Brevet FR3050310A1 — publié le 20171020

B15075 - slider 1 DISPOSITIF DE COMMANDE A BOUTONS SANS CONTACT Domaine La présente demande concerne un dispositif de commande, notamment un dispositif de commande à boutons sans contact. Exposé de l'art antérieur Un dispositif de commande comprend généralement au moins un organe de commande, par exemple un bouton, dont l'actionnement par un opérateur entraîne la génération d'un signal électrique de commande. Dans le cas d'un potentiomètre linéaire, le bouton peut mettre en contact une piste conductrice et une piste résistive qui forment, par exemple, un pont diviseur de tension dont le rapport dépend de la position de la zone de contact entre les deux pistes. En déplaçant le bouton, la position de la zone de contact entre les pistes est modifiée et le rapport du pont diviseur de tension est modifié. Un tel dispositif de commande peut être utilisé pour commander un système électronique d'acquisition de pistes sonores et/ou pistes vidéo, une table de mixage, etc. Pour certaines applications, il est souhaitable que le dispositif de commande soit sensiblement étanche. C'est le cas notamment pour un système d'acquisition de pistes sonores destiné à être utilisé en extérieur dans des conditions environnementales pouvant être délétères pour le système d'acquisition, par exemple par temps de pluie, en présence de sable, sous l'eau, etc. Il peut 3050310 B15075 - slider 2 en outre être souhaitable de protéger les circuits électroniques du dispositif de commande contre les perturbations électromagnétiques. Il est connu un dispositif de commande dans lequel 5 chaque bouton comprend un aimant permanent adapté à attirer une bille métallique qui vient mettre en contact les pistes du potentiomètre. Les billes métalliques et les pistes du potentiomètre peuvent alors être disposées dans un boîtier sensiblement étanche, les boutons étant déplacés sur la face 10 supérieure du boîtier pour déplacer les billes. La figure 1 est une vue en perspective schématique d'un exemple de dispositif de commande 10 comprenant un boîtier 12 ayant une face supérieure 14 sur laquelle peuvent glisser des boutons de commande 16, seuls deux boutons 16 étant représentés 15 en figure 1. La face supérieure 14 peut, en outre, comprendre des rainures 18 pour guider le déplacement des boutons 16. Les matériaux composant la face supérieure 14 du boîtier 12 et les boutons sont choisis pour faciliter le glissement des boutons 16 sur le boîtier 12. Toutefois, des oscillations parasites peuvent 20 apparaître lors du coulissement du bouton 16 et entraîner des vibrations indésirables perceptibles au toucher par l'opérateur ou entraîner la génération de bruits parasites. Un traitement de surface de la face supérieure du boîtier 12 doit alors être prévu pour améliorer le glissement des boutons 16. Toutefois, un tel traitement a généralement un coût important et peut avoir des effets limités. Résumé Un objet d'un mode de réalisation est de pallier tout ou partie des inconvénients des dispositifs de commande à boutons 30 glissants décrits précédemment. Un autre objet d'un mode de réalisation est d'améliorer le contact glissant entre un bouton de commande et le boîtier d'un dispositif de commande à boutons glissants. 3050310 B15075 - slider 3 Un autre objet d'un mode de réalisation est de réduire les émissions sonores indésirables lors du déplacement des boutons du dispositif de commande. Un autre objet d'un mode de réalisation est de réduire 5 les vibrations mécaniques perceptibles par un utilisateur lors du déplacement des boutons du dispositif de commande. Ainsi, un mode de réalisation prévoit un dispositif de commande comprenant un boîtier comprenant au moins une rainure, des tiges fixées au boîtier et s'étendant de part et d'autre de 10 la rainure et au moins un bouton comprenant une portion adaptée à pénétrer au moins en partie dans la rainure et des faces adaptées à coulisser sur les tiges. Selon un mode de réalisation, le boîtier comprend, pour chaque tige, une gorge sur laquelle repose la tige. 15 Selon un mode de réalisation, le dispositif comprend un élément élastique de collage interposé entre chaque tige et la gorge sur laquelle repose la tige. Selon un mode de réalisation, les tiges sont cylindriques à base circulaire. 