EP1157398A1 - Commutateur electrique individuel etanche fixe par embo tement sur une plaque a circuits - Google Patents

Commutateur electrique individuel etanche fixe par embo tement sur une plaque a circuits

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EP1157398A1
EP1157398A1 EP00993662A EP00993662A EP1157398A1 EP 1157398 A1 EP1157398 A1 EP 1157398A1 EP 00993662 A EP00993662 A EP 00993662A EP 00993662 A EP00993662 A EP 00993662A EP 1157398 A1 EP1157398 A1 EP 1157398A1
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circuit board
cover
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electric switch
actuating member
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ITT Manufacturing Enterprises LLC
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    • H01H2233/10—Actuating striker on actuator part captured between assembled parts of support

Definitions

  • the present invention relates to an electrical switch with tactile effect.
  • the invention relates more particularly to a very small individual switch of the type comprising:
  • a support which carries on its upper face at least two fixed electrical contacts;
  • triggering member which is elastically deformable, from a stable state of rest, under the action of an actuating member which acts on the central part of the triggering member, according to a axial direction substantially perpendicular to the upper face of the support, to establish an electrical connection between the two fixed contacts;
  • An upper cover which extends above the support, which laterally surrounds the triggering member and the upper part of which has a hole for the passage of the actuating member; and means for fixing the cover relative to the support.
  • the contact carrier is a molded piece of insulating plastic which defines a housing in the bottom of which are arranged at least two fixed electrical contacts and which receives the member triggered domed shape which is deformable under the action of an actuator.
  • the central part of the triggering member in the general shape of a dome, the latter leaves its stable state of rest, suddenly, to establish an electrical connection between a fixed contact, generally lateral against which bears the lower peripheral edge of the triggering member, and a central fixed contact which strikes the central part of the triggering member.
  • the abrupt change of state of the triggering member gives its user, who acts directly or indirectly on the actuating pusher, a tactile sensation of the change of state of the triggering member, and therefore of the change of state of the switch.
  • the triggering member is with the electronic circuits of the equipment to which it belongs, for example produced in the form of a curved plate.
  • the cover is generally a metal closure piece crimped around the housing and the electrical connection of the switch is made by tabs or output terminals of the switch which extend the fixed contacts outside the housing and which are welded and / or stitched on an equipment printed circuit board.
  • each electrical switch is in the form of an independent component which must be put in place and fixed by welding on the upper face of the printed circuit board with a relatively large overall size, in particular laterally and in height which results the need to assemble and fix the different components of the switch together before installing it in the equipment.
  • a switch comprising a printed circuit board comprising on its upper face at least two conductive tracks constituting the two fixed electrical contacts of the switch.
  • the latter produces and assembles all the components, except for the circuit board which is for example a printed circuit board belonging to the equipment intended to comprise one or more switches according to the invention, which he delivers to the "user” who assembles these components on the circuit board at the same time as other electronic components, notably according to the so-called "pick and place” technique.
  • the circuit board which is for example a printed circuit board belonging to the equipment intended to comprise one or more switches according to the invention, which he delivers to the "user” who assembles these components on the circuit board at the same time as other electronic components, notably according to the so-called "pick and place” technique.
  • the invention proposes a switch, characterized in that the actuating member comprises a lateral skirt which surrounds the tripping member and which is closed at its upper part and the lower edge of which is pinched vertically between a lower edge of the cover and the part facing the upper face of the circulating plate to delimit a sealed cavity in which the trigger.
  • the lateral skirt is closed at its upper part by a transverse wall from which extends, vertically downwards, an axial rod for actuating the triggering member, and the actuating member is produced by molding in an elastically deformable material, in particular in an elastomer material based on silicone;
  • the actuator comprises an axial operating rod which extends vertically upwards from the transverse wall and through the hole in the cover;
  • the lower edge is a peripheral lower lip which extends radially outwards and which is pinched elastically between a lower edge of the cover and the upper face of the circuit board;
  • the skirt has on its internal face, and in the vicinity of its lower end, several rs vertical retaining fingers of the triggering member for constituting a sub-assembly comprising the triggering and actuating members.
  • the retaining fingers are designed so as to release the triggering member when the upper cover is fixed to the printed circuit board or when the switch is operated for the first time;
  • the switch includes means for angular indexing of the actuating member relative to the cover and means for angular indexing of the triggering member relative to the actuating member;
  • the angular indexing means of the triggering member with respect to the actuating member consist of the vertical retaining fingers of the triggering member which are formed in relief on the internal wall of the skirt lateral of the actuating member and which cooperate with complementary recesses formed in the peripheral lower edge of the triggering member;
  • the triggering member has a general star shape, the branches of which are delimited by the recesses formed in the lower edge of the triggering member; - The lateral skirt of the actuating member is mounted tightened radially inside a complementary housing of the cover to form a sub-assembly comprising the cover and the actuating member;
  • the side skirt includes retaining lugs which fit elastically into additional housings of the cover in order to hold the actuator in the cover to form a sub-assembly comprising the cover and the actuating member;
  • the means for fixing the cover to the circuit board comprise at least one pair of diametrically opposite arms, each of which extends vertically downwards through a corresponding orifice of the circuit board with its lower free end in the form of a hook which cooperates with a portion facing the underside of the plate for retaining the cover vertically upward relative to the plate;
  • each attachment arm is shaped as a ramp to cause its automatic erasure, in the radial direction, when mounting the cover, vertically from top to bottom, on the circuit board;
  • the fixing means comprise two pairs of latching arms which extend in perpendicular axial planes;
  • the triggering member comprises a lower base, the lower peripheral edge of which bears on the upper face of the circuit board and a curved upper part on which the actuating member acts;
  • - upper face of the circuit board comprises at least one central fixed contact situated vertically at the right of the curved upper part, and at least one peripheral fixed contact situated at the right of a section of the lower edge of the base of the 'trigger member;
  • the section of the lower edge of the base of the triggering member is constituted by the lower free end edge of one of the branches of the star;
  • the circuit board is a printed circuit board, or a portion of a printed circuit board, belonging to an electronic equipment;
  • the switch has a general design symmetry around the vertical actuation direction.
