Brevet FR2860914A1 — publié le 20050415

La présente invention concerne une poignée de commande destinée notamment aux engins de travaux publics. Dans un engin de travaux publics, l'opérateur commande des actionneurs par la manipulation d'une poignée. Cette poignée intègre des boutons de commande, qui peuvent être du type proportionnel ou tout ou rien . Un bouton de commande permet par exemple de contrôler une électrovanne, un électrodistributeur, un avertisseur sonore ou une commande de boîte de vitesse. La poignée doit disposer d'un grand nombre de boutons de commande sous un encombrement réduit. A titre d'exemple, un bouton de commande de type tout ou rien se compose, d'une façon connue, d'une pièce portant un contacteur électrique et d'une seconde pièce mécanique, montée pivotante ou pouvant se déplacer en translation par rapport à la première pièce pour prendre appui sur le contacteur sous la pression du doigt de l'opérateur, la seconde pièce pouvant éventuellement être associée à des moyens de rappel etlou de blocage pour obtenir un effet de retour et/ou un effet de bouton bistable. Ce type de bouton présente plusieurs inconvénients: - son encombrement limite le nombre de tels boutons pouvant être 20 logés sur la poignée, son positionnement est également contraint, la localisation sur la poignée ne pouvant être arbitraire du fait de la profondeur nécessaire. - l'étanchéité de la poignée n'est pas assurée, car des interstices sont ménagés entre les pièces mécaniques. - la lisibilité des inscriptions portées sur le bouton est faible dans une cabine sombre, - les inscriptions portées sur le bouton s'effacent progressivement lors d'utilisations répétées. De plus, lors de la fabrication, ce type de bouton n'offre pas une 30 modularité permettant de modifier simplement les fonctions remplies par l'ensemble des boutons de la poignée. La présente invention a pour but de résoudre les problèmes techniques évoqués ci-dessus, notamment pour la réalisation de boutons de type tout ou rien . A cet effet, la présente invention a pour objet une poignée de commande pour manipulateur, destinée notamment aux engins de travaux publics, comportant une armature délimitant une cavité, et au moins un bouton de commande destiné à être actionné par un opérateur, caractérisée en ce qu'au moins un bouton de commande est constitué par au moins une couche inférieure isolante et une couche supérieure isolante superposées, un élément conducteur inférieur étant fixé sur la couche inférieure, et un second élément conducteur supérieur étant situé en regard du premier à l'emplacement d'un bouton de commande, ces deux éléments étant séparés en l'absence de pression du doigt de l'opérateur et pouvant entrer en contact lors d'une pression du doigt de l'opérateur transmise à la couche supérieure, la couche supérieure se déformant et transmettant ce mouvement à l'élément conducteur supérieur, le contact entre les éléments conducteurs inférieur et supérieur fermant un circuit électrique générant un signal électrique de commande. Grâce à cette disposition, il est possible de réaliser des boutons de commande dont l'encombrement est minimal, permettant ainsi d'en positionner un plus grand nombre sur la poignée, et de choisir leur emplacement sans contrainte liée à la profondeur des boutons Selon une possibilité, l'élément conducteur supérieur est constitué par une coupelle conductrice bombée et déformable fixée sur la couche 20 inférieure. Selon une autre possibilité, l'élément conducteur supérieur est constitué par une piste conductrice réalisée en une encre conductrice sérigraphiée sur la face inférieure de la couche supérieure, une couche intermédiaire étant disposée entre les couches supérieures et inférieure, cette couche intermédiaire présentant une ouverture à l'emplacement du bouton de commande et garantissant la séparation des éléments conducteurs supérieur et inférieur en absence de pression sur le bouton. Les dispositions alternatives décrites ci-dessus permettent de réaliser de façon avantageuse des éléments conducteurs possédant une 30 épaisseur réduite. Avantageusement, une couche extérieure est fixée au dessus de la couche supérieure, cette couche comportant une sérigraphie sur sa face intérieure. La réalisation d'une sérigraphie