réalisée de manière à être fabriquée d'une manière simple et notamment montée d'une manière entièrement automatique. Dans une telle forme de réalisation satisfaisant à ces conditions, la languette de contact consiste en une lame de ressort qui, rabattue à angle droit, est subdivisée en deux tronçons pouvant être déviés dans des plans perpendiculaires l'un à l'autre. Au lieu d'être rabattue à angle droit, la lame de ressort peut également être tordue à 90 , auquel cas une déviation dans des plans perpendiculaires l'un à l'autre est également possible. Dans une autre forme de réalisation selon l'in- vention, pour que le commutateur à bouton-poussoir puisse être enclenché en permanence, le coulisseau est solidaire d'une autre came qui, à la fin de la course de commutation, actionne une autre languette de contact ne pouvant pivoter que dans un seul plan, cet actionnement de l'autre languette de contact ne pouvant avoir lieu qu'après qu'a été surmontée une force de manoeuvre plus importante exercée par un second ressort de pression bandé préalablement et relié au coulis- seau. L'utilisation d'un ressort de pression bandé préala- blement permet de rendre clairement perceptible un accrois- sement de force après l'actionnement normal lorsqu'une plus grande poussée est appliquée au coulisseau, aucun point de contact ni décalage n'étant nécessaire dans le cas o le commutateur reste enclenché en permanence. C'est pourquoi la languette de contact ne peut être déviée élastiquement que dans un seul sens perpendiculairement au déplacement du coulisseau. Dans une forme de réalisation particulière de l'invention, le ressort de pression bandé préalablement consiste en un ressort hélicoïdal qui est maintenu coaxiale- ment au ressort de rappel dans un évidement Au lieu de consister en un ressort hélicoïdal, le ressort de pression bandé préalablement peut également être un ressort en matière plastique relié au bottier. L'autre languette de contact assurant un fonctionnement permanent est logée entre une nervure de guidage partant du couvercle et faisant saillie dans le bottier, et une nervure de guidage disposée dans ledit bottier, ces nervures évitant, par des épaule- ments de butée supérieurs et inférieurs, une déviation perpendiculairement à la course de commutation. Pour pouvoir obtenir un ressort de plus grande longueur, donc moins rigide, coopérant avec la languette de contact, la région antérieure de cette dernière est coudée en U entre la coquille-glissière et le tronçon logé entre les nervures de guidage. L'invention sera décrite plus en détail en regard des dessins annexés à titre d'exemples nullement limitatifs et sur lesquels la figure 1 est une vue en éclaté avec coupe partielle d'un commutateur à bouton-poussoir selon la _47322V présente invention, la figure 2 est une coupe fragmentaire à échelle agrandie selon la ligne II-II de la figure 1; la figure 3 est -une coupe schématique en élévation d'un commutateur à bouton-poussoir équipé d'une première paire de contacts à décalage et à point de contact, remplis- sant une fonction de fermeture, et d'une seconde paire de contacts remplissant une fonction de fermeture lors de l'enclenchement en permanence, au repos; la figure 4 est une coupe correspondant à la figure 3 et illustrant la position d'enclenchement assurée par la première paire de contacts; - la figure 5 est une coupe correspondant à la figure 3 et illustrant la position finale résultant de l'actionne- ment de ladite première paire de contacts; la figure 6 est une coupe correspondant à la figure 3 et illustre le commutateur lorsque la seconde paire de contacts est actionnée lors d'un enclenchement en permanence; la figure 7 est -une coupe schématique illustrant une autre forme de réalisation du commutateur selon l'inven- tion, équipé d'une paire de contacts à décalage et à point de contact remplissant une fonction de fermeture, en position de repos; la figure 8 est une coupe schématique correspon- dant à la figure 7 et illustrant le commutateur au point d'enclenchement; la figure 9 est une coupe correspondant à la figure 7 et illustrant leditcommutateur en position extrême; et la figure 10 est une vue en perspective d'une variante de réalisation d'un