  • FIG. 1 is an exploded perspective view which illustrates the three main components an electrical switch made in accordance with the teachings of the invention in association with a portion of printed circuit board constituting the support of the fixed contacts;
  • - Fig ure 2 is a perspective view from above of the three main components of Figure 1 q ui are shown assembled to form a sub-assembly ready to be mounted on the printed circuit board;
  • - Figure 3 is a perspective view from below of Figure 2;
  • FIG. 4 is a sectional view through an axial plane along line 4-4 of Figure 5 which illustrates the switch according to the invention after the attachment and fixing of the subassembly on the printed circuit board;
  • FIG. 5 is a bottom view along arrow F5 of Figure 4.
  • Figure 6 is a view similar to that of Figure 4 which illustrates the switch in section by an axial plane along the line
  • an electrical switch with a tactile effect 10 represented in FIGS. 1, 4 and 6 is constituted by a sub-assembly 12 comprising the assembly of three main components 14, 16 and 18 and a portion 20 of printed circuit board.
  • the three main components include an upper cover 14 made by molding in plastic material, in particular thermoplastic, an action member or actuator 16 made by molding in silicone-based elastomer material and a trigger member 18 which is for example a piece of stainless steel sheet.
  • the printed circuit board 20 has on its upper face 22 different conductive tracks which will be described in detail below and in its thickness four through holes 24 for the attachment and fixing of the subassembly 12 for the purpose of constituting an electrical switch 1 0.
  • the upper cover 14 is a rigid piece in the shape of an inverted jar comprising a side wall 26 which defines a cylindrical internal lateral face 28 and comprising a horizontal transverse upper wall 30 which i defines an internal upper transverse face 32 of the cover pierced with a central hole 34.
  • the internal lateral face 28 comprises four bosses 36 which extend radially inwards and which are angularly distributed at 90 ° around the axis A to constitute means for coding the angular orientation of the neural action 16 , around the axis A, relative to the cover 14 as will be explained later.
  • the cover 14 is delimited vertically downwards by a face or lower transverse edge 38 which is connected to the wall 28 by a rounded fillet 40.
  • the cover 14 here comprises q our hooking lugs 42 arranged in the form of two pairs of lugs which extend in vertical planes offset angularly by 90 ° and which are also angularly offset by 45 ° with respect to the two vertical planes in which the bosses 36.
  • Each fastening tab 42 extends generally in a vertical direction and it comprises a horizontal upper section 44 which extends radially outward from the corresponding part of the side wall 26, and a main vertical section 46 whose the lower free end 48 is shaped into a hook.
  • Each hook 48 here extends radially outwards, being delimited by an upper horizontal facet 50 which, as can be seen in FIG. 6, extends opposite a part opposite. of the lower face 23 of the plate 20, when the subassembly 12 is mounted on the printed circuit board 20.
  • the main branch 46 is slightly inclined outwardly relative to the axis A and the tab 42 is generally capable of flexing elastically in the direction of the axis A so as to allow the fixing by elastic interlocking or "clipping" of each tab 42 in the associated hole 24 , the radial dimensions of the latter allowing for this purpose the passage of the hook 48.
  • each lug 48 is shaped as an inclined ramp which cooperates with the corresponding upper edge 54 of the hole 24 during the vertical insertion, from top to bottom, of the tab 42 with its hook 48 in a hole 24.
  • the actuator 16 at its lower part, is a part in the general shape of an inverted pot, or of a cylindrical casing closed at its upper part, which delimits an internal cavity 56.
  • This lower part of the actuator 16 is essentially constituted by a cylindrical side skirt 58 closed at its upper part by a horizontal upper transverse partition 60 and which is extended at its lower end by a lower edge in the form of a peripheral lip 62 which is extended radially outwards and which is shaped by its profile external 64 in a complementary manner to the lower edge 38 and to the leave 40 of the side wall 26 of the cover 14.
  • the lateral skirt 58 delimits an internal lateral surface 66 while it is delimited radially outwards by an external lateral surface 68 in which are formed at its upper part four recesses or recesses 70 complementary to the bosses 36 so as era to allow the angular indexing, around the axis A, of the actuator 16 relative to the cover 14.
  • the design and sizing of parts 14 and 16 are also such that the skirt 58 is mounted with a slight radial tightening inside the cover 14 in order to retain the part lower forming body of actuator r 16 inside cover 14.
  • the actuator 16 From its transverse wall 60, the actuator 16 comprises a vertical rod 72 for actuating the trigger member 18 which extends downward and which ends in a lower facet 74 in the form of a d isque which is intended to cooperate with the upper face of the central part opposite 76 of the trigger member 1 8.
  • the neur action 16 also comprises a vertical operating rod 78 which extends vertically upwards from the transverse partition 60 to pass through the central hole 34 of the cover 14 and protrude outside the switch in view to allow the actuation of the latter by exerting a vertical push P on the upper part of the push rod forming.