20 Selon un mode de réalisation, chaque bouton comprend un corps d'un premier matériau destiné à être au contact des tiges et un plot d'un deuxième matériau, différent du premier matériau, destiné à être manipulé par un opérateur. Selon un mode de réalisation, chaque bouton comprend un 25 aimant permanent ayant une face exposée vers l'extérieur. Selon un mode de réalisation, le dispositif comprend, en outre, dans le boîtier : un premier film ; une piste conductrice sur le premier film ; un deuxième film ; une piste résistive sur le deuxième film ; et une bille adaptée à être attirée par l'aimant permanent. Selon un mode de réalisation, le dispositif comprend, en outre, un film en mousse interposé entre le boîtier et le 35 premier film. 3050310 B15075 - slider 4 Selon un mode de réalisation, le dispositif comprend une cage de guidage de champ magnétique entourant l'aimant permanent à l'exception de ladite face exposée. Selon un mode de réalisation, le dispositif comprend, 5 en outre, dans le boîtier, des lames d'un matériau ferritique, la cage étant destinée à recouvrir au moins en partie lesdites lames lorsque ladite portion a pénétré au moins en partie dans la rainure. Brève description des dessins 10 Ces caractéristiques et avantages, ainsi que d'autres, seront exposés en détail dans la description suivante de modes de réalisation particuliers faite à titre non limitatif en relation avec les figures jointes parmi lesquelles : la figure 1, décrite précédemment, est une vue en 15 perspective schématique d'un dispositif de commande à boutons glissants ; la figure 2 est une vue en perspective, partielle et schématique, d'un mode de réalisation d'un dispositif de commande à boutons glissants ; et 20 la figure 3 est une coupe partielle et schématique du dispositif de commande de la figure 2. Description détaillée De mêmes éléments ont été désignés par de mêmes références aux différentes figures et, de plus, les diverses 25 figures ne sont pas tracées à l'échelle. Par souci de clarté, seuls les éléments qui sont utiles à la compréhension des modes de réalisation décrits ont été représentés et sont détaillés. En particulier, la réalisation d'un potentiomètre à pont diviseur de tension est bien connue de l'homme du métier et n'est pas décrite 30 en détail par la suite. Dans la description qui suit, lorsque l'on fait référence à des qualificatifs de position absolue, tels que les termes "avant", "arrière", "haut", "bas", "gauche", "droite", etc., ou relative, tels que les termes "dessus", "dessous", "supérieur", "inférieur", etc., ou à des qualificatifs 3050310 B15075 - slider 5 d'orientation, tels que les termes "horizontal", "vertical", etc., il est fait référence à l'orientation des figures ou à un dispositif de commande à bouton glissant dans une position normale d'utilisation. Sauf précision contraire, les expressions 5 "approximativement", "sensiblement", et "de l'ordre de" signifient à 10 % près, de préférence à 5 % près. La figure 2 est une vue en perspective, partielle et schématique, d'un mode de réalisation d'un dispositif de commande 20 à boutons glissants et la figure 3 est une vue en coupe 10 partielle du dispositif de commande 20 de la figure 2 au niveau de l'un des boutons du dispositif de commande 20. Le dispositif de commande 20 comprend un boîtier 22 ayant une face supérieure 24, par exemple plane, éventuellement recouverte d'un revêtement 25. Le boîtier 22 est par exemple en 15 aluminium et fabriqué par usinage. Le boîtier 22 comprend, en outre, des rainures 26 du côté de la face supérieure 24, par exemple des rainures rectilignes, seules deux rainures étant représentées en figure 2. Le nombre et la répartition des rainures 26 dépend de l'application prévue pour le dispositif de commande 20 20. Chaque rainure 26 comprend une paroi de