dispositif de contact. Le commutateur à bouton-'poussoir, illustré en éclaté, sur la figure 1, présente un boîtier 10 obturé par un couvercle 11. Dans ce boîtier 10, se trouve un L47322C coulisseau 12 qui comporte, à son extrémité inférieure, des nez de guidage 13, qui sont engagés entre des nervures de guidage 14 solidaires du boîtier et guident ledit coulisseau lorsque ce dernier effectue un mouvement de commutation ascendant. Dans sa région centrale inférieure, le coulisseau est percé d'un évidement 15, à l'extrémité supérieure duquel se trouve un téton d'arrêt 16. Un ressort hélicoïdal 17, enfilé sur le téton 16, prend appui d'une part contre le coulisseau et d'autre part, sur le fond du boîtier. Pour éviter un déport latéral, ce ressort 17 est enfilé sur un téton d'arrêt 18 prévu sur le fond du boîtier. Le coulisseau 12 présente, dans sa région infé- rieure, une came 20 qui, faisant saillie verticalement, est dotée d'un ergot d'entraînement 21 sur sa face anté- rieure. Une autre came, diamétralement opposée, est placée sur la face postérieure du coulisseau illustré et permet d'actionner une seconde paire de contacts. Cette autre came n'est pas représentée sur les dessins. Les paires de contacts comprennent un élément de contact 22 assujetti au boîtier, ainsi qu'un dispositif de contact 24, respectivement. L'élément de contact 22 est rigide et immobilisé dans le boîtier, sa face postérieure étant en contact avec la nervure de guidage associée 14. Une patte soudée 23, disposée à l'extrémité inférieure de l'élément de contact 22, est emboîtée dans le fond du boîtier 10 et fait saillie au-delà du fond de ce dernier. Le dispositif de contact 24 comprend un tronçon 25 s'éten- dant verticalement et une languette de contact 26 orientée à l'horizontale. A l'extrémité inférieure du tronçon 25, une patte soudée 27 peut également être emboîtée dans le fond du boîtier. La languette 26 présente, à son arête inférieure, une encoche 28 ménagée sur le tronçon vertical du dispositif de contact, encoche destinée à diminuer la rigidité élastique dudit tronçon vertical dans cette 47322C région. Le dispositif 24 est fixé par sa région inférieure située audessous de l'encoche 28, de sorte que, pour l'essentiel, ce dispositif ne peut ployer que dans la zone de ladite encoche et au-dessus de cette dernière. La languette de contact 26 comporte un tronçon rectiligne se prolongeant par une partie 30 coudée en forme de U. Cette configuration en U permet d'accroître la longueur élastique et de diminuer la rigidité élastique. Une coquille-glissière 32 et un couteau de contact 33 sont la situés à l'extrémité antérieure de la languette de contact. Le couteau 33 s'étend à l'horizontale, à la différence d'un couteau de contact 34 équipant les éléments de contact 22. La coquille 32 est solidaire par formage de la languette de contact, lesbranches de cette coquille consistant en des plaquettes de tôle coudées orientées l'une vers l'autre à partir d'une arête. Dans la forme de réalisation du dispositif de contact illustrée sur la figure 10, la flexibilité dans deux plans perpendiculaires l'un à l'autre est obtenue en rabattant à angle droit une bande élastique. Un dispositif de contact incorporé dans le boîtier 10 est illustré par un pointillé sur la figure 1. Il ressort de cette illustration que ce dispositif est en contact, par le tronçon rectiligne de la languette 26, avec une nervure de guidage 14.1 dirigée vers le haut à partir du fond du boîtier. La figure 2 met davantage en évidence cette forme de réalisation. Une autre nervure de guidage 36, solidaire du couvercle 11, pénètre par le haut dans le boîtier en entourant de l'autre côté le tronçon horizontal de la languette de contact 26, de telle sorte que cette dernière ne puisse ployer dans sa région horizon- tale. La nervure de guidage 36 comporte un épaulement de butée 37 horizontal qui limite vers le haut le dépla- cement de la languette de contact. Un épaulement de butée r.... _47322r 38>incliné vers le bas et solidaire de la nervure de guidage 14.1,permet à la languette de contact de pivoter vers le bas, auquel cas cette dernière ploie dans la région de l'encoche. D'une manière correspondante,le dispositif de contact 24 de la