  • the dimensioning of the various components is such that, in the position mounted on the printed circuit board 20, the upper face of the partition 60 is in vertical support upwards against the internal face 32 of the cover 14, while the lip 62 is pinched elastically between the lower edge 38 of the cover 14 and the annular part opposite the upper face 22 of the plate 20 to "close” the switch 10 , that is to say to delimit the sealed cavity 56 inside the actuator 16.
  • the latter comprises fingers 80 for retaining ue vertical and angular orientation of the triggering member 18 relative to the actuator 16.
  • the actuator 16 comprises, inside the cavity 56, four studs or bosses 80 formed in relief radially inwards from the internal face 66 of skirt 58.
  • Each stud 80 is flared at its lower part to constitute a bead 82 in the form of an arc of a circle, the four beads 82 thus being distributed angularly in a regular manner at 90 ° around the axis A.
  • the trigger member 18 in the general shape of a slightly domed dome essentially consists of an upper central part 76 from which extend radially outwards q four branches 84 to give the trigger member 18 a general shape of a four-pointed star.
  • the lower peripheral edge of the dome comprises four cutouts or recesses 86 of slightly curved profile and complementary to that of the beads 82 so that, as can be seen in particular in Figure 4, the fingers 80, 82 s 'extend opposite the recesses 86 and below the dome 18 to orient it angularly relative to the actuator 16 and to retain it vertically relative to the latter to constitute the sub-assembly 12.
  • the vertical installation from bottom to top, considering FIG. 1, of the dome 1 8 in the cavity 56 of the actuator 16 is carried out by elastically deforming the beads 82 of the retaining fingers 80, the constitution of this first sub- assembly 16, 1 8 preferably being produced before the actuator 16 is placed inside the cover 14 so that the actuator 16 can easily deform according to the radial direction.
  • each branch 84 constitutes the "remaining" part of the lower peripheral edge of the dome 1 8 and they are folded vertically towards the bottom, so as to be offset with respect to the central upper part 76 of the dome 18 and to constitute four support and contact points of the dome 18 on the upper face 22 of the printed circuit board 20 as can be seen in fig ure 6
  • the triggering member 18 is made of conductive material, or at least its underside, and it is intended to establish the electrical connection between at least two fixed contacts of the switch which are here conductive tracks carried by the upper face 22 of the printed circuit board 20. In the exemplary embodiment illustrated in FIGS.
  • the switch 10 comprises a common fixed central contact 90 constituted by a disc-shaped track 90 located generally at right angles to the axis A and it comprises two other diametrically opposite fixed contacts 92 in the form of a rectangular track.
  • the tracks 90 and 92 forming the fixed contacts extend radially outward to be connected to corresponding connection pads 94 and 96 located outside the switch.
  • the positioning of the fixed contacts 92 relative to the hole 24, angularly and radially, is such that when the sub-assembly 12 is fixed to the printed circuit board 20 to constitute the electrical switch 10, two ends 88 belonging to two branches 84 diametrically opposite of the triggering member 18 are in contact with electrical contact with the two fixed output contacts 92 while the central part 76 of the dome 18 is situated vertically opposite and above the common fixed central contact 90.
  • the central part 76 of the dome 18 is deformed, which leaves its stable state of rest, according to a known general design, in order to establish electrical contact with the central fixed contact 90 and when the actuation force is released, the dome 18 returns to its initial stable state while also acting as a return spring for the actuator 16.
  • the design according to the invention which has just been described is therefore particularly advantageous in that the fixing of the subassembly 12 on the printed circuit board 20 does not require any welding operation.
  • this design can advantageously be used in the context of the establishment and assembly of d ifferent components on a printed circuit board according to the technique of "pick and place", the upper side of the sub - assembly 12 allowing easy gripping of the sub-assembly 12 with a view to its positioning on the plate 20.
  • the electrical switch 10 is perfectly sealed insofar as the cavity in which are arranged on the one hand the dome 1 8 and on the other hand the fixed contacts 90 and 92 is a cavity whose l sealing is ensured by the peripheral lip 62 pinched between the cover 14 and the plate 20.
  • the overall dimensions of the switch are also small.
  • the total height of the switch above the upper face 22 of the plate 20 is equal to 5 millimeters while the outside "diameter" of the cover 14 is equal to approximately 8.3 millimeters.
  • the lateral skirt 58 includes retaining lugs which snap together elastically in complementary housings of the cover 14 in order to maintain the actuator in the cover to constitute a sub-assembly comprising the cover 14 and the actuating member 16.

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Description

"Commutateur électrique individuel étanche fixé par emboîtement su r une plaque à circuits"
La présente invention concerne un commutateur électrique à effet tactile. L'invention concerne plus particulièrement un commutateur individuel de très petites dimensions du type comportant :
- un support qui porte sur sa face supérieure au moins deux contacts électriques fixes ;
- un organe de déclenchement de forme générale bombée qui est deformabie elastiquement, à partir d'un état stable de repos, sous l'action d'un organe d'actionnement qui agit sur la partie centrale de l'organe de déclenchement, selon une direction axiale sensiblement perpendiculaire à la face supérieure du support, pour établir une liaison électrique entre les deux contacts fixes ;
- un capot supérieur qui s'étend au-dessus du support, qui entoure latéralement l'organe de déclenchement et dont la partie supérieure comporte un trou pour le passage de l'organe d'actionnement ; et des moyens de fixation d u capot par rapport au support.