fond 28, deux parois latérales 30 s'étendant depuis la paroi de fond 28 jusqu'à la face supérieure 24 et des parois d'extrémité 31. A titre d'exemple, la profondeur de chaque rainure 26 est comprise entre 2 mm et 10 mm et la largeur, correspondant à la distance minimale entre les 25 parois latérales 30, est comprise entre 5 mm et 20 mm. Le boîtier 22 comprend, en outre, des gorges 32 du côté de la surface supérieure 24 de part et d'autre de chaque rainure 26. Les gorges 32 sont par exemple rectilignes et s'étendent parallèlement à la rainure 26. A titre d'exemple, chaque gorge 32 30 a une section droite en "V". Une tige 34 est disposée dans chaque gorge 32. Des tiges 34 sont donc prévues de part et d'autre de chaque rainure 26. Les tiges 34 sont, par exemple, en acier inoxydable austénitique. Les tiges 34 sont par exemple cylindriques à base circulaire. Le diamètre de chaque tige 34 peut 35 être compris entre 3 mm et 5 mm. La rugosité Ra (écart moyen 3050310 B15075 - slider 6 arithmétique) de chaque tige 34 est de préférence inférieure à 0,02 pin. Cette rugosité peut être obtenue par un procédé de polissage mécano-chimique, électrolytique ou de tribofinition des tiges 34 ou toute combinaison de plusieurs procédés. 5 Chaque tige 34 est fixée à la gorge 32 dans laquelle repose la tige 34 par un matériau de collage 36. Selon un mode de réalisation, la tige 34 n'est pas en contact direct avec la gorge 32 qui la reçoit, le matériau de collage 36 formant un coussin d'amortissement interposé entre la tige 34 et la gorge 32 10 associée. De préférence, le matériau de collage 36 est un matériau élastique, c'est-à-dire qui peut se déformer temporairement sous l'action d'une force puis retrouver sa forme initiale au repos. Le matériau de collage peut correspondre à du silicone. Le dispositif de commande 20 comprend, en outre, des 15 boutons 40, un seul bouton 40 étant représenté en figure 2. La structure de l'un des boutons 40 va maintenant être décrite. Le bouton 40 comprend une portion inférieure 42 destinée à être insérée au moins partiellement dans l'une des rainures 26 et une portion supérieure 44 prolongeant la portion inférieure 42 et 20 destinée, lorsque la portion inférieure 42 est insérée dans l'une des rainures 26, à être située à l'extérieur de la rainure 26. La portion supérieure 44 délimite une face supérieure 45 du bouton 40 visible par un utilisateur lorsque la portion inférieure 42 est insérée dans l'une des rainures 26. La largeur maximale de la 25 portion inférieure 42 est inférieure à la largeur de la rainure 26, ce qui permet d'introduire la portion inférieure 42 du bouton 40 dans la rainure 26 sans que celle-ci ne vienne au contact des parois latérales 30 de la rainure 26. La largeur maximale de la portion supérieure 44 est supérieure à la largeur de la rainure 30 26. Le bouton 40 comprend un corps 46 ayant un matériau à faible coefficient de frottement avec les tiges 34. Le corps 46 est par exemple en poly(oxyméthylène) (POM), ou en un mélange de POM et d'un additif améliorant le glissement du corps 46. Le 35 bouton 40 comprend un aimant permanent 48 logé dans la portion 3050310 B15075 - slider 7 inférieure 42 et éventuellement en partie dans la portion supérieure 44. L'aimant 48 est partiellement entouré par le corps 46 et présente une face inférieure 50 visible depuis l'extérieur et qui se trouve en vis-à-vis de la paroi de fond 28 lorsque le 5 bouton 40 est placé dans la rainure 26. L'aimant 48 est disposé dans le bouton 40 de sorte qu'un premier pôle de l'aimant 48 est situé sur la face inférieure 50. Le bouton 40 comprend, en outre, une cage 52 qui entoure complètement l'aimant 48 à l'exception de la face inférieure 50. 