sur la face intérieure de la couche 35 extérieure permet de porter des indications sur le bouton de façon ineffaçable par les contacts répétés des doigts de l'opérateur sur le bouton. Selon un mode de réalisation, la couche inférieure comporte au moins une source lumineuse permettant le rétroéclairage d'au moins une partie d'un bouton de commande. Cette disposition permet à l'opérateur de pouvoir visualiser, même 5 dans l'obscurité, les indications portées sur les boutons et de localiser les boutons. Avantageusement, plusieurs boutons de commande sont réalisés avec les mêmes couches inférieure et supérieure. Il est possible de réaliser des claviers souples regroupant plusieurs 10 boutons de façon compacte. Selon un mode de réalisation, le nombre de boutons de commandes réalisés avec les mêmes couches inférieure et supérieure est variable en fonction de la forme des éléments conducteurs supérieurs pour une même forme des éléments conducteurs inférieurs. La réalisation d'un clavier souple, tel que décrit, permet de modifier facilement le nombre et la disposition des boutons. Avantageusement, les couches constituant les boutons de commandes sont fixées par collage permettant ainsi l'étanchéité des boutons. Les boutons étant réalisé par un assemblage de couches collées ne présentent pas d'interstices permettant le passage de l'humidité. La présente invention a également pour objet un procédé de fabrication d'une poignée, telle que décrit ci-dessus, caractérisé en ce que la couche extérieure est déformée afin de former une cloque à l'emplacement d'un bouton de commande, cette déformation étant réglable en fonction de la force opératoire souhaitée pour enfoncer le bouton. Il est ainsi possible de choisir la sensibilité tactile, puisque l'effort d'actionnement ainsi que la course de chaque bouton peut être modifiée par changement du temps de formage de la cloque. L'invention sera mieux comprise à l'aide de la description qui suit, 30 en référence au dessin schématique annexé représentant plusieurs formes d'exécution de cette poignée. La figure 1 en est une vue en perspective représentant la partie supérieure de la poignée, selon un premier mode de réalisation. La figure 2 est une vue partielle, en perspective éclatée, de la 35 poignée de figure 1. La figure 3 est une vue en coupe schématique éclatée d'un clavier souple pour la poignée de figure 1. La figure 4 est une vue en coupe schématique éclatée d'un clavier souple pour une poignée, selon un second mode de réalisation. Les figures 1 à 3 représentent un premier mode de réalisation d'une poignée 2. Cette poignée 2 comporte une armature 3, réalisée par le montage de deux demi armatures 4 symétriques délimitant une cavité intérieure 5. La partie basse de l'armature non représentée est destinée à être reliée à un bâti, de façon fixe ou articulée. La partie centrale 6 de l'armature est destinée à la prise en main par un opérateur. La partie supérieure 7 de l'armature 3 comporte une ouverture 8 communiquant avec la cavité intérieure 5, cette ouverture 8 étant destinée à recevoir un support 9 en forme de plaque. Dans le mode de réalisation présenté, le support comporte trois portions sensiblement planes 10, 12, 13, la première portion plane 10 de taille supérieure au deux autres portion 12, 13 étant destinée à loger des boutons de commandes 14, 15, 16, 17, 18. Un dernier bouton de commande 19 est logé sur la paroi latérale de la partie supérieure de l'armature. Les boutons de commandes comprennent: - un curseur 14 permettant de réaliser un contrôle progressif, ce 20 curseur étant constitué de façon connue par un cylindre 20 monté pivotant autour de l'axe médian d'un orifice 22 ménagé dans le support 9, - quatre boutons 15, 16, 17, 18 de type tout ou rien réalisés dans un premier clavier souple 23, fixé sur le support 9, - un cinquième bouton 19 de type tout ou rien réalisé dans un 25 second clavier souple 24. Le clavier souple 23 est constitué de plusieurs couches superposées de la façon suivante, entre la surface du clavier 23 et le support 9: - une première couche constituée d'un film plastique de surface 25, portant une sérigraphie non représentée sur sa face intérieure rendant ainsi inaltérable le graphisme du clavier, le film étant déformé à chaud pour