Brevet FR2516296A1 — publié le 19830513

La présente invention est relative à des perfectionnements apportés aux commutateurs multidirectionnels. L'utilisation des commutateurs multidirectionnels s'est extrêmement répandue ces quelques dernières années, et ceci grâce, notamment, à la multiplication extraordinaire des jeux video. On fait appel à ces commutateurs partout où il est nécessaire de déplacer un objet ou une image suivant plusieurs directions (maquettes d'avions ou de bateaux, tables à dessiner automatiques, appareils de manutention, images sur écran de télévision, etc.) De tels commutateurs comportent une manette déplaçable suivant 2, 4 ou 8 directions, lesquels déplacements; en commandant des interrupteurs, déclenchent la fermeture de divers circuits, lesquels, par l'intermédiaire de relais électroniques, électriques ou électromécaniques, commandent le déplacement de l'objet ou de l'image désiré.Tous ces commutateurs sont mécaniques et la manette de commande (montée généralement sur rotule) forme un levier dont une partie -vient agir, soit directement sur une lame de contact, soit sur l'organe de commande d'un interruPteUr. Ces types de commutateurs à interrupteurs mécaniques sont très fragiles, car les lames de contact des organes de commande de ces interrupteurs cassent souvent, ou tout au moins se déforment rapidement à l'usage, et ceci d'autant plus que ces commutateurs sont l'objet de manipulations parfois très violentes, comme dans le cas de jeux video par exemple. Il en résulte que le réglage du point de fonctionnement de ces commutateurs par rapport à la manette est délicat et peu fiable, et ceci, non seulement du fait des déformations mais également à cause de la fatigue et l'usure des lames de contact sur lesquelles agit la manette. La présente invention s'est, par conséquent, fixé pour but de pourvoir à des commutateurs multidirectionnels qui répondent mieux aux nécessités de la pratique, que les commutateurs visant au même but antérieurement connus, notamment en ce qu'ils sont robustes et supportent facilement les chocs, en ce qu'ils sont fiables et très facilement réglables et en ce qu'ils permettent des manoeuvres beaucoup plus fines que les commutateurs de l'Art antérieur, La présente invention a pour objet un commutateur multidirectionnel comportant une manette à levier ou tige de commande à rotule ou montée à travers un support élastique, inclinable dansvtoutes les directions et fixée dans un bottier, caractérisé en ce que la tige de commande est munie d'un aimant, lequel par actionnement de ladite tige au moyen d'une manette, d'une poignée ou d'un bouton de commande searapproche ou s'éloigne d'une pluralité de capteurs et/ou diinterrupteurs à effet magnétique disposés de part et d'autre de la position neutre, centrale de la tige, chacun desdits capteurs et/ou interrupteurs sensibles au champ magnétique de l'aimant étant inséré dans un circuit de commande Selon un mode de réalisation avantageux de l'objet de la présente invention, le capteur et/ou l'interrupteur à effet ma onétioue est constitué d'un circuit intgré h effet Hall Suivant un autre mode de réalisation avantageux de la présente invention, le capteur et/ou l'interrupteur à effet magnéticue est constitué de lames souples, sensibles au champ magnétique Selon un mode de réalisation particulièrement avantageux de l'objet de la présente invention, des pièces aimantéesou en métal magnétique sont placées de manière réglable en regard de chague capteur et/ou interrupteur, permettant ainsi-de concentrer plus ou moins le champ magnétique de l'aimant sur le capteur et/ou interrupteur. Selon une modalité particulière de ce mode de réalisation, ladite pièce magnétique est constituée par une vis qui se déplace le long du capteur et/ou interrupteur à l'opposé du coté où vient se placer l'aimant, lesdites vis pouvant être éventuellement munies d'un petit aimant. Grâce à cette vis, on obtient des ré31ages très fins et particulièrement fiables. Selon un autre mode de réalisation avantageux de l'objet de l'invention, les capteurs et/ou interrupteurs sont montés sur un circuit imprimé fixé dans le bottier perpendiculairement à la tige en position neutre et proche de l'aimant. Conformément à l'invention, les circuits des capteurset/ou interrupteurs sont reliés aux broches d'un connecteur fixé sur le