10 La cage 52 est noyée en totalité dans le corps 46 et est donc séparée de l'aimant 48 par une portion du corps 46. La cage 52 comprend un bord inférieur 54 qui fait le tour de la face inférieure 50 de l'aimant 48. La cage 52 est par exemple en un acier ferritique qui sera éventuellement passivé pour éviter la 15 corrosion. La cage 52 courbe les lignes du champ magnétique qui sortent depuis le deuxième pôle de l'aimant pour qu'elles s'échappent depuis le bord inférieur 54. La cage 52 joue le rôle d'un écran de sorte que l'action d'attraction de l'aimant 48 n'est sensiblement perceptible que depuis la face inférieure 50 de 20 l'aimant 48. Le corps 46 comprend des faces externes 60 par exemple planes qui viennent au contact des tiges 34 adjacentes à l'une des rainures 26 lorsque la portion inférieure 42 du bouton 40 est introduite dans la rainure 26. La zone de contact entre le bouton 25 40 et chaque tige 34 correspond donc sensiblement à un contact plan/cylindre. Lorsque le bouton 40 est introduit dans l'une des rainures 26, il repose donc seulement sur les deux tiges 34 s'étendant de part et d'autre de la rainure. Le bouton 40 comprend, en outre, dans la portion 30 supérieure 44, un plot 62 partiellement entouré par le corps 46. Le plot 62 comprend une face 64 visible depuis la face supérieure 45 du bouton 40. Le plot 62 peut comprendre des éléments en saillie 66. Le plot 62 est en un matériau différent du matériau composant le corps 46. De préférence, le plot 62 est en un matériau 35 élastique. A titre d'exemple, le plot 62 est en élastomère. 3050310 B15075 - slider 8 Le boîtier 22 contient l'ensemble des éléments devant être commandés par le bouton 40. Selon un mode de réalisation, le boîtier 22 contient un potentiomètre linéaire 70 pour chaque rainure 26 qui est commandé par le bouton 40 lorsque celui-ci est 5 placé dans la rainure 26. Un mode de réalisation de l'un des potentiomètres linéaires 70 va maintenant être décrit sachant qu'au moins certains des éléments peuvent être communs à plusieurs potentiomètres. 10 Le potentiomètre 70 comprend un film souple 74, en un matériau isolant électriquement, par exemple en polyéthylène, sur lequel est disposée une piste conductrice 76, et un film souple 78, en un matériau isolant électriquement, par exemple en polyéthylène, sur lequel est disposée une piste résistive 80 en 15 vis-à-vis de la piste conductrice 76. Chaque film 74, 78 a par exemple une épaisseur comprise entre 100 fun et 150 par exemple égale à environ 125 La piste conductrice 76 peut être métallique et est par exemple réalisée à partir d'une encre polymère-argent. A titre d'exemple, la piste résistive 80 comprend 20 du carbone. Les pistes 76, 80 s'étendent sensiblement en vis-à-vis de la paroi de fond 28 de la rainure 26. Les pistes 76, 80 peuvent s'étendre sous la rainure 26 sur la totalité de la longueur de la rainure 26. Au repos, les deux films 74, 78 sont séparés par un interstice d'air 82, la piste 76 n'étant alors pas au 25 contact de la piste 80. Des entretoises 84 peuvent être prévues entre les films 74 et 78 pour maintenir au repos l'interstice d'air 82 entre les films 74 et 78. Les pistes 76 et 80 sont reliées à un circuit électronique de traitement non représenté. Des trous peuvent être prévus dans le film 74 et/ou le film 78 pour obtenir 30 un équilibre entre la pression dans l'interstice 82 et le reste du boîtier 22. Selon un mode de réalisation, un film 86 en mousse élastique, adhésivé sur une face, est interposé entre le boîtier 22 et le premier film 74. L'épaisseur du film 86 est comprise 35 entre 0,2 mm et 0,8 mm, par exemple 0,5 mm. Le film 86 peut 3050310 B15075 - slider 9 correspondre à un film utilisé en salle propre selon la norme ISO 14644-1. De préférence, le film 86 a une épaisseur sensiblement constante et ne présente sensiblement pas de défaut. Le potentiomètre 70 comprend, en outre, un support 88 5 en un matériau isolant électriquement, par exemple un polymère, qui délimite une rainure 90 également appelée guide. Le support 88 peut être réalisé par usinage. La rainure 90 s'étend sensiblement en vis-à-vis de la paroi de fond 28 de la rainure 26. La rainure 90 peut s'étendre sous la rainure 26 sur la totalité 10 de la longueur de la rainure 26. Le potentiomètre 70 comprend, en outre, une bille 92 disposée dans la rainure 26. La bille 92 est en un matériau qui ne possède pas de moment magnétique