Selon une conception largement répandue d'un tel type de commutateur miniaturisé , le support porte-contacts est une pièce moulée en matière plastique isolante qui délimite un logement dans le fond duquel sont disposés au moins deux contacts électriq ues fixes et qui reçoit l'organe de déclenchement de forme bombée qui est deformabie sous l'action d'un poussoir d'actionnement.
Selon cette conception , lorsqu'on agit sur la partie centrale de l'organe de déclenchement en forme générale de dôme, celui- ci quitte son état stable de repos, de manière brusque, pour établir une liaison électrique entre un contact fixe, généralement latéral contre lequel prend appui le bord périphérique inférieur de l'organe de déclenchement, et un contact fixe central que vient percuter la partie centrale de l'organe de déclenchement. Le changement brusque d'état de l'organe de déclenchement procure à son utilisateur, qui agit directement ou ind irectement sur le poussoir d'actionnement, une sensation tactile du changement d'état de l'organe de déclenchement, et donc d u changement d'état du commutateur.
Selon une conception connue , l'organe de déclenchement est avec les circuits électroniques de l'équipement auquel il appartient par exemple réalisé sous la forme d'un d isque bombé. Le capot est généralement une pièce métallique de fermeture sertie autour du boîtier et le raccordement électrique du commutateu r est réalisé par des pattes ou bornes de sortie du commutateur qui prolongent les contacts fixes à l'extérieur du boîtier et qui sont soudées et/ou piquées su r une plaque à circuits imprimés de l'équipement. Ainsi, chaque commutateur électriq ue se présente sous la forme d'un composant indépendant qui doit être mis en place et fixé par soudage sur la face supérieure de la plaque à circuit imprimé avec un encombrement total relativement important, notamment latéralement et en hauteur qui résulte de la nécessité d'assembler et de fixer ensemble les différents composants du commutateur avant la mise en place de ce dernier dans l'équipement.
Selon la conception décrite et représentée dans le document EP-A-0.558.239, on connaît un commutateur comportant une plaque à circuits imprimés comportant sur sa face supérieure au moins deux pistes cond uctrices constituant les deux contacts électriques fixes du commutateur.
Ainsi , d u point de vue du fabricant du commutateur, celui- ci produit et assemble tous les composants, à l'exception de la plaque à circuits qui est par exemple u ne plaq ue à circuits imprimés appartenant à l'éq uipement destiné à comporter un ou plusieurs commutateurs selon l'invention , qu'il livre à "l'utilisateur" qu i réalise le montage de ces composants su r la plaque à circuits en même temps que d'autres composants électroniques, notamment selon la techniq ue dite de "pick and place".
Afin d'améliorer la conception d' un tel commutateur, et notamment son étanchéité, l'invention propose un commutateur, caractérisé en ce que l'organe d'actionnement comporte une jupe latérale q ui entoure l'organe de déclenchement et q ui est fermée à sa partie supérieure et dont le bord inférieur est pincé verticalement entre un bord inférieur d u capot et la partie en vis- à-vis de la face supérieure de la plaq ue à circu its pour délimiter une cavité étanche dans laquelle est logé l'organe de déclenchement.
Selon d'autres caractéristiques de l'invention :
- la jupe latérale est fermée à sa partie supérieure par une paroi transversale à partir de laquelle s'étend , verticalement vers le bas, une tige axiale d'actionnement de l'organe de déclenchement, et l'organe d'actionnement est réalisé par moulage dans un matériau deformabie elastiquement, notamment en matériau élastomère à base de silicone ;
- l'organe d'actionnement comporte une tige axiale de manoeuvre qui s'étend verticalement vers le haut à partir de la paroi transversale et à travers le trou du capot ;
- le bord inférieur est une lèvre inférieure périphérique qui s'étend radialement vers l'extérieur et q ui est pincée elastiquement entre un bord inférieur du capot et la face supérieure de la plaque à circuits ;
- la jupe comporte sur sa face interne, et au voisinage de son extrémité inférieure, plusieu rs doigts de retenue verticale de l'organe de déclenchement pou r constituer un sous-ensemble comportant les organes de déclenchement et d'actionnement. - les doigts de reten ue sont conçus de manière à libérer l' organe de déclenchement lors de la fixation d u capot supérieur sur la plaq ue à circuits imprimés ou lors de la première manœuvre du commutateur ; - le commutateur comporte des moyens d'indexation angulaire de l'organe de d'actionnement par rapport au capot et des moyens d'indexation ang ulaire de l'organe de déclenchement par rapport à l'organe d'actionnement ; - les moyens d'indexation ang ulaire de l'organe de déclenchement par rapport à l'organe d'actionnement sont constitués par les doigts de retenue verticale de l'organe de déclenchement q ui sont formés en relief sur la paroi interne de la jupe latérale de l'organe d'actionnement et qui coopèrent avec des évidements complémentaires formés dans le bord inférieur périphérique de l'organe de déclenchement;
- l'organe de déclenchement présente une forme générale en étoile dont les branches sont délimitées par les évidements formés dans le bord inférieur de l'organe de déclenchement ; - la jupe latérale de l'organe d'action nement est montée serrée radialement à l'intérieur d'un logement complémentaire d u capot pour constituer un sous-ensemble comportant le capot et l'organe d'actionnement;
- la jupe latérale comporte des ergots de maintien qui s'emboîtent elastiquement d a ns des logements complémentaires d u capot afin de maintenir l' actionneur dans le capot pour constituer un sous-ensemble comportant le capot et l'organe d'actionnement ;
- les moyens de fixation du capot sur la plaque à circuits comportent au moins une paire de bras diamétralement opposés dont chacun s'étend verticalement vers le bas à travers un orifice correspondant de la plaq ue à circuits avec son extrémité libre inférieure en forme de crochet qui coopère avec une portion en vis-à-vis de la face inférieure de la plaque pou r retenir le capot verticalement vers le haut pa r rapport à la plaque ;
- l'extrémité libre de chaque bras d'accrochage est conformée en rampe pour provoquer son effacement automatique, selon la direction radiale, lors d u montage du capot, verticalement de haut en bas, sur la plaq ue à circuits ; - les moyens de fixation comportent deux paires de bras d'accrochage qui s'étendent dans des plans axiaux perpendiculaires ;
- l'organe de déclenchement comporte une embase inférieure dont le bord périphérique inférieur est en appui sur la face supérieure de la plaque à circuits et une partie supérieure bombée sur laquelle agit l'organe d'actionnement ;
- face supérieure de la plaque à circuits comporte au moins un contact fixe central situé verticalement au d roit de la partie supérieure bombée, et au moins un contact fixe périphérique situé au d roit d'un tronçon du bord inférieur de l'embase de l'organe de déclenchement ;
- le tronçon du bord inférieur de l'embase de l'organe de déclenchement est constitué par le bord d'extrémité libre inférieure de l'une des branches de l'étoile ;
- la plaq ue à circuits est une plaque à circuits imprimés, ou une portion d' une plaque à circuits imprimés, appartenant à un éq uipement électronique ;
- le commutateur présente une symétrie générale de conception autour de la direction verticale d'actionnement.
