EP0001031A1 - Commutateur électrique à touche, à action brusque - Google Patents

Commutateur électrique à touche, à action brusque Download PDF

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EP0001031A1
EP0001031A1 EP78430007A EP78430007A EP0001031A1 EP 0001031 A1 EP0001031 A1 EP 0001031A1 EP 78430007 A EP78430007 A EP 78430007A EP 78430007 A EP78430007 A EP 78430007A EP 0001031 A1 EP0001031 A1 EP 0001031A1
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EP
European Patent Office
Prior art keywords
spring
key
control element
buckling
switch
Prior art date
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EP78430007A
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German (de)
English (en)
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EP0001031B1 (fr
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Richard Hunter Harris
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International Business Machines Corp
Original Assignee
International Business Machines Corp
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Publication date
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    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01H—ELECTRIC SWITCHES; RELAYS; SELECTORS; EMERGENCY PROTECTIVE DEVICES
    • H01H13/00—Switches having rectilinearly-movable operating part or parts adapted for pushing or pulling in one direction only, e.g. push-button switch
    • H01H13/02—Details
    • H01H13/26—Snap-action arrangements depending upon deformation of elastic members
    • H01H13/28—Snap-action arrangements depending upon deformation of elastic members using compression or extension of coil springs
    • H01H13/30—Snap-action arrangements depending upon deformation of elastic members using compression or extension of coil springs one end of spring transmitting movement to the contact member when the other end is moved by the operating part
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01H—ELECTRIC SWITCHES; RELAYS; SELECTORS; EMERGENCY PROTECTIVE DEVICES
    • H01H2235/00—Springs
    • H01H2235/012—Euler spring

Definitions

  • the present invention relates to electrical key switches and, more particularly, to key switches of the type in which, during an operation of changing the electrical conduction state of the switch, energy is first accumulated in a compression spring, then released in order to produce an abrupt tilting movement of a control element ensuring said change of state.
  • switches of the prior art use a contact control element which switches suddenly. Some of them use a column compression spring, associated with said control element, in order to cause the latter to tilt. However, as will be seen below, these switches generally require a large number of mechanical elements to ensure the desired movement of the contact control element. These elements are generally pushers or return elements to cause the tilting element to tip over. control to its contact closed position or recall it to its rest or contact open position.
  • the U.S. patent No. 2 810 031 presents a push button switch in which a coil spring is used to cause the pivoting of a pivotally mounted control element.
  • an additional member must be added between the push button and the rocking element to orient the stroke in the appropriate direction, when initiating the action and to apply a restoring force when the push button is released.
  • another additional member is used to orient the torque in the appropriate direction, in order to tilt the control element in the desired manner. This last additional member can be a source of instability and a possible cause of breakdowns.
  • U.S. Patent No. 3,863,040 discloses a columnar compression spring subjected to buckling in order to come into contact with contact elements located on either side thereof.
  • French patent No. 72 14732 filed in France by the plaintiff on April 18, 1972 presents a device of the same type, but in neither of these two patents, the column compression spring switch subjected to buckling is used to produce the tilting of a contact control element. In fact, the spring itself constitutes the contact element.
  • a switch of the abruptly tilting control member type is disclosed in US Patent No. 3,491,218 but an additional member is disposed between the push button and the tilting member to that the latter rocks in the appropriate direction.
  • switches of the compression spring type and with a control element for abruptly rocking contacts use additional mechanisms to orient the initial tilting of said control element.
  • additional mechanisms increase the cost of manufacturing the switches and are a source of possible breakdowns due to wear or blockage issues that can affect them.
  • the assembly of these devices is also quite complicated.
  • the object of the present invention is to provide an electrical switch of the type with a control element suddenly tilting, using only a column compression spring and more precisely, the reaction torque of such a spring, subjected to a force which causes it to buckle, to tilt the control element to which it is coupled and to restore the latter to its initial position when said force is eliminated.
  • the column compression spring used in the switch according to the invention is of the type described in the aforementioned French patent No. 72 14732.