obtenir une cloque 26 dans les zones de contact électrique où l'on souhaite localiser les boutons de commande 15, 16, 17, 18, - une seconde couche 27 réalisée en polyester comportant sur sa 35 face intérieure une sérigraphie réalisée avec une encre argentée conductrice dans les zones de contact électrique de façon à former une portion de piste conductrice supérieure 28, - une troisième couche 29 isolante formant une entretoise et comportant des ouvertures dans les zones de contact électrique, et une quatrième couche 30 réalisée en polyester comportant sur sa face extérieure une sérigraphie réalisée avec une encre argentée conductrice de façon à former une piste conductrice inférieure 32 interrompue entre deux parties de contact 33. Les quatre couches 25, 27, 29, 30 constitutives du clavier souple 23 sont collées les unes aux autres en dehors des zones de contact électrique. Le clavier souple 23 est collé sur le support 9. La fixation par adhésion rend étanche l'ensemble constitué du clavier souple 23, du support 9 et de l'armature 3. La troisième couche 29 isolante permet de séparer les pistes conductrices 28 et 32 en l'absence de pression sur la cloque 26. Lors d'une pression du doigt par l'opérateur sur la cloque 26 la seconde couche 27 se déforme mettant en contact les pistes supérieure 28 et inférieure 32, la portion de piste conductrice 28 fermant le circuit électrique comportant la piste conductrice inférieure 32 et précédemment interrompu entre les deux parties de contact 33. Le signal électrique dû à ce contact électrique est acheminé vers un dispositif de commande, non représenté, par l'intermédiaire d'une limande 34 constituée d'une paire de fils conducteurs reliés aux extrémités de la piste conductrice inférieure 32, ces fils conducteurs passant par une ouverture 35 du support 9 communiquant avec la cavité intérieure 5 de la poignée 2. Le second clavier souple 24 est réalisé de façon similaire à celle décrite pour le clavier 23, ce clavier étant toutefois collé directement sur l'armature 3 et non sur le support 9. Selon une variante, la cloque 26 peut prendre une forme et une hauteur différente. En effet, en modifiant le temps de déformation du film permettant d'obtenir cette cloque, il est possible de fixer à une valeur déterminée la force opératoire nécessaire pour enfoncer la couche 25 dans la zone de la cloque 26 pour obtenir un contact électrique comme décrit ci- dessus. Le tracé des pistes conductrices supérieures 28 et inférieures 32 sont indépendants en dehors des zones de contact électrique. Ainsi, à partir d'un même tracé des pistes conductrices inférieures 32, le nombre et l'emplacement des boutons de commande 15, 16, 17, 18 dépendent du tracé des pistes conductrices supérieures 28. Selon un second mode de réalisation, représenté sur la figure 4, le clavier souple 23 est réalisé de la façon suivante, à partir de l'extérieur de la poignée, par: - une première couche 36 constituée d'un film plastique de surface, portant une sérigraphie, non représentée, sur sa face intérieure permettant de fournir un graphisme d'indication, ce film pouvant être déformé ou non, - une seconde couche 37 constituée, hors des zones de contact électrique, par le support 9 et, dans les zones de contact électrique, par une portion de membrane élastomère translucide 38 logée dans une ouverture ménagée dans le support 9, - une troisième couche 39 constituée d'un circuit imprimé comportant une carte rigide 40, des pistes conductrices 42 et une coupelle en acier 43 collée sur la face extérieure de la carte 40 dans chaque zone de contact électrique, disposée en regard d'une piste conductrice 42. La carte rigide 40 est collée et vissée sur la face intérieure du support 9. La coupelle 43 est bombée de manière à éviter le contact entre celle-ci et la piste conductrice 42 en regard, en absence de pression du doigt de l'opérateur. Lors d'une pression du doigt de l'opérateur sur la surface du clavier 23 dans une zone de contact électrique, la membrane élastomère 38 se déforme mettant en contact la coupelle 43 et la piste 42 du circuit imprimé, fermant ainsi un circuit électrique. Le signal électrique dû à ce contact électrique est acheminé vers 30 un dispositif de commande non représenté par l'intermédiaire de fils