Brevet FR2592986A1 — publié le 19870717

COMMUTATEUR POUR UNE CARTE A CIRCUIT IMPRIME L'invention est relative à un commutateur pour une carte à circuit imprimé ayant une pièce rotative de support d.Sun contact en forme de pont, montée à rotation sur un axe perpendiculaire à la carte, ayant des plots de contact fixe, répartis sur une première piste circulaire concentrique audit axe de rotation pour coopérer avec l'un des contacts du pont rotatif, dont l'autre contact coopère avec une deuxième piste circulaire concentrique de contact fixe. Un commutateur connu du genre mentionné est constitué par un composant monté sur la carte. Ce composa;lt est volumineux et couteux et son montage sur la carte nécessite une fixation mécanique et un raccordement électrique au circuit imprimé relativement couteux. La présente invention a pour but de permettre la réalisation d'un commutateur fiable et simple permettant d'assurer un grand nombre de positions de commutations stables en utilisant direcrement le circuit imprimé de la carte comme plots de contact. Le commutateur selon l'invention est caractérisé en ce que la fixation de la pièce rotative sur ladite carte est réalisée par des crochets d'encliquetage, portés par la pièce rotative en s'étendant parallèlement autour dudit axe qui s'encliquètent dans un trou rond ménagé dans la carte fixe et que l'indexage en position de la pièce rotative par rapport au circuit porté par la carte est réalisé par des crans, répartis sur le pourtour interne dudit trou, avec lesquels coopèrent élastiquement une ou plusieurs protubérances portées par lesdits crochets. Le commutateur est constitué de trois pièces, en l'occurrence la carte avec le circuit imprimé formant les plots de contact fixe, le pont de contact en forme de lame métallique élastique et la pièce rotative portant le pont de contact qui est agencé en bouton de manoeuvre encliqueté dans un trou ménagé dans la carte. L'indexage en position de la pièce rotative est réalisé au niveau de la fixation mécanique et plus particulièrement par les becs d'encliquetage portant sur leur face en regard du trou de la carte des protubérances pénétrant dans les crans ménagés sur le pourtour interne du trou de la carte. Les plots de contact fixe sont des parties planes du circuit imprimé afin de limiter l'usure due au frottement du pont de contact rotatif. Le bouton de m anoeuvre présente sur son pourtour externe des rainures permettant un actionnement par un outil, notamment un tournevis ou une manoeuvre manuelle sur une surface non lisse. Les positions d'indexage sont marquées par tout moyen approprié sur le pourtour externe du bouton permettant un repérage facile de la position du commutateur.Le bouton de manoeuvre porte sur sa périphérie externe des trous de plombage, dont le nombre correspond au nombre de positions de commutation, par exemple de 12, chaque trou permettant le passage d'un fil de plombage, qui verrouille en rotation le bouton par rapport à une partie fixe, par exemple un bottier de logement de la carte à circuit imprimé. Un segment du bouton de manoeuvre traverse avantageusement une fente ménagée dans une face de ce bottier pour permettre une commande de l'extérieur et un plombage externe par un fil traversant le trou de plombage et engagé dans des rainures adjacentes à la fente de la face du boitier. La pièce rotative peut être agencée pour une rotation de 3600, les positions de commutation étant régulièrement réparties sur l'ensemble de la circonférence de la piste circulaire de contact.Dans certaines applications nécessitant un nombre de positions moindres, la rotation du bouton de manoeuvre peut être limitée par des butées coopérant avec une partie fixe, par exemple la paroi du bottier, ces butées étant soit des pièces en forme de pionsmis en place dans des orifices appropriés, ménagés sur le bouton de manoeuvre, soit des pions brisables prévus au moulage sur le bouton de manoeuvre et facilement sectionnables, lors du montage du commutateur. Le