  • This spring has characteristics well known to those skilled in the art (such as length, diameter, size of the wire, material, etc.) which allow it to flare suddenly when a predetermined compression force is applied to it.
  • a first end of the spring is coupled to a push button or button and the second to a control element, pivotally mounted so as to be able to switch between a first position and a second position, positions in which said control element cooperates with electrical elements in order to ensure distinct states of electrical conduction.
  • This spring is mounted between said button and said control element in a precompression state and its second end is located, relative to the pivot point of the control element, in a location such that the precompression of the spring maintains the the control element in its first position.
  • Means are also provided which ensure that the buckling of the spring always occurs in the same direction when a force is applied to the key.
  • Figure 1A is a longitudinal sectional view of a preferred embodiment of the electrical switch according to the present invention.
  • Figure 1B shows the switch of Figure 1A when the switch button is partially depressed.
  • Figure 1C shows the switch of Figures 1A and 1B when the key is pressed up to the point where the compression spring suddenly buckles.
  • Figure 1D shows the switch of Figures 1A to 1C when the key is pressed further after the sudden buckling of the spring has already occurred.
  • Figure 2 is a graph of the force applied to the key as a function of its stroke, in the switch of the present invention as shown in Figures 1A to 1D.
  • FIG. 1A of the drawings represents the rest position of a preferred embodiment of the electric switch according to the invention.
  • the switch comprises a button or push button 1 secured to a rod or barrel 2 which is mounted to slide in a housing 3.
  • the barrel 2 is provided with a stud 4 which moves in a groove 5 of the housing 3.
  • the function of this stud 4 is to limit the upward stroke of the key 5 coming into abutment on the end 6 of the groove 5.
  • the stroke of the key 1 down is limited by a shoulder 7, inside the key 1, which abuts against the top 8 of the housing 3.
  • the distance D0, indicated in FIG. 1A, represents the total stroke possible from the button.
  • the button 1, its barrel 2 and the housing 3 are made of injection molded plastic.
  • the housing 3 is mounted above a substrate 9, in material not electrically conductive and having individual electrical contacts 10A, 10B, 10C.
  • the contacts 10B and 10C are placed respectively to the left and to the right of the central contact 10A.
  • control element 11 having a generally flat V shape and which is mounted between the housing 3 and the substrate 9 to switch, between a first and a second position, around an axis 12 perpendicular to the plane of the sheet.
  • the pivot axis 12 is constituted simply, in the preferred embodiment of the invention, by the line of contact between the base of the flattened V-shaped element and the substrate 9.
  • control element 11 reduces the manufacturing cost of the device and simplifies its assembly. Those skilled in the art will however understand that other configurations of the control element 11 can be made, the only condition to be observed being that this element must switch between two distinct positions relative to the substrate 9 and its contacts.
  • control element 11 In its first position or rest position (represented in FIG. 1A) the control element 11 ensures the coupling between the contacts 10A and 10B, while in its second position (represented in FIG. 1C) it ensures the coupling between the contacts 10A and 10C.
  • control element 11 is made of electrically conductive plastic material, injection molded, and the contacts 10A, 10B, 10C constitute the plates of a capacitive switching system and are therefore covered by a thin layer of dielectric material to create a capacitive action when the control element 11 is brought in the vicinity of one or the other of the sets of plates 10A, 10B, or 10A, 10C.
  • the control element 11 comprises a stud 13 which is offset to the left, in the figures, with respect to the pivot axis 12 of the element 11.
  • the bottom 15 of the barrel of the key has another mounting stud 16 whose base is inclined relative to the axis of the barrel of the key so as to point to the right in the drawings.
  • the base of this stud 16 is surrounded by a shallow circular groove (not referenced) in which the first turn of the first end of a helical compression spring 17 is freely housed, the second end of which is fitted on the stud 13 .
  • the compression spring 17 is of the type with sudden buckling described in the aforementioned French patent No. 72 14732. Those skilled in the art will understand, however, that other configurations of snap springs (such as blades, wires, or spring bars) can be used for the same purpose.