D'autres caractéristiques et avantages de l'invention apparaîtront à la lecture de la description détaillée qui suit pour la compréhension de laquelle on se reportera au dessin annexé dans lequel : - la figure 1 est une vue en perspective éclatée qui illustre les trois composants principaux d'un comm utateur électrique réalisé conformément aux enseignements de l'invention en association avec une portion de plaque à circuits imprimés constituant le support des contacts fixes ; - la fig ure 2 est en vue en perspective de dessus des trois principaux composants de la figure 1 q ui sont représentés assemblés pour constituer un sous-ensemble prêt à être monté sur la plaque à circuit imprimé ; - la figure 3 est une vue en perspective de dessous de la figure 2 ;
- la figure 4 est une vue en section par un plan axial selon la ligne 4-4 de la figure 5 qui illustre le commutateur selon l'invention après l'accrochage et la fixation d u sous-ensemble sur la plaque à circuits imprimés ;
- la figure 5 est une vue de dessous selon la flèche F5 de la figure 4 ;
- la figure 6 est une vue similaire à celle de la figure 4 qui illustre le commutateur en section par un plan axial selon la ligne
6-6 de la figure 5.
On utilisera, à titre non limitatif, dans la description et les revendications qui vont su ivre, une orientation verticale en référence aux figures. Conformément aux enseig nements de l'invention , un commutateur électrique à effet tactile 10 représenté aux figures 1 , 4 et 6, est constitué par un sous-ensemble12 comportant l'assemblage de trois composants principaux 14, 16 et 18 et d'une portion 20 de plaque à circuits imprimés. Les trois composants principaux comprennent un capot supérieur 14 réalisé par moulage en matière plastique, notamment thermoplastiq ue, un organe d'action nement ou actionneur 16 réalisé par moulage en matériau élastomère à base de silicone et un organe de déclenchement 18 qui est par exemple une pièce en feuille d'acier inoxydable.
La plaque à circuits imprimés 20 comporte sur sa face supérieure 22 d ifférentes pistes cond uctrices q u i seront décrites en détail par la suite et dans son épaisseur quatre trous débouchants 24 pour l'accrochage et la fixation d u sous-ensemble 12 en vue de la constitution d'un commutateur électrique 1 0.
A l'exception des pièces conductrices constituant les contacts fixes du commutateur électrique 10, ce dernier présente une symétrie générale de conception par rapport à son axe central vertical A. Le capot supérieur 14 est une pièce rigide en forme de pot renversé comportant une paroi latérale 26 q ui délimite une face latérale interne cylindrique 28 et comportant une paroi supérieure transversale horizontale 30 qu i délimite une face transversale supérieure interne 32 du capot percée d'un trou central 34.
La face latérale interne 28 comporte quatre bossages 36 qui s'étendent radialement vers l'intérieur et qui sont répartis angulairement à 90° autour de l'axe A pour constituer des moyens de détrompage de l'orientation ang ulaire de l'action neur 16, autour de l'axe A, par rapport au capot 14 comme cela sera expliqué par la suite.
Le capot 14 est délimité verticalement vers le bas par une face ou bord transversal inférieur 38 qui est reliée à la paroi 28 par une congé arrondi 40. Pour son accrochage et sa fixation sur la plaque à circuits imprimés 20, le capot 14 comporte ici q uatre pattes d'accrochage 42 agencées sous la forme de deux paires de pattes qui s'étendent dans des plans verticaux décalés ang ulairement de 90° et qui sont aussi décalés angulairement de 45° par rapport aux deux plans verticaux dans lesquels s'étendent les bossages 36.
Chaque patte d'accrochage 42 s'étend globalement selon une direction verticale et el le comporte un tronçon supérieur horizontal 44 q ui s'étend radialement vers l'extérieur depuis la partie correspondante de la paroi latérale 26, et un tronçon vertical principal 46 dont l'extrémité libre inférieure 48 est conformée en un crochet.