circuit imprimé présente une piste circulaire interne continue, entourant concentriquement le trou de fixation de la pièce rotative et une deuxième piste concentrique et extérieure à la première, subdivisée en plots de.contact. Le nombre de plots est avantageusement de 12, chacun raccordé par le circuit imprimé à des circuits à commuter. D'autres avantages et caractéristiques ressortiront plus clairement de la description qui va suivre d'un mode de mise en oeuvre de l'invention donné à titre d'exemple non limitatif et représentés aux dessins annexés dans lesquels - la figure 1 est une vue schématique en élévation d'un commutateur selon l'invention - la figure 2 est une vue de gauche du commutateur selon la figure1; - la figure 3 est une vue en plan du commutateur selon la figure 1 - la figure 4 est une coupe suivant la ligne IV-IV de la figure1 ;; - la figure 5 est une vue en élévation à échelle agrandie du bouton de manoeuvre du commutateur - la figure 6 est une coupe suivant la ligne VI-VI de la figure 5 - la figure 7 est une coupe suivant la ligne VII-l7II de la figure 5 - la figure 8 est une vue en élévation montrant le pont de contact monté sur le bouton de manoeuvre selon la figure 5 - la figure 9 est une coupe suivant la ligne IX-IX de la figure 8 les figures 10 et 11 sont des vues respectivement en élévation et de côté d'une partie du bouton de manoeuvre avec le dispositif de plombage; -la figure 12 est une vue en élévation de la carte d'un circuit imprimé. Sur les figures, un commutateur 10 est constitué de trois pièces, en l'occurrence une pièce rotative 12 en forme de bouton de manoeuvre, une carte 14 à circuit imprimé 16 et un pont de contact 18. La pièce rotative 12 porte un tourillon 20 constitué de trois crochets 22,24,26, susceptibles de s'encliqueter dans u trou 28, ménagé dans la carte 14. Le pourtour interne du trou 28 présente 12 crans 30, correspondant aux 12 positions du commutateur 10. avec les crans 30 coopèrent des protubérances ou bossages 32,, prévus sur la face externe des crochets 22,24 26, en regard du pourtour interne du trou 28. Les crochets 22,24,26 présentent une certaine élasticité qui assure d'une part la retenue du tourillon 20 dans le trou 28 et d'autre part l'engagement des protubérances 32 dans les crans 30.La carte 14 est d'un type standard à simple ou double face, le circuit imprimé 16 disposé sur la face en regard du bouton 12 présentant une piste circulaire continue 34 entourant concentriquement le trou 28. Extérieurement à la piste circulaire continue 34 est disposée une piste circulaire constituée par 12 plots 36, correspondant aux 12 positions du commutateur 10. La pièce rotative 12 comporte un évidement annulaire 38, entourant le tourillon 20 et ouvert du côté de la carte 1 4. Dans l'évidement 38 est logé le pont de contact 18, constitué par une bague élastique présentant deux bossages sphériques 40,42, diamétralement opposés et constituant les contacts mobiles du commutateur 10. L'évidement 38 est dissymétrique pour permettre le montage que dans un seul sens du pont de contact 18. La bague ou contact mobile 18 est maintenue dans l'évidement 38 par deux saillies 45, solidaires de la pièce 12 et engagées dans des rainures conjuguées 47 de la bague 18. Les bossages sphériques ou contacts mobiles 40, 42 sont maintenus au contact des pistes circulaires 34, 63 par déformation élastique de la bague 18, prenant appui sur le fond de l'évidement 38. A chaque cran 30 d'indexage correspond une position du contact mobile 42 sur l'un des plots 36 pour établir un contact électrique entre la piste circulaire continue 34 et le plot 36 correspondant par l'intermédiaire du contact mobile 40 de la bague conductrice 18 et du contact opposé 42.Une rotation du bouton 1 2 fait pivoter le contact mobile 42 sur les plots successifs 36 pour assurer la commutation des circuits 44 reliés au plot 36. Dans l'exemple illustré par les figures 1 à 4, les circuits commutés 44 sont connectés à des résistances 