bord du circuit imprimé. Selon un mode de réalisation de la présente invention, les capteurs et/ou interrupteurs fonctionnent par tout ou rien. Selon un autre mode de réalisation de la présente invention, les circuits des capteurs et/ou interrupteurs ont un fonctionnement linéaire. Cette action linéaire permet, si on le désire, de donner à l'objet ou à l'image un mouvement à direction et à vitesse var;iables. Suivant un mode de réalisation particulièrement avantageux de l'objet de la présente invention, l'aimant dont est munie la tige de commande, a la forme d'une croix. Suivant les inclinaisons des axes de cette croix par rapport au capteurset/ou interrupteua, on peut faire mouvoir l'image ou l'objet dans la direction désirée, et ceci même avec seulement quatre capteurs et/ou interrupteurs. Il en résulte une économie et une simplicité de conception substantielles du commutateur conforme à la présente invention. Outre les dispositions qui précèdent, l'invention comprend encore d'autres dispositions qui ressortiront de la description qui va suivre. La présente invention vise particulièrement les commutateurs multidirectionnels conformes aux dispositions qui précèdent, ainsi que les appareils, dispositifs et installations dans lesquels sont inclus les commutateurs conformes à la présente invention L'invention sera mieux comprise à l'aide du complément de description qui va suivre, qui se réfère au dessin annexé, dans lequel la figure 1 est une vue en coupe d'un commutateur selon l'invention, et la figure 2 est une vue en coupe suivant II-II de la figure 1. il doit être bien entendu, toutefois, que ce dessin et les parties descriptives correspondantes, sont donnés uniquement à titre d'illustration de l'objet de l'invention, dont ils ne constituent en aucune manière une limitation. Le commutateur selon l'invention représenté sur la figure 1 comporte un bottier 1 en métal, matière plastique ou analogue, lequel peut être réalisé en une ou plusieurs parties assemblées. Ledit boitier I comporte deux lumières 2 et 3 pour le passage d'une tige de commande 4 pourvue à son extrémité supérieure d'une manette ou bouton 5. Cette tige est montée à travers une membrane élastique 6 en caoutchouc moulé ou découpé par exemple, mais on peut également envisager une rotule, une bille ou analogue. Cette tige 4peut ainsi évoluer dans toutes les directions. le déplacement n'entant limité que par les bords des lumières 2 et 3, qui jouent le rôle de butée. L'autre extrémité de la tige 4 est munie d'un aimant 7, lequel peut avoir, par exemple, la forme d'une croix. Cet aimant 7 peut être réalisé de plusieurs façons il peut être découpé dans du caoutchouc magnétique, il peut être formé par assemblage de plusieurs petits aimants réunis ensemble, etc. Cet aimant 7 par actionnement de la manette 5 se déplace au dessus d'un circuit imprimé 8 sur lequel sont montés par exemple quatre capteurs et/ou interrupteurs à effet Hall, ces capteurs et/ou interrupteurs étant disposés symétriquement sur deux axes orthogonaux. Chacun de ces capteurs et/ou interrupteurs 9 fait partie d'un circuit connecté-bux broches 10 correspond dantes d'un connecteur 14 qui relie les capteurs et/ou interrupteurs au dispositif à commander. Ainsi par déplacement de la tige 4, on amène l'aimant 7 au-dessus d'un capteur et/ou interrupteur, le champ magnétique de l'aiment agissant sur la zone sensible du capteur et/ou interrupteur. Ce dernier ouvre ou ferme le circuit suivant qu'il est ou non soumis à l'action du champ magnétique. Dans le cas où le commutateur comporte quatre capteurs et/ou interrupteurs (comme représenté sur le dessin,figure 2), on donne à l'aimant 7 la forme d'une croix. La forme et la dimension de cet aimant peuvent évidemment être variables et sont fonction du nombre de capteurs et/ou interrupteurs à effet Hall utilisés et du nombre de directions recherchées. Par exemple, l'aimant peut être de section ronde ou carrée dans le cas où on recherche autant de directions qu'il y a de capteurs et/ou interrupteurs à effet Hall, ou bien on peut lui donner la forme d'une croix si l'on recherche à obtenir huit directions pour seulement quatre capteurs et/ou interrupteurs à effet Hall. Des vis 12 en acier magnétique sont montées au-dessous du circuit imprimé 8, afin de bien diriger et concentrer le champ magnétique sur le