  • the snap-action spring 17 is mounted between the control element 11 and the bottom of the test barrel 2 in a state of slight precompression which, thanks to the offset of the stud 13 relative to the pivot axis 12, ensures the maintenance of the control element 11 in its first position as shown in FIG. 1A, until (as will be seen in more detail below) the key 1 has moved, under the action of a force F directed downwards, over a predetermined distance D2 (see FIG. 1C) which corresponds to the sudden buckling of the spring and the tilting of the element 11 towards its second position illustrated in FIG. 1C.
  • FIG. 1B represents the mechanism of FIG. 1A when a force F is applied to key 1 in order to depress it relative to its high position shown in FIG. 1A.
  • This force F caused a slight depression Dl of the key and the compression of the helical compression spring 17.
  • This compression accentuates the initial buckling of the spring and generates reaction torques at each end of the spring.
  • the torque exerted on the control element 11 is directed counterclockwise and its moment is approximately equal to the force F multiplied by the distance between the pivot point 12 and the central axis of the spring. This torque holds the element 11 firmly against the contacts 10A and 10B.
  • the torque exerted on the upper end of the spring is directed clockwise and its moment is approximately equal to the half-product of force F by the diameter of the spring. This couple maintains the first turn of the spring pressed against the test barrel.
  • FIG. 1C represents the mechanism of FIGS. 1A and 1B when the key 1 has been pressed over a distance D2, greater than the distance D1 mentioned above, and has reached the point where the sudden buckling of the spring 17 takes place. that, during this sudden buckling, the end of the spring 17 which is coupled to the stud 16 of the barrel 2 partially leaves the groove, in which it is housed, pivoting freely counter-clockwise.
  • the sudden buckling of the spring results in a tactile sensation experienced by the user, due to the sudden decrease in the reaction force exerted by the key on the user's finger.
  • the sudden tilting of the control element 11 produces an audible click.
  • FIG. 1D represents the mechanism when the key 1 has been pressed even further and has traveled a distance D3 greater than the distance D2. This FIG. 1D represents the state of the mechanism a little before the contact between the surfaces 7 and 8 occurs which will end the movement of the button downwards.
  • FIG. 2 there is a graphical representation of the force exerted on the key as a function of the stroke thereof.
  • This force is the force F necessary to press key 1 and the values of this force F are indicated in grams - force on the ordinate axis.
  • the values for the stroke of the key are indicated in millimeters on the abscissa axis. It will be noted that the strokes D0, Dl, D2 and D3 of the key mentioned above have been indicated on the abscissa, with reference to FIGS. 1A to 1D.
  • the upper part of the curve shown in FIG. 2 corresponds to the pressing of the key and the lower part corresponds to the return of this same key to its high position.
  • the abscissa offset between the "closing" point of the contacts, when the key is pressed, and the "opening" point of these same contacts when the key is returned or released reflects the phenomenon physical hysteresis which exists in the structure of the switch according to the invention, hysteresis which is important for the stability of the mechanism.
  • the version of the capacitive type described above is that preferred for the switch according to the invention, the latter could just as easily be designed in a version with purely ohmic contacts. To do this, it would suffice to leave the electrical contacts 10A, 10B and 10C bare, so that they can be directly touched by the control element 11. It goes without saying, also, that the electrical contacts 10A, 10B and 10C could be replaced by other types of means producing electrical signals such as inductive, piezoelectric elements, light interruption detectors, etc.

Abstract

Commutateur électrique à touche dans lequel les changements d'états de conduction électrique se produisent de façon brusque lors de la manoeuvre de la touche. Le commutateur comporte une touche (1) couplée uniquement par l'intermédiaire d'un ressort de compression à flambage brusque (17) à un élément de commande (11) monté pour basculer en fonction de la position de la touche entre deux positions dans lesquelles il coopère respectivement avec les contacts (10A et 10B ou 10A et 10C). Le ressort (17) est monté entre la touche (1) et l'élément (11) dans un état de précompression qui assure le maintien de l'élément (11) dans l'une de ses positions tant que la touche n'est pas enfoncée. L'assise (16) du ressort sur la touche est inclinée afin de déterminer un seul sens de flambage du ressort lors de l'enfoncement de la touche. Commutateur utilisable pour l'ouverture et/ou la fermeture d'un ou plusieurs circuits électriques.