46 portées par la carte 14, toute autre disposition étant utilisable. Les bossages sphériques 40, 42, glissent sur la surface plane de la carte 14, sans déformation additionnelle au cours d'une rotation du bouton de manoeuvre 12, la position de ce bouton étant définie par les crans 30. On évite ainsi toute usure mécanique des contacts, en l'occurrence des plots 36 du circuit imprimé 16. En se référant plus particulièrement aux figures 5 à 7, on voit que le pourtour externe du bouton 12 présente des rainures équidistantes 48, dont chaque paire encadre une face 50, correspondant à une des 12 positions du commutateur 10. Le repérage de la position commutée est réalisé par une inscription par tout moyen opérant sur la face 50 correspondante. Les rainures 48 permettent un actionnement du bouton 1 2 par un outil, notamment un tournevis et ces rainures assurent de plus une meilleure préhension, lors d'un actionnement manuel du bouton 12. 1 chaque face 50 du bouton 12 est associé un trou de plombage 52, les 12 trous 52 étant réparties régulièrement sur le pourtour du bouton 12.Un fil de plombage 54 peut être introduit dans le trou de plombage 52, tel que représenté aux figures 10 et 11, pour verrouiller en position le bouton 12. Un segment du bouton 12 traverse une fente 56 ménagée dans une paroi 58, par exemple d'un coffret ou d'un bottier de logement du commutateur 10 pour permettre une manoeuvre du bouton 1 2 à partir de l'extérieur de ce bottier. La face externe 50 du bouton 12, correspondant à la position du commutateur 10affleure ou est en faible saillie de la paroi 58, laquelle paroi présente une rainure ou un enfoncement 60, 62, aligné avec le trou de plombage 52 pour permettre le passage du fil 54. On voit que le fil de plombage 54 passant dans le trou de plombage 52 et les rainures adjacentes 60, 62, verrouille en position le bouton de manoeuvre 12. D'autres moyens de plombage sont utilisables. La pièce rotative ou bouton 12 peut effectuer une rotation illimitée de 3600 ou inversement être limitée en rotation par des butées imposant un mouvement alternatif ou une limitation en rotation du bouton 12. Cette limitation en rotation est intéressante lorsque le nombre de positions utilisé est inférieure aux 12 positions prévues à l'origine. Les butées peuvent hêtre des pions 64, représentés en traits discontinus sur les figures 6 et 7, pouvant être introduits dans des trous 66 ménagés dans le bouton 12 sur la face opposée à la carte 14. Les trous 66 correspondent aux 12 positions du commutateur 10 et le pion 64 limite la rotation du bouton 12, par exemple par butée contre la paroi 58 du boîtier représenté aux figures 10 et 11 ou contre toute autre partie fixe.Les pions 64 peuvent également venir de moulage avec le bouton 12 et être sectionnés ou brisés pour sélectionner le pion adapté à l'angle de rotation autorisé du bouton 12. Il est inutile de décrire le fonctionnement du commutateur 10 et il suffit de rappeler que ce commutateur est particulièrement simple et fiable et assure un nombre important de positions stables dans un encombrement réduit et à coût limité. Le nombre de positions peut bien entendu être différent de 12, chaque position étant repérée en clair et le commutateur étant verrouillable par plombage dans chacune de ces positions. La commutation peut être réalisée manuellement ou avec un outil et le commutateur comporte trois pièces indépendantes dont l'assemblage est simple et rapide. La commutation est réalisée sur un circuit imprimé simple face pouvant comporter un traitement de surface approprié au nombre de manoeuvres et aux conditions électriques d'utilisation du commutateur. Le bouton 12, qui est une pièce en matière plastique moulée, assure les fonctions multiples décrites ci-dessus, en l'occurrence d'encliquetage sur la carte 14, de positionnement par l'engagement des bossages 32 dans les crans 30, de support de la bague de contact mobile 18 et de manoeuvre manuelle ou avec un outil, avec une possibilité