Brevet FR2530068A1 — publié le 19840113

La présente invention concerne un contacteur électrique du type dans lequel le contact est réalisé par la déformation d'une surface bombée déformable portant sur sa face concave un motif conducteur apte à fermer un contact lors de cette déformation. Cette surface bombée est généralement une surface à déformation brusque ou "cloquante", de manière à produire lors du cloquage une mise en contact brusque et franche, accompagnée en outre d'une sensation tactile pour l'utilisateur qui appuie sur la surface, directement ou par l'intermédiaire d'une touche. Les contacteurs existantsjusqu'à présent ne permettent cependant d'établir qu'un contact unique, et fonctionnent en mode "tout ou rien", c'est-à-dire contact ouvert ou contact fermé, correspondant respectivement à un bouton relâché ou enfoncé à fond. Au contraire, le contacteur selon l'invention permet d'établir, par exemple par l'intermédiaire d'un poussoir unique, plusieurs contacts successifs selon le degré d'enfoncement de ce poussoir, et tout en conservant les avantages des surfaces cloquantes (contact franc et sensation tactile) On peut également utiliser le contac- teur selon l'invention en contacteur "à surcourse", fonctionnant comme un contacteur classique, mais avec la possibilité de fermer un contact supplémentaire lors d'un enfoncement plus important du poussoir, éventuellement avec un effort plus important. Dans ce but, le contacteur comporte une plura- lité de feuilles superposées pourvues de surfaces bombées déformables portant sur leur face concave un motif conducteur apte à fermer un contact lors de la déformation de la surface bombée, les surfaces bombées de chacune des feuilles étant centrées sur un mimr axe, ainsi que des moyens uniques d'actionnement produisant, pendant leur course, les déformations successives des surfaces bombées, chaque surface étant déformée après la surface qui lui est immédiatement supérieure, et la totalité des sur- faces étant déformées en fin de course. De préférence, les surfaces bombées déformables sont des surfaces à déformation brusque, pour que la succession des déformations des surfaces transmette aux moyens d'actionnement une succession de sensations tactiles. Dtautres caractéristiques et avantages de l'invention apparaîtront à la lecture de la description ci-dessous d'un exemple de réalisation de l'invention, fait en référence aux dessins annexés, sur lesquels les figures 1 à 4 montrent les différentes phases d'actionnement d'un contacteur selon un premier mode de réalisation de l'invention, les figures 5 et 6 sont deux variantes simpli- fiées de ce mode de réalisation. Sur la figure 1, on peut voir un contacteur selon l'invention, formé d'un empilement de différentes feuilles on trouve ainsi, de haut en bas (la notion de"haut " et de "bas" se réfère uniquement à la présen- tation de la figure, sans suggérer aucune limitation de l'invention): une première feuille 10 de protection et de maintien des éléments inférieurs; une feuille 20 portant une première surface bombée déformable 21; une feuille rigide 30 formant entretoise; une feuille 40 portant une seconde surface bombée déformable 41 une feuille rigide 50; une feuille 60 portant une troisième surface bombée déformable 61. La première surface bombée 21 tourne sa convexité vers le haut La seconde surface bombée 41 est par exemple disposée parallèlement à la première, tandis que la troisième surface bombée 61 tourne sa convexité vers le bas; cependant, les trois surfaces bombées restent alignées sur un même axe. Les moyens d'actionnement du contacteur com- portent un poussoir 70 venant en appui au centre de la première surface bombée 21, qui est laissée apparente à travers un orifice pratiqué dans la première feuille 10 ils comprennent également une surépaisseur 81 pratiquée sur le support 80 La section Si du poussoir 70 et la section 52 de la surépaisseur 81 sont sensiblement égales, pour des surfaces 21 et 61 de dimensions iden- tiques. La figure 1 montre la structure de l'interrup- teur au repos; si l'on enfonce vers le bas le poussoir , la première surface 21 va se déformer, comme indiqué figure 2: la face inférieure de la surface 21 vient en contact avec la face supérieure de la surface 41, qui reste à ce stade peu ou pas déformée Un premier contact électrique peut être réalisé en prévoyant, sur les faces qui viennent en contactdes conducteurs électriques, par exemple sous la forme de motifs sérigraphies sur les feuilles 20 et 40. Un enfoncement supplémentaire du poussoir 70 (figure 3) va continuer à déformer la surface 21 vers le bas, jusqu'à ce que la face inférieure de la seconde surface déformable 41 vienne en contact avec la face supérieure de la feuille rigide 50 Des motifs conducteurs portés par ces deux faces qui viennent en contact permettent. ainsi d'établir un second contact électrique. La hauteur h de la feuille