Description

  • La présente invention concerne les commutateurs électriques à touche et, plus particulièrement, les commutateurs à touche du type dans lesquels, pendant une opération de changement d'état de conduction électrique du commutateur, une énergie est d'abord accumulée dans un ressort de compression, puis libérée afin de produire un mouvement basculant brusque d'un élément de commande assurant ledit changement d'état.
    • Etat de la technique antérieure
  • De nombreux commutateurs de l'art antérieur, utilisent un élément de commande des contacts qui bascule de façon brusque. Certains d'entre eux, utilisent un ressort de compression en colonne, associé audit élément de commande, afin de provoquer le basculement de ce dernier. Cependant, comme on le verra ci-après, ces commutateurs requièrent généralement un grand nombre d'éléments mécaniques pour assurer le mouvement désiré de l'élément de commande des contacts. Ces éléments sont généralement des poussoirs ou des éléments de rappel pour provoquer le basculement de l'élément de commande vers sa position de fermeture des contacts ou le rappeler vers sa position de repos ou d'ouverture des contacts.
  • Par exemple, le brevet des E.U.A. No. 2 810 031 présente un commutateur à bouton poussoir dans lequel un ressort hélicoïdal est utilisé pour provoquer le basculement d'un élément de commande monté à pivot. Cependant, un organe supplémentaire doit être ajouté entre le bouton poussoir et l'élément basculant pour orienter la course dans le sens approprié, lors de l'initiation de l'action et pour appliquer une force de restauration lors du relâchement du bouton poussoir. En outre, un autre organe supplémentaire est utilisé pour orienter le couple dans le sens approprié, afin de basculer l'élément de commande de la manière désirée. Ce dernier organe supplémentaire peut être une source d'instabilité et une cause éventuelle de pannes.
  • Le brevet des E.U.A No. 3 863 040 présente un ressort de compression en colonne soumis au flambage afin d'entrer en contact avec des éléments de contact situés de part et d'autre de celui-ci. Le brevet français No. 72 14732 déposé en France par la demanderesse le 18 avril 1972 présente un dispositif du même type, mais dans aucun de ces deux brevets, le commutateur à ressort de compression en colonne soumis au flambage n'est utilisé pour produire le basculement d'un élément de commande des contacts. En fait, le ressort lui-même constitue l'élément de contact.
  • Un commutateur du type à élément de commande basculant de façon brusque est présenté dans le brevet des E.U.A. No. 3 491 218 mais un organe supplémentaire est disposé entre le bouton poussoir et l'élément basculant, afin que ce dernier bascule dans le sens approprié.
  • D'après ce qui précède les commutateurs du type à ressort de compression et à élément de commande des contacts basculant de façon brusque, de l'art antérieur, font appel à des mécanismes supplémentaires pour orienter le basculement initial dudit élément de commande. Ces mécanismes supplémentaires augmentent le coût de la fabrication des commutateurs et constituent une source de pannes possibles en raison des problèmes d'usure ou de blocage qui peuvent les affecter. L'assemblage de ces dispositifs est en outre assez compliqué.
    • Exposé de l'invention
  • Afin d'éliminer les inconvénients présentés par les commutateurs de l'art antérieur, la présente invention a pour objet de fournir un commutateur électrique du type à élément de commande basculant de façon brusque, utilisant seulement un ressort de compression en colonne et plus précisément, le couple de réaction d'un tel ressort, soumis à une force qui provoque son flambage, pour basculer l'élément de commande auquel il est couplé et pour restaurer ce dernier dans sa position initiale lors de la suppression de ladite force.
