Brevet FR2654250A1 — publié le 19910510

-1- La présente invention concerne un commutateur à actionnement mécanique. Les commutateurs de ce type comprennent généralement un levier de commande mobile en rotation ou en translation et un organe de commutation Cet organe comporte des éléments de contact fixes et un axe actionné par le levier de commande, qui supporte des éléments de contact mobiles susceptibles de s'appliquer sur certains des éléments de contacts fixes Il occupe un volume qui est imposé par le mécanisme faisant coopérer les deux types d'éléments de contact Dans certains appareils fortement intégrés, ce volume est incompatible avec les contraintes d'encombrement. De plus, lorsqu'une bonne étanchéité du commutateur est souhaitée, la traversée de l'axe dans l'organe de commutation nécessite l'emploi de joints qui nuisent à la fiabilité du dispositif. La présente invention a ainsi pour but un commutateur de faible encombrement, présentant une grande étanchéité, qui, de surcroît, est économique. Le commutateur selon l'invention comprend un levier de commande et un organe de commutation et se caractérise en ce que cet organe de commutation est fixé sur un support et comporte une pluralité de microcontacts, en ce que le levier de commande comprend une came d'actionnement, au moins, et en ce qu'il comprend des moyens pour mouvoir le levier de commande afin que la came d'actionnement puisse actionner succesivement deux au moins des microcontacts. De plus, dans le commutateur, le support comprend des encoches et le levier de commande comprend un dispositif d'indexation qui coopére avec ces encoches de manière à immobiliser la came d'actionnement sur un des micro-contacts. Dans un premier mode de réalisation du commutateur, le levier de commande est mobile en rotation. Dans un deuxième mode de réalisation du commutateur le levier de commande est mobile en translation. Avantageusement, dans le commutateur, l'organe de commutation est réalisé selon la technologie des plastrons à bulles. -2- De plus, dans le commutateur chacun des microcontacts est recouvert d'une bulle. Dans une variante du commutateur les microcontacts sont recouverts par un seul motif. Selon une caractéristique additionnelle du commutateur, les conducteurs électriques raccordés aux microcontacts sont réunis en un peigne qui est prévu pour s'insérer dans un connecteur pour circuits souples. Les différents objets et caractéristiques de l'invention ressortiront avec plus de précision dans le cadre d'exemples de réalisation donnés à titre non limitatif en se référant aux figures annexées qui représentent: la figure 1, une vue en coupe d'un commutateur rotatif selon l'invention, la figure 2 une vue de dessus du commutateur représenté dans la figure 1, les figures 3 A et 3 B, un schéma en coupe, respectivement une vue de dessus, d'un motif, la figure 4, une variante de réalisation d'un commutateur rotatif, la figure 5, une vue en coupe d'un commutateur linéaire, la figure 6, une vue de dessus de ce commutateur linéaire. Les éléments présents dans différentes figures porteront une seule référence. Le commutateur représenté en coupe dans la figure 1 et vu de dessus dans la figure 2 comprend un levier de commande 1 du type bouton pourvu d'une came d'actionnement 2 Ce bouton est fixé sur un axe 3 par collage, par vissage ou par tout moyen connu, cet axe étant maintenu sur un support 4 au moyen d'un épaulement 5 et pouvant tourner sur lui-même Il comprend également un dispositif d'indexation du type comportant une bille 6 qui peut s'engager dans l'une des encoches 7 du support 4 Le commutateur comprend aussi un organe de commutation 8 fixé sur le support 4. Dans un premier mode de réalisation, l'organe de -3- commutation est réalisé selon la technologie connue des plastrons à bulles qui est employée notamment pour la fabrication de claviers Il comprend une couche active 9 recouverte sur sa face supérieure d'une couche externe 10 qui supporte les bulles 11, et sur sa face inférieure d'une couche adhérente 12 qui assure la fixation sur la face supérieure du support 4 Les bulles il sont disposées sur un cercle dont le rayon est égal à la distance qui sépare la came d'actionnement 2 de l'axe du bouton de commande 1. La couche active 9 comprend au centre de chaque bulle 11 un micro-contact 15 qui établit la connexion électrique entre deux conducteurs électriques 16, 17 si la bulle est soumise à une pression exercée perpendiculairement au plan du support 4 par la came d'actionnement 2 Lorsque la pression est relachée, le contact s'ouvre sous l'effet de l'élasticité de la bulle L'ensemble des conducteurs des micro-contacts est réuni en un peigne 18 qui s'insère dans un connecteur pour circuits souples Ce type de raccordement est également connu