d'entretoise 30 est choisie à une valeur voisine de celle de la défor- mation d'une surface bombée, ce qui permet de déformer la surface 41 sans enfoncement excessif de la touche et donc sans déformation trop importante de la première surface 21. Si l'on continue à enfoncer le poussoir 70 (figure 4), celui-ci va appuyer, par l'intermédiaire des surfaces 21 et 41, sur la feuille rigide 50, ce qui va provoquer un enfoncement général de l'ensemble des feuilles 10 à 60 La surface inférieure 61, qui tourne sa convexité vers le support fixe de base 80 et la surépaisseur 81, va se trouver plaquée par celle-ci contre la face inférieure de la feuille rigide 50: on peut ainsi établir un troisième contact entre cette face inférieure et la face supérieure de la surface 61. La hauteur h 2 de la surépaisseur est choisie à une valeur au moins égale à la valeur de la déformation de la surface 61. Sur la figure 5, on a représenté une version simplifiée ne comportant que les deux surfaces bombées supérieures *de la figure 1: on retrouve l'empilement des feuilles 10 à 40 et le poussoir 70, mais l'empilement repose sur une feuille 50 ' rigide qui est désormais fixe, à la différence de la feuille 50 de la figure 1. Sur la figure 6, on a représenté une autre variante à deux contacts o, par rapport à la figure 1, la feuille 20 portant la première surface 21 et la feuille d'entretoise 30 ont été supprimées. Les surfaces déformables peuvent être obtenues par exemple à partir de feuilles de Mylar sur lesquelles ont été formées des cloques, et portant des motifs conducteurs sérigraphies Les différentes surfaces défor- mables peuvent avoir des caractéristiques identiques (amplitude de la déformation et force nécessaire pour provoquer le cloquage), mais on peut également choisir des surfaces ayant des caractéristiques mécaniques diffé- rentes, si l'on veut obtenir des sensations tactiles variables: cela peut être par exemple dans le cas des interrupteurs " 1 fin de course" o le contact de fin de course (par exemple celui réalisé par la déformation de la surface 61) correspondra à une pression accrue exercée sur le poussoir, pour éviter toute fermeture intempestive du contact. Bien entendu, de nombreuses variantes de réalisation peuvent être envisagées sans sortir du cadre de l'invention. REVENDICATIONS 1 Contacteur électrique, caractérisé en ce qu'il comporte une pluralité de feuilles ( 20, 40, 60) superposées pourvues de surfaces bombées déformables ( 21, 41, 61) portant sur leur face concave un motif con- ducteur apte à fermer un contact lors de la déformation de la surface bombée, les surfaces bombées de chacune des feuilles étant centrées sur un même axe, ainsi que des moyens uniques d'actionnement ( 70) produisant, pendant leur course, les déformations successives des surfaces bombées, chaque surface étant déformée après la surface qui lui est immédiatement supérieure, et la totalité des surfaces étant déformées en fin de course. 2 Contacteur selon la revendication 1, caractérisé en ce que les surfaces bombées déformables sont des surfaces à déformation brusque, de manière que la succession des déformations des surfaces transmette aux moyens d'actionnement une succession de sensations tactiles. 3 Contacteur selon l'une des revendications 1 et 2, caractérisé en ce qu'il comporte une paire de surfaces déformables adjacentes ( 21, 41) tournant leur concavité dans le même sens, le motif conducteur de la première surface déformée fermant un contact avec un motif conducteur porté par la face_ en regard de l'autre surface de la paire. 4 Contacteur selon la revendication 3, caractérisé en ce que lesdeux surfaces déformables de la paire sont séparées par une feuille d'entretoise ( 30) d'épaisseur(h 1) de valeur voisine de l'amplitude de la déformation. Contacteur selon l'une des revendications 1 à 4, caractérisé en ce qu'il comporte une surface défor- mable ( 41) dont le motif conducteur ferme un contact avec un motif conducteur porté par la face en regard d'une feuille rigide ( 50) adjacente, vers laquelle la surface déformable tourne sa concavité. 6 Contacteur selon la revendication 5, caractérisé en ce que la feuille rigide ( 50) est une feuille intercalaire mobile enfonçable sous l'action des moyens d'actionnement et séparant deux surfaces déformables ( 41, 61) tournant l'une et l'autre leur concavité vers cette feuille. 7 Contacteur selon la revendication 6, caractérisé en ce que les moyens d'actionnement comportent un organe de réaction ( 81) fixe provoquant la déformation de la surface déformable ( 61) placée entre cette organe et la feuille intercalaire mobile par une pression exercée au centre de cette surface déformable. 8 Contacteur selon la revendication 7, caractérisé en ce que l'organe de réaction est une sur- épaisseur de section( 52) inférieure à la section d'une surface déformable, et de hauteur(h 2) au moins égale à l'amplitude de la déformation.