  • Le ressort de compression en colonne utilisé dans le commutateur selon l'invention est du type décrit dans le brevet français No. 72 14732 précité. Ce ressort présente des caractéristiques bien connues de l'homme de l'art (telles que longueur, diamètre, grosseur du fil, matériau, etc.) qui lui permettent de flamber brusquement lorsqu'une force de compression prédéterminée lui est appliquée. Une première extrémité du ressort est couplée à un bouton poussoir ou touche et la seconde à un élément de commande, monté à pivot pour pouvoir basculer entre une première position et une seconde position, positions dans lesquelles ledit élément de commande coopère avec des éléments électriques afin d'assurer des états distincts de conduction électrique.
  • Ce ressort est monté entre ladite touche et ledit élément de commande dans un état de précompression et sa seconde extrémité est située, par rapport au point de pivotement de l'élément de commande, en un emplacement tel que la précompression du ressort assure le maintien de l'élément de commande dans sa première position. Des moyens sont également prévus qui assurent que le flambage du ressort se produit toujours dans le même sens lorsqu'une force est appliquée sur la touche. Lorsque, par suite de l'enfoncement de la touche, ladite force de compression prédéterminée est atteinte, le ressort flambe brusquement en appliquant sur l'élément de commande un couple qui le fait basculer vers sa seconde position. L'élément de commande est automatiquement ramené vers sa première position lorsque la pression sur la touche est relâchée, étant donné que le ressort exerce alors sur l'élément de commande un couple en sens inverse de celui qui l'a fait basculer vers sa seconde position.
    • Description des figures des dessins
  • La figure 1A est une vue en coupe longitudinale, d'un mode de réalisation préféré du commutateur électrique selon la présente invention.
  • La figure 1B représente le commutateur de la figure 1A lorsque la touche du commutateur est partiellement enfoncée.
  • La figure 1C représente le commutateur des figures 1A et 1B lorsque la touche est enfoncée jusqu'au point où se produit le flambage brusque du ressort de compression.
  • La figure 1D représente le commutateur des figures 1A à 1C lorsque la touche est encore plus enfoncée après que le flambage brusque du ressort se soit déjà produit.
  • La figure 2 est un graphique de la force appliquée à la touche en fonction de sa course, dans le commutateur de la présente invention tel que représenté aux figures 1A à 1D.
    • Description du mode de réalisation préféré
  • On se référera maintenant à la figure 1A des dessins qui représente la position de repos d'un mode de réalisation préféré du commutateur électrique selon l'invention. Dans ce mode de réalisation préféré, le commutateur comporte une touche ou bouton poussoir 1 solidaire d'une tige ou canon 2 qui est monté pour coulisser dans un boîtier 3. Le canon 2 est muni d'un téton 4 qui se déplace dans une gorge 5 du boîtier 3. Ce téton 4 a pour fonction de limiter la course vers le haut de la touche 5 en venant en butée sur l'extrémité 6 de la gorge 5.
  • La course de la touche 1 vers le bas est limitée par un épaulement 7, à l'intérieur de la touche 1, qui vient buter contre le sommet 8 du boîtier 3. La distance D0, indiquée sur la figure lA, représente la course totale possible de la touche. Dans le mode de réalisation préféré de l'invention, la touche 1, son canon 2 et le boîtier 3 sont réalisés en matière plastique moulée par injection.
  • Le boîtier 3 est monté au-dessus d'un substrat 9, en matériau non conducteur de l'électricité et présentant des contacts électriques individuels 10A, 10B, 10C. Les contacts 10B et 10C sont placés respectivement à gauche et à droite du contact central 10A.
  • Le couplage entre le contact central 10A et l'un ou l'autre des contacts latéraux 10B et 10C est assuré au moyen d'un élément de commande 11 présentant une forme générale en V aplati et qui est monté entre le boîtier 3 et le substrat 9 pour basculer, entre une première et une seconde positions, autour d'un axe 12 perpendiculaire au plan de la feuille.
  • Ainsi qu'il apparaît sur les figures, l'axe de pivotement 12 est constitué simplement, dans le mode de réalisation préféré de l'invention, par la ligne de contact entre la base de l'élément en V aplati et le substrat 9.