point sensible du capteur et/ou interrupteur 9. Par réglage (extr8mement facile) de ces vis 42, on peut correctement centrer le champ magnétique de l'aimant 7 sur les capteurs et/ou interrapteurs 9 à effet Hall. Dans le commutateur représenté au dessin, la tige de commande 4 peut occuper huit positions représentées respectivement par les directions a-b-c-d-e-f-g-h sur la figure 2. Les capteurS et/ou interrupteurs utilisés peuvent être à action "tout ou rien" ou encore à effet Hall à action linéaire. il résulte de la description qui précède que, quels que soient les modes de réalisation et d'application adoptés, l'on obtient des commutateurs multidirectionnels faisant appel à des capteurs et/ou interrupteurs à effet magnétique qui présentent, par rapport aux commutateurs antérieurement connus, des avantages importants, dont certains ont déjà été mentionnés dans ce qui précède, et notamment : - l'avantage d'être robustes et pratiquement inusables, car dépourvus de tout contact mécanique entre la tige et le capteur - l'avantage d'être fiables et très facilement réglables (le réglage se faisant au moyen de la vis 12, et la grande fiabilité grâce, par exemple, au blocage de la vis 12 par un système de blocage quelconque). Ainsi que cela ressort de ce qui précède, l'invention ne se limite nullement à ceux de ses modes de réalisation et d'ap plication qui viennent d'être décrits de façon plus explicite elle en embrasse au contraire toutes les variantes qui peuvent venir à l'esprit du technicien en la matière, sans s'écarter du cadre, ni de la portée de la présente invention. REVENDICATIONS 1. Commutateur multidirectionnel comportant une manette à levier ou tige (4) de commande à rotule ou montée à travers un support élastique (6) inclinable dans toutes les directions et fixée dans un bottier (1), caractérisé en ce que la tige (4) de commande est munie d'un aimant (7), lequel par actionnement de ladite tige au moyen d'une manette, d'une poignée ou d'un bouton (5) de commande, se rapproche ou s'éloigne drune pluralité de capteurs et/ou interrupteurs (9) à effet magnétique, disposés de part et d'autre de la position neutre, centrale de la tige, chacun desdits capteurs et/ou interrupteurs sensibles au champ magnétique de l'aimant étant inséré dans un circuit de commande. 2. Commutateur selon la revendication 1 caractérisé en ce que le rapteur et/ou 1 'interr'ipteur- a effet magnétique est constitué d'un circuit int6orb 9 effet Hall 3. Commutateur selon la revendication 1, caractérisé en ce oue le capteur et/ou l'interrupteur à effet magnétique est constitué de lames souples, sensibles au chanp magnétique 4.Commutateur selon l'une quelconque des revendications 1 à 3, caractérisé en ce que des pièces aimantées ou en métal magnétique (t2) sont placées de manière règlable en regard de chaque capteur et/ou interrupteur (9) permettant ainsi de concentrer plus ou moins le champ magnétique de l'aimant sur le capteur et/ou interrupteur. 5. Commutateur selon la revendication 4,caractérisé en ce que ladite pièce magnétique (12) est constituée par une vis qui se déplace le long du capteur et/ou interrupteur à l'opposé du côté où vient se placer l'aimant (7), lesdites vis pouvant entre éventuellement munies d'un petit aimant. 6. Commutateur selon la revendication 1, caractérisé en ce que les capteurs et/ou interrupteurs (9) sont montés sur un circuit imprimé i8) fixé dans le bottier (1) perpendiculairement à la tige (4) en position neutre et proche de l'aimant (7); 7. Commutateur selon la revendication 1,caractérisé en ce que les capteurs et/ou interrupteurs (9) sont montés parallèlement R xe de a tiqe (4). 8. Commutateur selon la revendication 1, caractérisé en ce que les circuits des capteurs et/ou interrupteurs (9) sont reliés aux broches (10) d'un connecteur (11) fixé sur le bord du circuit imprimé (8). 9. Commutateur selon l'unie quelconque des revendications 1 à 8,caractérisé en ce que les circuits des capteurs et/ou interrupteurs (9) fonctionnent par tout ou rien. 10. Commutateur selon l'une quelconque des revendications 1 à 8 caractérisé en ce que les circuits des capteurs et/ou interrupteurs ont un fonctionnement linéaire. 11. Commutateur selon l'une quelconque des revendications 1 à 10,caractérisé en ce que l'aimant (7) dont est munie la tige (4) de commande a la forme d'une croix.