deuxième paire de contacts est maintenu par une nervure de guidage 39 partant du couvercle 11 et par une nervure de guidage 14.3. Ces deux nervures 14.3 et 39 présentent en outre chacune un épaulement de butée horizontal 40, 41, respectivement, interdisant un pivote- ment de la languette de contact dans le sens vertical. Enfin, pour augmenter la résistance à la pression de manoeuvre lors d'un enclenchement permanent, il est prévu un autre ressort hélicoïdal-42 qui entoure le ressort hélicoïdal 17 et est disposé dans l'évidement 15. Pour assurer un bandage préalable de ce ressort hélicoïdal de pression 42, l'arête inférieure de l'évidement 15 du coulisseau 12 comporte,de part et d'autre,un épaulement 43 contre lequel l'extrémité inférieure du ressort 42 bandé prend appui. De la sorte, on peut obtenir un bandage permanent du ressort. Sur la figure 2, on voit que le ressort hélicoï- dal 42 entoure le ressort hélicoïdal 17, et que le tronçon horizontal de la languette de contact est maintenu en place, par les nervures de guidage. Le mode de fonctionnement du commutateur selon l'invention va à présent être décrit en regard des figures 3 à 9. Sur les figures 3 à 9, le commutateur n'est représenté que schématiquement, seuls ses éléments importants pour expliquer son fonctionnement étant illus- trés et affectés des mêmes références numériques que sur les figures 1 et 2. A l'appui des figures 7 à 9, il convient tout d'abord de décrire le mode de fonctionnement du commutateur r'4 7322C à bouton-poussoir équipé d'une paire de contacts remplis- sant une fonction de fermeture, ainsi que les mesures permettant d'obtenir un point de contact et un décalage. Lorsque le coulisseau 12 est enfoncé à l'encontre de l'action exercée par le ressort hélicoïdal 17, la coquille 32 de la languette de contact 26 glisse tout d'abord le long d'une piste verticale de la came 20, jusqu'à ce qu'elle vienne au contact d'une branche, sur la face antérieure de l'ergot d'entraînement 21. Lorsque le déplacement du coulisseau se poursuit, cet ergot 21 fait pivoter la languette de contact vers le haut, jusqu'à ce que la force de rappel de cette languette soit suffisante pour faire glisser la coquille 32 contre la face antérieure de l'ergot 21, de manière qu'elle retourne vers le haut en passant en regard de cet ergot 21 et qu'elle vienne s'appliquer librement contre l'élément de contact 22. Ce retour libre par pivotement est assuré par une conforma- tion correspondante inclinée de la face postérieure de l'ergot d'entraînement, et il se produit le long de la courbe caractéristique de force décroissante, d'o il résulte une mise en contact très brusque évitant un jeu au point de contact. Le franchissement du point d'enclen- chement est illustré sur la figure 8, sur laquelle est également représentée la longueur D du décalage. La figure 9 illustre la position extrême lors d'un actionnement normal du bouton poussoir, position dans laquelle la mise en contact n'est plus influencée par la came. Lorsque le bouton-poussoir est actionné hors de sa position de repos, il convient tout d'abord d'appliquer une certaine force linéaire qui surmonte la force de rappel exercée par le ressort hélicoïdal 17. Dès que - l'ergot d'entraînement est appliqué contre la coquille et que la languette de contact est déplacée vers le bas, il y a accroissement de la force nécessaire à l'actionne- ment du coulisseau et remontant à l'instant d'enclenche- 47322 C ment, étant donné que la languette de contact est libérée et que la force nécessaire pour provoquer sa déviation disparaît. On obtient ainsi un point de contact par pression parfaitement sensible. Lorsque le coulisseau est actionné au-delà du point d'enclenchement, il convient de surmonter une autre force linéaire croissante, déterminée par la force de rappel exercée par le ressort hélicoïdal 17. Lors du relâchement du coulisseau, ce dernier retourne à sa position de repos, la face postérieure de la came venant alors au contact de la branche inférieure de la coquille 32 en poussant immédiatement cette dernière vers l'extérieur, c'est-à-dire en ouvrant le contact, étant donné que la languette 26 vient s'appliquer contre l'épaulement de butée 37 de la nervure de guidage 