  • Cette conception de l'élément de commande 11 permet de réduire le coût de fabrication du dispositif et de simplifier son montage. L'homme de l'art comprendra toutefois que d'autres configurations de l'élément de commande 11 peuvent être réalisées, la seule condition à respecter étant que cet élément doit basculer entre deux positions distinctes par rapport au substrat 9 et ses contacts.
  • Dans sa première position ou position de repos (représentée sur la figure lA) l'élément de commande 11 assure le couplage entre les contacts 10A et 10B, alors que dans sa seconde position (représentée sur la figure 1C) il assure le couplage entre les contacts 10A et 10C.
  • Dans le mode de réalisation préféré de l'invention, l'élément de commande 11 est réalisé en matière plastique conductrice de l'électricité, moulée par injection, et les contacts 10A, 10B, 10C constituent les plaques d'un système de commutation capacitif et sont, de ce fait, recouverts par une mince couche de matériau diélectrique pour créer une action capacitive lorsque l'élément de commande 11 est amené au voisinage de l'un ou l'autre des ensembles de plaques 10A, 10B, ou 10A, 10C.
  • Les connexions qui doivent être réalisées sur les contacts 10A, 10B, 10C pour utiliser les caractéristiques électriques assurées par l'une et l'autre des positions de l'élément de commande 11 par rapport aux contacts, ne sont pas représentées étant donné qu'elles sont évidentes pour l'homme de l'art.
  • Ainsi qu'il apparaît sur les figures, l'élément de commande 11 comporte un téton 13 qui est décalé vers la gauche, sur les figures, par rapport à l'axe de pivotement 12 de l'élément 11. Le fond 15 du canon de la touche comporte un autre téton de montage 16 dont la base est inclinée par rapport à l'axe du canon de la touche de façon à pointer vers la droite sur les dessins. La base de ce téton 16 est entourée par une gorge circulaire peu profonde (non référencée) dans laquelle vient se loger librement la première spire de la première extrémité d'un ressort de compression hélicoidal 17, dont la seconde extrémité est emmanchée sur le téton 13.
  • On notera, ainsi que cela est illustré sur les figures des dessins, que la position du téton 13 est telle que, le ressort étant emmanché sur ce dernier, le côté droit de la spire qui repose sur l'élément 11, se trouve à l'aplomb de l'axe de pivotement 12.
  • Le ressort de compression 17 est du type à flambage brusque décrit dans le brevet français No. 72 14732 précité. L'homme de l'art comprendra toutefois que d'autres configurations de ressorts à flambage brusque (tels que des lames, fils ou barreaux élastiques) peuvent être utilisées aux mêmes fins.
  • Le ressort à flambage brusque 17 est monté entre l'élément de commande 11 et le fond du canon de touche 2 dans un état de légère précompression qui, grâce au décalage du téton 13 par rapport à l'axe de pivotement 12, assure le maintien de l'élément de commande 11 dans sa première position telle que représentée sur la figure lA, jusqu'à ce que, (comme on le verra plus en détail ci-après) la touche 1 se soit déplacée, sous l'action d'une force F dirigée vers le bas, sur une distance prédéterminée D2 (voir figure 1C) qui correspond au flambage brusque du ressort et au basculement de l'élément 11 vers sa deuxième position illustrée sur la figure 1C.
  • L'inclinaison, mentionnée ci-dessus, de l'assise du ressort 17, sur le fond du canon de touche, permet de créer un léger flambage initial du ressort dirigé vers le côté droit de la figure 1A qui assure que le flambage brusque qui se produira lors de l'enfoncement de la touche, surviendra toujours de ce même côté.
  • Le fonctionnement du commutateur selon l'invention va maintenant être décrit en référence aux figures 1B, 1C, 1D et 2 des dessins.