conducteurs 44 situés dans la cavité intérieure 5 de la poignée 2. Le circuit imprimé constituant la couche 39 comporte également des diodes électroluminescentes 45 qui, par l'intermédiaire de la membrane élastomère translucide 38 éclairent la première couche 36 permettant ainsi un rétro éclairage du clavier 23. La forme de la zone rétro éclairée peut être définie par la sérigraphie de la première couche 36 qui peut comporter des parties opaques ou translucides. L'invention ne se limite pas aux formes d'exécution décrites, elle en embrasse au contraire toutes les variantes. C'est ainsi notamment que le rétro éclairage défini dans le second mode de réalisation peut être appliqué dans le premier mode, en ajoutant par exemple une couche supplémentaire constituée par un circuit imprimé. REVENDICATIONS 1. Poignée (2) de commande pour manipulateur, destinée notamment aux engins de travaux publics, comportant une armature (3) délimitant une cavité (5), et au moins un bouton de commande (14, 15, 16, 17, 18, 19) destiné à être actionné par un opérateur, caractérisé en ce qu'au moins un bouton de commande (15, 16, 17, 18, 19) est constitué par au moins une couche inférieure (30, 39) isolante et une couche supérieure (27, 37) isolante superposées, un élément conducteur inférieur (32, 42) étant fixé sur la couche inférieure (30, 39), et un second élément conducteur supérieur (28, 43) étant situé en regard du premier à l'emplacement d'un bouton de commande (15, 16, 17, 18, 19), ces deux éléments étant séparés en l'absence de pression du doigt de l'opérateur et pouvant entrer en contact lors d'une pression du doigt de l'opérateur transmise à la couche supérieure (27, 37), la couche supérieure (27, 37) se déformant et transmettant ce mouvement à l'élément conducteur supérieur (28, 43), le contact entre les éléments conducteurs inférieur (32, 42) et supérieur (28, 43) fermant un circuit électrique générant un signal électrique de commande. 2. Poignée selon la revendication 1, caractérisé en ce que l'élément conducteur supérieur est constitué par une coupelle conductrice (43) bombée et déformable fixée sur la couche inférieure (39). 3. Poignée selon la revendication 1, caractérisée en ce que l'élément conducteur supérieur est constitué par une piste conductrice réalisée en une encre conductrice sérigraphiée sur la face inférieure de la couche supérieure (27), une couche intermédiaire (29) étant disposée entre les couches supérieures (27, 37) et inférieure (30, 39), cette couche intermédiaire (29) présentant une ouverture à l'emplacement du bouton de commande (15, 16, 17, 18, 19) et garantissant la séparation des éléments conducteurs supérieur (28) et inférieur (32) en absence de pression sur le bouton. 4. Poignée selon l'une des revendications 1 à 3, caractérisé en ce qu'une couche extérieure (25, 36) est fixée au dessus de la couche supérieure (27, 37), cette couche comportant une sérigraphie sur sa face intérieure. 5. Poignée selon l'une des revendications 1 à 4, caractérisée en ce que la couche inférieure (30, 39) comporte au moins une source lumineuse (45) permettant le rétroéclairage d'au moins une partie d'un bouton de commande (15, 16, 17, 18, 19). 6. Poignée selon l'une des revendications 1 à 5, caractérisée en ce que plusieurs boutons de commandes sont réalisés avec les mêmes couches 5 inférieure (30, 39) et supérieure (27, 37). 7. Poignée selon la revendication 6, caractérisée en ce que le nombre de boutons de commandes (15, 16, 17, 18, 19) réalisés avec les mêmes couches inférieure (30, 39) et supérieure (27, 37) est variable en fonction de la forme des éléments conducteurs supérieurs (28, 43) pour une même forme des éléments conducteurs inférieurs (32, 42). 8. Poignée selon l'une des revendications 1 à 7, caractérisée en ce que les couches (30, 39, 27, 37, 25, 36) constituant les boutons de commandes (15, 16, 17, 18, 19) sont fixées par collage permettant ainsi l'étanchéité des boutons. 9. Procédé de fabrication d'une poignée selon l'une des revendications 4 à 8, caractérisé en ce que la couche extérieure (25) est déformé afin de former une cloque (26) à l'emplacement d'un bouton de commande (15, 16, 17, 18, 19), cette déformation étant réglable en fonction de la force opératoire souhaitée pour enfoncer le bouton.