permanent mais qui est susceptible d'être attiré par un aimant. A titre d'exemple, la bille 92 est en acier. Le diamètre de la bille 92 15 est inférieur strictement à la largeur de la rainure 90 de sorte que la bille 92 peut rouler et/ou glisser dans la rainure 90. Le diamètre de la bille 92 peut être supérieur strictement à la profondeur de la rainure 90 de sorte que la bille 92 dépasse de la rainure 90. A titre d'exemple, la bille 92 a un diamètre de 20 4 mm. Le potentiomètre 70 comprend, en outre, des lames 94 d'un matériau ferritique qui sont interposées entre le film 78 et le support 88 de sorte que, lorsque la portion inférieure 42 du bouton 40 est introduite dans la rainure 26, le bord inférieur 54 25 de la cage 52 recouvre au moins partiellement les lames 94. Le fonctionnement du dispositif de commande 20 va maintenant être décrit pour l'un des potentiomètres 70. Un utilisateur introduit le bouton 40 dans l'une des rainures 26 et fait coulisser le bouton 40 dans la rainure 26 jusqu'à ce que le 30 bouton 40 passe au-dessus de la bille 92. L'aimant 48 du bouton 40 attire alors la bille 92 qui vient déformer localement le film 78 et mettre en contact la piste résistive 80 avec la piste conductrice 76. Une connexion électrique est alors établie entre les pistes 76 et 80. Lorsque l'utilisateur fait ensuite glisser 35 le bouton 40 sur les tiges 34, la bille 92 attirée par l'aimant 3050310 B15075 - slider 10 48 suit le déplacement du bouton 40 tout en plaquant localement la piste résistive 80 contre la piste conductrice 76. La zone de contact entre les pistes 76 et 80 suit donc les déplacements du bouton 40. La résistance électrique de la portion de la piste 5 résistive 80 entre l'une de ses extrémités et la zone de contact entre les pistes 76 et 80 varie donc en fonction de la position de la zone de contact. Le fait que le matériau du plot 62 soit différent de celui du corps 46 permet de sélectionner pour le corps 46 un 10 matériau rigide ayant des coefficients de frottement statique et cinétique faibles avec le matériau composant les tiges 34 et de sélectionner pour le plot 62 un matériau qui facilite l'entraînement du plot 62 par le doigt de l'utilisateur. La présence des tiges 34 permet de réduire les 15 frottements entre les tiges 34 et le bouton 40 en raison de la surface de contact réduite entre les tiges 34 et le bouton 40 lors du coulissement du bouton 40 dans la rainure 26. En outre, le matériau constituant les tiges 34 et l'état de surface des tiges 34 peuvent être adaptés pour réduire encore davantage les 20 frottements entre les tiges 34 et le bouton 40 lors du coulissement du bouton 40 dans la rainure 26. Un glissement du bouton 40 sur les tiges 34 sans génération de vibrations mécaniques ou de vibrations sonores perceptibles par un utilisateur est ainsi obtenu. 25 La présence du coussin d'amortissement 36 entre les tiges 34 et la gorge 32 permet d'obtenir une isolation mécanique entre les tiges 34 et le boîtier 22, ce qui participe à la réduction d'émissions sonores indésirables lors du coulissement du bouton 40 et l'apparition de vibrations perceptibles par 30 l'utilisateur. La présence du coussin d'amortissement 36 entre les tiges 34 et la gorge 32 permet un léger déplacement de chaque tige 34 par rapport à la gorge 32 recevant la tige 34. De ce fait, le coussin d'amortissement 36 permet de compenser en fonctionnement 3050310 B15075 - slider 11 d'éventuels défauts de parallélisme entre les deux tiges 34 sur lesquelles coulisse le bouton 40. L'utilisation de la cage 52 permet de limiter l'action de l'aimant 48 en dehors de l'action exercée par sa face 50. En 5 particulier, ceci permet d'éviter que les aimants de différents boutons 40 disposés par exemple sur des rainures adjacentes ne s'attirent accidentellement entre eux. En outre, en fonctionnement, dès que la portion inférieure 42 d'un bouton 40 est introduite dans l'une des rainures 26, une attraction 10 magnétique a lieu entre les lames 94 et la cage 52 même si la bille 92 n'est pas à proximité de l'aimant 