  • La figure 1B représente le mécanisme de la figure 1A lorsqu'une force F est appliquée à touche 1 afin de l'enfoncer par rapport à sa position haute représentée dans la figure lA. Cette force F a provoqué un léger enfoncement Dl de la touche et la compression du ressort hélicoïdal de compression 17. Cette compression accentue le flambage initial du ressort et engendre des couples de réaction à chaque extrémité du ressort. Le couple qui s'exerce sur l'élément de commande 11 est dirigé dans le sens anti-horaire et son moment est approximativement égal à la force F multipliée par la distance entre le point de pivot 12 et l'axe central du ressort. Ce couple maintient fermement l'élément 11 en appui sur les contacts 10A et 10B.
  • Le couple qui s'exerce sur l'extrémité supérieure du ressort est dirigé dans le sens horaire et son moment est égal approximativement au demi-produit de la force F par le diamètre du ressort. Ce couple maintient la première spire du ressort plaquée contre le canon de touche.
  • Au fur et à mesure que la touche est enfoncée, la flexion du ressort s'accentue, et les moments des couples de réaction mentionnés ci-dessus décroissent. Lorsque la valeur de ces moments atteint zéro, l'élément de commande 11 bascule.
  • La figure 1C représente le mécanisme des figures 1A et 1B lorsque la touche 1 a été enfoncée sur une distance D2, supérieure à la distance Dl mentionnée ci-dessus, et a atteint le point où se produit le flambage brusque du ressort 17. On notera que, lors de ce flambage brusque, l'extrémité du ressort 17 qui est couplée au téton 16 du canon 2 sort partiellement de la gorge, dans laquelle elle est logée, en pivotant librement dans le sens anti-horaire.
  • Comme le comprendra l'homme de l'art et comme cela est indiqué dans le brevet français No. 72 14732 précité, cette action se déroule d'une manière brusque. Le flambage brusque du ressort applique un moment de rotation dans le sens horaire sur l'élément de commande 11 et provoque le basculement de celui-ci dans le sens horaire autour de son axe de pivotement 12, si bien qu'un couplage capacitif apparaît entre les contacts 10A et 10C par l'intermédiaire de la partie droite de l'élément de commande 11. Les contacts 10A et 10B ne sont alors plus couplés comme ils l'étaient avant le basculement.
  • Le flambage brusque du ressort se traduit par une sensation tactile éprouvée par l'utilisateur, en raison de la décroissance soudaine de la force de réaction exercée par la touche sur le doigt de l'utilisateur. De plus, le basculement brutal de l'élément de commande 11 produit un déclic audible.
  • La figure 1D représente le mécanisme lorsque la touche 1 a été encore plus enfoncée et a parcouru une distance D3 supérieure à la distance D2. Cette figure 1D représente l'état du mécanisme un peu avant que ne se produise le contact entre les surfaces 7 et 8 qui va mettre fin au déplacement de la touche vers le bas.
  • Lorsque la pression sur la touche est relâchée, le ressort 17 se détend et reprend la position qu'il avait dans la figure lA, en provoquant le basculement de l'élément de commande en arrière, vers sa première position ou position initiale.
  • En passant à la figure 2, on y trouve une représentation graphique de la force exercée sur la touche en fonction de la course de celle-ci. Cette force est la force F nécessaire à l'enfoncement de la touche 1 et les valeurs de cette force F sont indiquées en grammes- force sur l'axe des ordonnées. Les valeurs de la course de la touche sont indiquées en millimètres sur l'axe des abscisses. On notera que l'on a indiqué, en abscisses, les courses D0, Dl, D2 et D3 de la touche dont il a été question ci-dessus en référence aux figures 1A à 1D.
  • La partie supérieure de la courbe représentée sur la figure 2 correspond à l'enfoncement de la touche et la partie inférieure correspond au retour de cette même touche vers sa position haute.
  • On observera que, lorsque la course de la touche, lors de l'enfoncement de cette dernière, atteint la valeur D2, la force exercée sur la touche décroît brusquement et provoque la sensation tactile dont il a été question ci-dessus. Dans un souci de simplification, on a dénommé l'état correspondant du mécanisme par "fermeture" sur la figure 2. L'homme de l'art comprendra que l'on a voulu désigner par là, le basculement de l'élément de commande vers la position où il "ferme" les contacts 10A et 10C. La même observation s'applique à l'indication "ouverture" portée sur la partie de la courbe illustrant le retour de la touche vers sa position haute.