36 sans pouvoir se déplacer vers le haut, c'est-à-dire que le contact est immédiatement ouvert lorsque la coquille 32 glisse au-delà de la face postérieure de l'ergot d'entraîne- ment, auquel cas le décalage D mentionné ci-avant se produit. Les figures 3 à 6 représentent le fonctionnement d'une autre forme de réalisation d'un commutateur à bouton- poussoir équipé d'une seconde paire de contacts jouant un rôle de fermeture pour un enclenchement permanent. Pour assurer cet autre enclenchement, on utilise une came supplémentaire 50 et une autre paire de contacts, ladite came présentant cependant une arête de glissement relative- ment longue et s'étendant verticalement, de manière à ne libérer la languette d'un dispositif de contact 56;pour lui permettre de s'appliquer contre un élément de contact 52>que lorsqu'une pression plus importante a déplacé le coulisseau au-delà de sa position extrême de la figure 5. A cet instant de la position extrême (illustré sur la figure 5) lors d'un fonctionnement normal de la première paire de contacts, le ressort hélicoïdal supplémentaire 42 vient s'appliquer contre le fond du boîtier. Pour permettre l'enclenchement permanent, le coulisseau doit être abaissé l47322C plus profondément A l'encontre de la force qu'exerce ce ressort 42 supplémentaire et plus rigide, dno il résulte une augmentation de force manifeste et relativement impor- tante. Le point d'enclenchement du fonctionnement permanent s'établit un court instant après que le ressort supplé- mentaire 42 a touché le fond du bottier, comme cela ressort des contacts non encore fermés de la partie gauche de la figure 5. La figure 6 représente le coulisseau dans sa position extrême, lors d'un enclenchement permanent du commutateur. Comme mentionné ci-avant, le ressort hélicoïdal supplémentaire 42 est logé dans l'évidement 15 du coulis- seau, de telle sorte que son bandage préalable l'applique contre les épaulements 43. Un tel bandage préalable assure un. rebond clairement perceptible lorsque le bouton-poussoir est enfoncé davantage et lorsque le ressort hélicoïdal supplémentaire vient en contact avec le fond du boîtier. Ce rebond est accom- pagné d'un nouvel accroissement de force linéaire lorsque la pression se poursuit, accroissement consistant en l'addition des constantes d'élasticité des deux ressorts hélicoidaux 17 et 42. Un commutateur a bouton-poussoir de ce type, équipé d'un mécanisme de fermeture pour un enclenchement provisoire et d'un mécanisme de fermeture pour un enclen- chement permanent permet d'utiliser, pour les deux paires de contacts, des éléments et des dispositifs de contact parfaitement identiques. Seuls la face de glissement de la came associée à la seconde paire de contacts, devant être adaptée à un enclenchement permanentset un ressort hélicoïdal supplémentaire..doivent être incorporésdans ce cas. Les mesures proposées par la présente invention permettent de réaliser un bouton-poussoir très stable et très fiable a extrêmement peu de frais, qui peut être monté ú47322C d'une manière entièrement automatique. Le commutateur ainsi obtenu satisfait aux exigences d'un point de contact sensible immédiatement avant la fermeture du contact et d'un décalage entre le point d'enclenchement et le point de déclenchement, tout en garantissant une commutation irréprochable par une fermeture et une ouverture très brusques des contacts, c'est-à-dire sans jeu au point d'enclenche- ment. La fermeture du contact a lieu alors que la courbe caractéristique de force décroît et elle a une influence positive pour éviter les à-coups. Par une configuration appro- priée de la face postérieure de l'ergot d'entraînement, inclinée davantage que la courbe de la languette de contact se déplaçant en direction de l'élément de contact, la coquil- le peut se détacher de ladite face postérieure et se dépla- cer librement à sa position de contact. Il va de soi que de nombreuses modifications peuvent être apportées au commutateur décrit et représenté, sans sortir du cadre de l'invention. Z47322r REVENDICAT IONS 1. Commutateur à bouton-poussoir comportant au moins un élément de contact assujetti dans un boîtier et un dispositif de contact dont la languette peut être amenée élastiquement par pivotement d'une position de commutation à une autre, par l'intermédiaire de la came d'un coulisseau prenant appui sur un ressort de rappel, commutateur caractérisé en ce que ladite languette de contact (26) peut également effectuer un pivotement élastique perpendiculairement au sens de la course de commutation, et en ce que ladite came (20) présente un ergot d'entraînement (21) que ladite languette (26) fait dévier lors de l'actionnement du commu- tateur, avant sa libération dans le sens de déplacement dudit coulisseau (12). 