48. Ceci permet, de façon avantageuse, d'avoir en permanence une force qui maintient le bouton 40 dans la rainure 26 et évite un retrait accidentel du bouton 40 hors de la rainure 26 alors que la bille 92 n'a pas 15 encore été attirée par l'aimant 48. Le film de mousse 86 permet d'amortir l'émission de bruits indésirables lorsque la bille 92, attirée par l'aimant 48, roule contre le boîtier 22. Le matériau de collage 36 peut correspondre à un 20 matériau qui est à un état fluide pendant une première durée de façon à en permettre la manipulation et qui évolue vers un état solide dans lequel les propriétés de collage sont obtenues. Un mode de réalisation d'un procédé d'assemblage des tiges 34 sur le boîtier 22 comprend les étapes suivantes : 25 ajout de cordons du matériau de collage dans le fond de chaque gorge 32 ; dépôt des tiges 34 sur les cordons du matériau de collage ; application d'une charge sur les tiges 34 pour étaler 30 les cordons de colle ; et attente jusqu'à la prise du matériau de collage. L'application de la charge sur les tiges 34 entraîne un étalement du matériau de collage qui se répand entre la tige 34 et la gorge 32 sur laquelle repose la tige 34 sensiblement sur la 35 totalité de la longueur de la tige 34. Le nombre de cordons, la 3050310 B15075 - slider 12 distance entre deux cordons successifs et la quantité de matière de chaque cordon sont choisis pour qu'il n'y ait pas de débordement du matériau de collage hors des gorges 32. En outre, le déplacement de chaque tige 34 lors de l'étalement du matériau de collage est 5 guidé par la forme de la gorge 32 vers une position finale déterminée. Une position précise des tiges 34 est ainsi obtenue par un procédé simple. Des modes de réalisation particuliers ont été décrits. Diverses variantes et modifications apparaîtront à l'homme de 10 l'art. REVENDICATIONS1. Dispositif de commande (20) comprenant un boîtier (22) comprenant au moins une rainure (26), des tiges (34) fixées au boîtier et s'étendant de part et d'autre de la rainure et au moins un bouton (40) comprenant une portion (42) adaptée à 5 pénétrer au moins en partie dans la rainure et des faces (60) adaptées à coulisser sur les tiges. 2. Dispositif selon la revendication 1, dans lequel le boîtier (22) comprend, pour chaque tige (34), une gorge (32) sur laquelle repose la tige. 10 3. Dispositif selon la revendication 2, comprenant un élément élastique de collage (36) interposé entre chaque tige (34) et la gorge (32) sur laquelle repose la tige. 4. Dispositif selon l'une quelconque des revendications 1 à 3, dans lequel les tiges (34) sont cylindriques à base 15 circulaire. 5. Dispositif selon l'une quelconque des revendications 1 à 4, dans lequel chaque bouton (40) comprend un corps (46) d'un premier matériau destiné à être au contact des tiges (34) et un plot (62) d'un deuxième matériau, différent du premier matériau, 20 destiné à être manipulé par un opérateur. 6. Dispositif selon l'une quelconque des revendications 1 à 5, dans lequel chaque bouton (40) comprend un aimant permanent (48) ayant une face (50) exposée vers l'extérieur. 7. Dispositif selon l'une quelconque des revendications 25 1 à 6, comprenant, en outre, dans le boîtier (22) : un premier film (74) ; une piste conductrice (76) sur le premier film ; un deuxième film (78) ; une piste résistive (80) sur le deuxième film ; et 30 une bille (92) adaptée à être attirée par l'aimant permanent (38). 8. Dispositif selon la revendication 7, comprenant, en outre, un film en mousse (86) interposé entre le boîtier (22) et le premier film (74). 3050310 B15075 - slider 14 9. Dispositif selon la revendication 6, comprenant une cage (52) de guidage de champ magnétique entourant l'aimant permanent (48) à l'exception de ladite face exposée (50). 10. Dispositif selon la revendication 9, comprenant, en outre, dans le boîtier (22), des lames (94) d'un matériau ferritique, la cage (52) étant destinée à recouvrir au moins en partie lesdites lames lorsque ladite portion (42) a pénétré au moins en partie dans la rainure (26).