de plombage et de limitation en rotation par des pions 64. L'invention est bien entendu nullement limitée au mode de mise en oeuvre plus particulièrement décrit et représenté sur les dessins annexés. REVENDICATIONS 1. Commutateur (10) pour une carte (14) à circuit imprimé (16) ayant une pièce rotative (12) de support d'un contact (18) en forme de pont, montée à rotation sur un axe perpendiculaire à la carte ayant des plots (36) de contact fixe, répartis sur une première piste circulaire concentrique audit axe de rotation pour coopérer avec l'un (42) des contacts du pont rotatif t18) dont l'autre (40) contact coopère avec une deuxième piste (34) circulaire concentrique de contact fixe, caractérisé en ce que la fixation de la pièce rotative (12) sur ladite carte (14) est réalisée par des crochets (22, 24, 26) d'encliquetage, portés par la pièce rotative en s'étendant parallèlement autour dudit axe, qui s'encliquètent dans un trou (28) rond ménagé dans la carte (14) fixe et que l'indexage en position de la pièce rotative (12) par rapport au circuit (16) porté par la carte (14) est réalisé par des crans (30) répartis sur le pourtour interne dudit trou (28), avec lesquels coopèrent élastiquement une ou plusieurs protubérances (32) portées par lesdits crochets (22, 24, 26). 2. Commutateur selon la revendication 1, caractérisé en ce que lesdits plots (36) sont constitués par des parties coplanaires du circuit imprimé (16) qui assurent les connexions aux circuits commutés (44). 3. Commutateur selon la revendication 1 ou 2, caractérisé en ce que la pièce rotative est agencée en forme de bouton (12) cylindrique de manoeuvre ayant trois crochets (22, 24, 26) d'encliquetage faisant saillie de la face plane du bouton en regard de la carte (14) fixe et que le contact (18) en forme de pont est constitué par une pièce élastique intercalée et comprimée entre ladite face plane et ladite carte (14) pour assurer la pression de contact sur les plots (36) portés par la carte. 4. Commutateur selon la revendication 1, 2 ou 3, caractérisé en ce que le pourtour cylindrique de la pièce rotative (12) est rainuré (48) pour faciliter l'actionnement du bouton (1 2) par un outil. 5. Commutateur selon la revendication 3 ou 4, ayant un bouton (12) de manoeuvre dont un segment circulaire traverse une fente (56) ménagée dans un boitier (58) contenant ledit commutateur, pour une manoeuvre à partir de l'extérieur du boltier, caractérisé en ce qu a chaque position d'indexage est associé un trou (52) de plombage,prévu sur ledit segment, qui vient en regard d'une rainure (60, 62) solidaire dudit boîtier (58) pour le passage d'un fil (54) de plombage qui verrouille la rotation du bouton. 6. Commutateur selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que ladite pièce rotative (12) porte des pions (64) brisables ou amovibles formant des butées de limitation de l'angle de rotation de ladite pièce rotative. 7. Commutateur selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que le contact (18) en forme de pont est constitué par un disque élastique annulaire traversé par les crochets (22, 24, 26) d'encliquetage et portant deux contacts (42, 40) sphériques diamétralement opposés à des distances radiales différentes pour coopérer respectivement avec la première (36) et la deuxième (34) pistes circulaires dela carte (14) de rayons différents. 8. Commutateur selon la revendication 7, caractérisé en ce que ledit disque annulaire (18) est emboîté dans un logement (38) ménagé dans la pièce rotative (12) en regard de la carte (14) et est positionné en rotation par des rainures (47) et des nervures (45) conjuguées. 9. Commutateur selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce qu'il est constitué de trois pièces, en l'occurrence la carte (14) à plots (36) de contact fixe, le contact mobile (18) en forme de pont et la pièce rotative (12) de support de contact mobile formant une pièce monobloc de moulage avec les crochets (22, 24, 26) d'encliquetage et d'indexage.