2. Commutateur selon la revendication 1, caracté- risé en ce qu'une déviation'de la languette de contact (26) dans le sens du coulisseau (12) effectuant sa course de retour est empêchée. 3. Commutateur selon l'une des revendications 1 et 2, caractérisé en ce que la languette de contact (26) est située entre deux nervures de guidage (14.1, 36) parallèles au coulisseau, l'une (36) de ces nervures représentant un épaulement de butée supérieur (37) empêchant la déviation, cependant que l'autre nervure (14.1) comporte un épaulement de butée inférieur (38), orienté à l'oblique vers le bas et permettant une déviation. 4. Commutateur selon l'une quelconque des reven- dications 1 à 3, caractérisé en ce que la nervure de guidage (36) présentant l'épaulement supérieur (37) s'étend du cou- vercle (11) du commutateur jusqu'à l'intérieur du bottier (10), dans lequel la nervure de guidage inférieure (14.1) présentant l'épaulement inférieur (38) est réalisée en une seule pièce. 5. Commutateur selon l'une quelconque des reven- dications 1 à 4, caractérisé en ce que la languette de ú47322P contact (26) est équipée d'une coquille-glissière (32) comportant des branches inclinées l'une par rapport à l'autre, et en ce que l'inclinaison de l'angle inscrit entre ces branches correspond à l'inclinaison des rampes associées de l'ergot d'entraînement (21). 6. Commutateur selon l'une quelconque des reven- dications 1 à 5, caractérisé en ce que la came (20) soli- daire de la face postérieure de l'ergot d'entraînement (21) est inclinée de manière permettre une oscillation libre de la languette de contact (26) à sa position de commutation. 7. Commutateur selon l'une quelconque des revendications 1 à 6, caractérisé en ce que la languette de contact (26) consiste en une lame de ressort qui, rabattue à angle droit, est subdivisée en deux tronçons pouvant être déviés dans des plans perpendiculaires l'un à l'autre. 8. Commutateur selon l'une quelconque des reven- dications 1 à 7, caractérisé en ce que le coulisseau (12) est solidaire d'une autre came (50) qui, à la fin de la course de commutation, actionne une autre languette de contact (56) ne pouvant pivoter que dans un seul plan, et en ce que l'actionnement decetteautre languette (56) ne peut avoir lieu que lorsqu'a été surmontée une force de manoeuvre plus importante exercée par un second ressort de pression (42),bandé préalablement et relié audit cou- lisseau (12). 9. Commutateur selon la revendication 8, carac- térisé en ce que le ressort de pression bandé préalablement consiste en un ressort hélicoidal (42) qui est maintenu coaxialement au ressort de rappel (17) dans un évidement menagé à l'extrémité postérieure du coulisseau (12) et qui prend appui contre des épaulements (43). 10. Commutateur selon l'une des revendications 8-et 9, caractérisé en ce que le ressort de pression L473220' bandé préalablement est un ressort en matière plastique relié au bottier. 11. Commutateur selon l'une quelconque des revendications 1 à 10, caractérisé en ce que l'autre languette de contact (56) assurant un enclenchement en permanence est logée entre une nervure de guidage (39) partant du couvercle et faisant saillie dans le bottier, et une nervure de guidage (14.3) disposée dans ledit bottier, ces nervures empêchant une déviation perpendicu- lairement à la course de commutation, grâce à des épaule- ments de butée (41, 40) supérieurs et inférieurs. 12. Commutateur selon l'une quelconque des revendications 1 à 11, caractérisé en ce que la région antérieure de la languette de contact (26; 56) est coudée en U entre la coquille (32) et le tronçon logé entre les nervures de guidage, de manière à présenter une plus grande souplesse.