  • Le décalage d'abscisse entre le point de "fermeture" des contacts, lors de l'enfoncement de la touche, et le point d"'ouverture" de ces mêmes contacts lors du retour ou relâchement de la touche, traduit le phénomène d'hystérésis physique qui existe dans la structure du commutateur selon l'invention, hystérésis qui est importante pour la stabilité du mécanisme.
  • Bien que la version du type capacitif décrite ci-dessus, soit celle préférée pour le commutateur selon l'invention, ce dernier pourrait tout aussi bien être conçu dans une version à contacts purement ohmiques. Pour ce faire, il suffirait de laisser les contacts électriques 10A, 10B et 10C à nu, afin qu'ils puissent être touchés directement par l'élément de commande 11. Il va de soi, également, que les contacts électriques 10A, 10B et 10C pourraient être remplacés par d'autres types de moyens producteurs de signaux électriques tels que des éléments inductifs, piézo-électriques, détecteurs d'interruption de lumière, etc.
  • Bien que l'on ait décrit dans ce qui précède et représenté sur les dessins les caractéristiques essentielles de l'invention appliquées à un mode de réalisation préféré de celle-ci, il est évident que l'homme de l'art peut y apporter toutes modifications de forme ou de détail qu'il juge utiles, sans pour autant sortir du cadre de ladite invention.

Claims (5)

1. Commutateur électrique du type comportant un boîtier dans lequel une touche est montée pour coulisser, ledit boîtier contenant un élément de commande de l'état de conduction électrique du commutateur, monté dans ledit boitier pour basculer, en fonction de la position de la touche, entre deux positions distinctes dans lesquelles il coopère avec des éléments électriques pour déterminer deux états de conduction électrique distincts du commutateur, les mouvements de la touche étant transmis à l'élément de commande par l'intermédiaire d'un ressort de compression à flambage brusque monté entre la touche et l'élément de commande dans un état de précompression, ledit commutateur étant caractérisé en ce qu'il comporte en outre:
un moyen de détermination du sens de flambage du ressort, situé à l'intérieur du boitier et en contact avec ledit ressort, afin d'imprimer à ce dernier un léger flambage initial dans un sens prédéterminé qui correspond au sens du flambage brusque désiré,
un premier moyen de montage, solidaire de la touche, permettant de coupler l'une des extrémités du ressort à ladite touche, un second moyen de montage, solidaire dudit élément de commande, permettant de coupler directement ce dernier à l'autre extrémité du ressort, ledit second moyen de montage étant situé, par rapport à l'axe de basculement de l'élément de commande, en un emplacement tel que l'état de précompression du ressort assure le maintien de l'élément de commande dans l'une desdites positions, jusqu'à ce que, lors d'un enfoncement de la touche, sur une distance prédéterminée, ledit ressort flambe brusquement et fasse basculer l'élément de commande vers l'autre de ses positions.
2. Commutateur électrique selon la revendication 1 caractérisé en ce que ledit ressort est un ressort de compression hélicoidal.
3. Commutateur électrique selon la revendication 2, caractérisé en ce que ledit moyen de détermination du sens de flambage du ressort est constitué par une surface d'assise, de l'extrémité du ressort associée à la touche, présentant une inclinaison prédéterminée par rapport à la direction de coulissement de la touche, ladite surface d'assise inclinée comportant une gorge peu profonde dans laquelle est logée librement la spire extrême du ressort, ladite gorge constituant ledit premier moyen de montage.
4. Commutateur électrique selon la revendication 2 ou 3 caractérisé en ce que ledit second moyen de montage est constitué par un téton sur lequel est emmanchée l'extrémité associée du ressort.
5. Commutateur électrique selon la revendication 4 caractérisé en ce qu'un côté de l'extrémité du ressort emmanchée sur ledit téton se trouve à l'aplomb dudit axe de basculement de l'élément de commande.
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