Chaque crochet 48 s'étend ici rad ialement vers l'extérieur en étant délimité par une facette horizontale supérieure 50 qui, comme on peut le voir à la figure 6, s'étend en regard d 'u ne partie en vis-à-vis de la face inférieu re 23 de la plaq ue 20, lorsque le sous-ensemble 12 est monté su r la plaque à circuits imprimés 20.
Comme on peut le voir notamment aux fig ures 1 et 6 sur lesq uelles chaque patte d'accrochage 42 est représentée dans son état libre, la branche principale 46 est légèrement inclinée vers l'extérieur par rapport à l'axe A et la patte 42 est globalement susceptible de fléchir elastiquement en direction de l'axe A de manière à permettre la fixation par emboîtement élastique ou "clipsage" de chaque patte 42 dans le trou 24 associé, les dimensions radial de ce dernier permettant à cet effet le passage du crochet 48.
De man ière à faciliter le clipsage et donc la déformation élastique provisoire des pattes 42 en vue de leur effacement, radialement vers l'intérieur, la face latérale externe 52 de chaque patte 48 est conformée en une rampe inclinée qu coopère avec le bord supérieur correspondant 54 du trou 24 lors de l'insertion verticale, de haut en bas, de la patte 42 avec son crochet 48 dans un trou 24.
L'actionneur 16, à sa partie inférieure, est une pièce en forme générale de pot renversé, ou de boîtier cylindrique fermé à sa partie supérieure, qui délimite une cavité interne 56. Cette partie inférieure de l'actionneur 16 est essentiellement constituée par une jupe latérale cylindrique 58 fermée à sa partie supérieure par une cloison transversale supérieure horizontale 60 et qui se prolonge à son extrémité inférieure par un bord inférieur en forme de lèvre périphérique 62 qui se prolonge radialement vers l'extérieur et qui est conformée, par son profil externe 64 de manière complémentaire au bord inférieur 38 et au congé 40 de la paroi latérale 26 du capot 14. La jupe latérale 58 délimite une surface latérale interne 66 tandis q u'elle est délimitée radialement vers l'extérieur par une surface latérale externe 68 dans laq uelle sont formés, à sa partie supérieure, q uatre évidements ou logements 70 complémentaires des bossages 36 de manière à permettre l'indexation angulaire, autour de l'axe A, de l'actionneur 16 par rapport au capot 14.
La conception et le dimensionnement des pièces 14 et 16 sont également tels que la jupe 58 est montée avec u n léger serrage rad ial à l'intérieu r du capot 14 afin de retenir la partie inférieure formant corps de l'actionneu r 16 à l'intérieur d u capot 14.
A partir de sa paroi transversale 60, l'actionneur 16 comporte une tige verticale 72 d'actionnement de l'organe de déclenchement 18 qui s'étend vers le bas et qui se termine par une facette inférieure 74 en forme de d isque q u i est destinée à coopérer avec la face supérieure de la partie centrale en vis-à-vis 76 de l'organe de déclenchement 1 8.
L'action neur 16 comporte aussi u ne tige verticale de manœuvre 78 qui s'étend verticalement vers le haut depuis la cloison transversale 60 pour passer à travers le trou central 34 d u capot 14 et faire saillie à l'extérieur du commutateu r en vue de permettre l'actionnement de ce dernier en exerçant une poussée verticale P sur la partie supérieure de la tige formant poussoir. La portion annulaire de la cloison transversale 60 comprise entre la jupe latérale 58 et la tige centrale comportant le tronçon inférieur formant tige d'actionnement 72 et le tronçon supérieur formant tige de manœuvre 78, du fait de la réalisation par moulage dans un matériau souple tel que de l'élastomère de l'actionneur 16, constitue une partie deformabie autorisant les déplacements verticaux de la tige 72, 78 selon l'axe A par rapport au corps inférieur de l'actionneur 16 constitué par sa jupe 58.
Comme on peut le voir aux figures 4 et 6, le dimensionnement des d ifférents composants est tel que, en position montée sur la plaque à circuits imprimés 20, la face supérieure de la cloison 60 est en appui vertical vers le haut contre la face interne 32 du capot 14, tandis que la lèvre 62 est pincée elastiq uement entre le bord inférieu r 38 d u capot 14 et la partie annulaire en vis-à-vis de la face supérieure 22 de la plaq ue 20 pour "fermer" le commutateur 10, c'est-à-d ire pour délimiter la cavité étanche 56 à l'intérieur de l'actionneur 16.
Afin de constituer le sous-ensemble 12 , et notamment pour retenir verticalement l'organe de déclenchement 18 par rapport à l'actionneur 16 , ce dernier comporte des doigts 80 de reten ue verticale et d'orientation angulaire de l'organe de déclenchement 18 par rapport à l'actionneur 16.
A cet effet, et comme on peut le voir notamment aux figures 1 et 4, l'actionneur 16 comporte, à l'intérieur de la cavité 56, quatre plots ou bossages 80 formés en relief radialement vers l'intérieu r depuis la face interne 66 de la jupe 58.
Chaque plot 80 est évasé à sa partie inférieure pour constituer un bourrelet 82 en forme d'arc de cercle, les q uatre bourrelets 82 étant ainsi répartis angulairement de manière rég ulière à 90° autour de l'axe A.