dans la fabrication des claviers. Dans un deuxième mode de réalisation de l'organe de commutation représenté dans la figure 3, l'ensemble des considérations précédentes s'appliquent à l'exception de la constitution de la couche externe 10 Cette couche ne comprend plus de bulles mais un seul motif, une section de tore 20 dont l'axe de symétrie est commun à celui du bouton de commande 11 Les micro-contacts 15 sont disposés sur un cercle dont le rayon est sensiblement égal au rayon médian de la section de tore 20 et dont le centre coïncide avec cet axe de symétrie Cette section de tore 20, comme les bulles 11, est réalisée par thermoformage. Dans les deux réalisations précédemment décrites l'étanchéité est assurée par le système du type plastron à bulles car, contrairement aux dispostifs connus, l'organe de commutation nla pas de liaison mécanique avec un composant extérieur La commutation se réalise par pression De plus l'encombrement de l'organe de commutation se réduit à l'épaisseur d'un film. Dans un troisième mode de réalisation de l'organe de commutation, les microcontacts 15 ne sont pas intégrés dans un film, -4- mais ce sont des micro-contacts classiques qui sont fixés mécaniquement sur le support 4 selon la disposition précédemment décrite Bien que présentant un encombrement plus important, cette réalisation présente les avantages propres aux micro-contacts classiques. Dans les trois cas envisagés précédemment, l'organe de commutation 8 et le bouton de commande 1 sont situés du même côté du support 4 Dans une variante de réalisation représentée dans la figure 4, ils sont situés de part et d'autre de ce support Seuls les éléments essentiels du dispositif ont été schématisés La bille 6 et les encoches 7 se situent indifféremment d'un côté ou de l'autre du support 4. Dans les différents exemples qui précèdent, le bouton de commande est pourvu d'une seule came d'actionnement Sans sortir du cadre de l'invention, il peut en comporter plusieurs. L'invention a été décrite relativement à un commutateur rotatif Elle s'applique aussi à un commutateur linéaire représenté en coupe dans la figure 5 et vu de dessus dans la figure 6 Le support 4 présente une rainure 30 L'épaulement 5 de l'axe 3 du bouton de commande est disposé de manière à ce que ce bouton soit maintenu sensiblement au contact du support 4 et puisse coulisser dans la rainure 30 Les microcontacts 15, les bulles 11 et les encoches 7 qui ont la même action ici que dans le commutateur rotatif, sont placés parallèlement à la rainure 30 de manière à ce que le bouton de commande 1 qui est immobile en rotation agisse correctement sur chaque contact élémentaire De même que dans le commutateur rotatif il a été envisagé de remplacer les bulles par une section de tore, on peut ici les remplacer par un motif tel qu'une section de cylindre La rainure qui est rectiligne dans la figure 6, peut prendre une forme incurvée sans sortir du cadre de l'invention. -5- Revendications: 1/ Commutateur comprenant un levier de commande et un organe de commutation caractérisé en ce que ledit organe de commutation ( 8) est fixé sur un support ( 4) et comporte une pluralité de microcontacts ( 15), en ce que ledit levier de commande ( 1) comprend une came d'actionnement ( 2) au moins, et en ce qu'il comprend des moyens pour mouvoir ledit levier de commande ( 1) afin que ladite came d'actionnement ( 2) puisse actionner successivement deux au moins desdits microcontacts ( 15). 2/ Commutateur selon la revendication précédente caractérisé en ce que ledit support ( 4) comprend des encoches ( 7) et en ce que ledit levier de commande ( 1) comprend un dispositif d'indexation ( 6) qui coopère avec lesdits encoches ( 7) de manière à immobiliser ladite came d'actionnement ( 2) au moins sur un desdits microcontacts ( 15). 3/ Commutateur selon l'une quelconque des revendications précédentes caractérisé en ce que ledit levier de commande ( 1) est mobile en rotation. 4/ Commutateur selon la revendication 1 ou 2 caractérisé en ce que ledit levier de commande ( 1) est mobile en translation. 5/ Commutateur selon l'une quelconque des revendications précédentes caractérisé en ce que ledit organe de commutation ( 8) est réalisé selon la technologie des plastrons à bulles. 6/ Commutateur selon la revendication précédente caractérisé en ce que chacun desdits microcontacts ( 15) est recouvert d'une bulle ( 11). 7/ Commutateur selon la revendication 5 caractérisé en ce que tous lesdits microcontacts ( 15) sont recouverts par un seul motif ( 20). 8/ Commutateur selon l'une quelconque des revendications 5 à 7, caractérisé en ce que les conducteurs électriques ( 16, 17) raccordés aux microcontacts ( 15) sont réunis en un peigne ( 18) qui est prévu pour s'insérer dans un connecteur pour circuits souples.