L'organe de déclenchement 18 en forme générale de dôme légèrement bombé est constitué pour l'essentiel par u ne partie centrale supérieure 76 à partir de laquelle s'étendent radialement vers l'extérieur q uatre branches 84 pour conférer à l'organe de déclenchement 18 une forme générale d'étoile à quatre banches. Pour délimiter les branches 84, le bord périphérique inférieur du dôme comporte quatre découpes ou évidements 86 de profil légèrement incurvé et complémentaire de celui des bourrelets 82 de manière que , comme on peut le voir notamment à la figure 4, les doigts 80 , 82 s'étendent en regard des évidements 86 et en dessous du dôme 18 pour l'orienter ang ulairement par rapport à l'actionneur 16 et pour le retenir verticalement par rapport à celui-ci pour constituer le sous-ensemble 12.
La mise en place verticalement de bas en haut en considérant la figure 1 , du dôme 1 8 dans la cavité 56 de l'actionneur 16 s'effectue en déformant elastiquement les bourrelets 82 des doigts de retenue 80 , la constitution de ce premier sous-ensemble 16 , 1 8 étant de préférence réalisée avant la mise en place de l'actionneu r 16 à l'intérieur du capot 14 de manière q ue l'actionneur 16 puisse se déformer facilement selon la d irection radiale.
Les extrémités libres rad ialement extérieures 88 de chaque branche 84 constituent la partie "restante" du bord périphériq ue inférieu r d u dôme 1 8 et elles sont repliées verticalement vers le bas, de manière à être décalées par rapport à la partie supérieure centrale 76 du dôme 18 et pour constituer quatre points d'appui et de contact du dôme 18 sur la face supérieure 22 de la plaque à circuits imprimés 20 comme on peut le voir à la fig ure 6 L'organe de déclenchement 18 est en matériau conducteur, ou au moins sa face inférieure, et il est destiné à établir la liaison électrique entre au moins deux contacts fixes du commutateur qui sont ici des pistes conductrices portées par la face supérieure 22 de la plaque à circuits imprimés 20. Dans l'exemple de réalisation illustrée aux figures 1 et 5 , le commutateur 10 comporte un contact central fixe commun 90 constitué par une piste en forme de disque 90 située globalement au droit de l'axe A et il comporte deux autres contacts fixes diamétralement opposés 92 en forme de piste rectangulaire. Les pistes 90 et 92 formant les contacts fixes se prolongent radialement vers l'extérieur pour être reliées à des plages correspondantes de raccordement 94 et 96 situées à l'extérieur du commutateur.
Le positionnement des contacts fixes 92 par rapport au trou 24 , angulairement et radialement, est tel que lorsque le sous- ensemble 12 est fixé sur la plaque à circuits imprimés 20 pour constituer le commutateur électrique 10 , deux extrémités 88 appartenant à deux branches 84 diamétralement opposées de l'organe de déclenchement 18 sont en appui de contact électrique avec les deux contacts fixes de sortie 92 tandis que la partie centrale 76 du dôme 18 est située verticalement en regard et au dessus du contact central fixe commun 90.
Lorsque l'on appuie sur la tige de manœuvre 78 selon la flèche P de la figue 4, on déforme la partie centrale 76 du dôme 18 qui quitte son état stable de repos, selon une conception générale connue, pour établir un contact électrique avec le contact fixe central 90 et lorsque l'on relâche l'effort d'actionnement, le dôme 18 retrouve son état stable initial en faisant aussi effet de ressort de rappel pour l'actionneur 16. La conception selon l'invention qui vient d'être décrite est donc particulièrement avantageuse en ce que la fixation d u sous- ensemble 12 sur la plaq ue à circuits imprimés 20 ne nécessite aucune opération de soudage. De plus, cette conception peut avantageusement être utilisée dans le cadre de la mise en place et de l'assemblage de d ifférents composants sur une plaq ue à circuits imprimés selon la techn ique du "pick and place", la face supérieu re d u sous- ensemble 12 permettant la préhension aisée du sous-ensemble 12 en vue de sa mise en place sur la plaq ue 20.
Une fois monté sur la plaq ue 20, le commutateur électrique 10 est parfaitement étanche dans la mesure où la cavité dans laquelle sont agencés d 'une part le dôme 1 8 et d 'autre part les contacts fixes 90 et 92 est une cavité dont l'étanchéité est assurée par la lèvre périphérique 62 pincée entre le capot 14 et la plaque 20.
Les dimensions totales du commutateur sont également faibles. A titre d'exemple, la hauteu r totale du commutateur au dessus de la face supérieure 22 de la plaque 20 est égale à 5 millimètres tand is q ue le "d iamètre" extérieur du capot 14 est égal à environ 8 ,3 millimètres .
Selon une variante non représentée, par inversion mécanique, on peut prévoir que la jupe latérale 58 comporte des ergots de maintien qui s'emboîtent elastiquement dans des logements complémentaires du capot 14 afin de maintenir l' actionneur dans le capot pour constituer un sous-ensemble comportant le capot 14 et l'organe d'actionnement 16.

Claims

REVENDICATIONS
1 . Commutateur électrique (1 0) à effet tactile du type comportant :
- une plaque à circuits imprimés (20) comportant sur sa face supérieure au moins deux pistes conductrices (90, 92) constituant deux contacts électriques fixes (90, 92) ;
- un organe de déclenchement (18) de forme générale bombée qui est deformabie elastiquement, à partir d'un état stable de repos, sous l'action d'un organe d'actionnement ( 16) qui agit sur la partie centrale (76) de l'organe de déclenchement, selon une direction axiale (P) sensiblement perpend iculaire à la face supérieure (22) d u support, pour établir une liaison électrique entre les deux contacts fixes (90, 92); et
- un capot supérieur (14) qui est fixé sur la plaq ue à circuits imprimés (20) par des moyens (42, 24) du type à emboîtement élastique, qui s'étend au-dessus du support, qui entoure latéralement l'organe de déclenchement (18) et dont la partie supérieure comporte un trou (34) pour le passage de l'organe d'actionnement (16) , caractérisé en ce q ue l'organe d'actionnement ( 16) comporte une jupe latérale (58) qui entoure l'organe de déclenchement (18) et q ui est fermée à sa partie supérieure et dont le bord inférieur (62) est pincé verticalement entre un bord inférieur (38) d u capot (14, 16) et la partie en vis-à-vis de la face supérieure de la plaque à circuits pour délimiter une cavité étanche (56) dans laquelle est logé l'organe de déclenchement ( 1 8).
2. Commutateur électrique selon la revendication précédente, caractérisé en ce q ue la jupe latérale (58) est fermée à sa partie supérieure par une paroi transversale (60) à partir de laquelle s'étend, verticalement vers le bas, une tige axiale (72) d'actionnement de l'organe de déclenchement ( 1 8) , et en ce que l'organe d'actionnement ( 16) est réalisé par moulage dans un matériau deformabie elastiquement, notamment en matériau élastomère à base de silicone.
3. Commutateur électrique selon la revendication précédente, caractérisé en ce q ue l'organe d'actionnement (18) comporte une tige axiale (78) de manœuvre qui s'étend verticalement vers le haut à partir de la paroi transversale (60) et à travers le trou (34) du capot (14).
4. Commutateur électrique selon l'une quelconq ue des revend ications précédentes, caractérisé en ce que le bord inférieu r est une lèvre inférieure périphérique (62) qui s'étend radialement vers l'extérieur et qui est pincée elastiquement entre un bord inférieur (38) du capot et la face supérieure (22) de la plaque à circuits (20).
5. Commutateu r électrique selon l'une quelconq ue des revendications 1 à 3, caractérisé en ce que la jupe (58) comporte sur sa face interne (66) , et au voisinage de son extrémité inférieure, plusieurs doigts (80, 82) de retenue verticale de l'organe de déclenchement (18) pour constituer un sous-ensemble comportant les organes de déclenchement (18) et d'actionnement ( 16).
6. Commutateur électrique selon la revendication 5, caractérisé en ce que les doigts de retenue (80, 82) sont conçus de manière à libérer l' organe de déclenchement (1 8) lors de la fixation d u capot supérieur sur la plaque à circuits imprimés (20) ou lors de la première manœuvre d u commutateur.
7. Commutateur électrique selon l' une des revendications 5 ou 6, caractérisé en ce q u'il comporte des moyens (36, 70) d 'indexation angulaire de l'organe de d'actionnement (16) par rapport au capot ( 14) et des moyens (80 , 82 , 86) d'indexation angulaire de l'organe de déclenchement (18) par rapport à l'organe d'actionnement (16) .
8. Commutateu r électriq ue selon l' une quelconque des revendications 5 à 7, caractérisé en ce que les moyens d'indexation angulaire de l'organe de déclenchement (18) par rapport à l'organe d'actionnement ( 16) sont constitués par les doigts de retenue verticale de l'organe de déclenchement ( 1 8) qui sont formés en relief sur la paroi interne (66) de la j upe latérale (58) de l'organe d'actionnement et qui coopèrent avec des évidements complémentaires (86) formés dans le bord inférieur périphérique de l'organe de déclenchement ( 1 8)
9 Commutateur électrique selon la revendication précédente, caractérisé en ce q ue l'organe de déclenchement ( 1 8) présente une forme générale en étoile dont les branches (84) sont délimitées par les évidements (86) formés dans le bord inférieur de l'organe de déclenchement
10 Commutateur électriq ue selon l'une q uelconque des revendications 1 à 9, caractérisé en ce que la jupe latérale (58) de l'organe d'action nement ( 16) est montée serrée radialement à l'intérieur d'un logement complémentaire (28) d u capot ( 14) pour constituer un sous-ensemble comportant le capot (14) et l'organe d'actionnement (16)
1 1 Commutateu r électriq ue selon l' une quelconque des revendications 1 à 9, caractérisé en ce que la jupe latérale (58) comporte des ergots de maintien qu i s' emboîtent elastiquement dans des logements complémentaires du capot ( 14) afin de mainten ir l' actionneur dans le capot pour constituer un sous- ensemble comportant le capot (14) et l'organe d'actionnement ( 16) 12 Commutateur électrique selon l' une quelconque des revend ications précédentes, caractérisé en ce que les moyens de fixation du capot (14) sur la plaq ue à circuits (20) comportent au moins une paire de bras (42) diamétralement opposés dont chacun s'étend verticalement vers le bas à travers u n orifice correspondant (24) de la plaque à circuits (20) avec son extrémité libre inférieure (48) en forme de crochet qui coopère avec une portion en vis-à-vis de la face inférieure de la plaq ue pour retenir le capot ( 14) verticalement vers le haut par rapport à la plaque
13. Commutateur électrique selon la revendication précédente, caractérisé en ce q ue l'extrémité libre (48) de chaq ue bras d 'accrochage (42) est conformée en rampe (52) pour provoquer son effacement automatique, selon la d irection radiale, lors du montage d u capot (14) , verticalement de haut en bas, sur la plaque à circuits (20).
14. Commutateur électrique selon l'une des revend ications 12 ou 13, caractérisé en ce que les moyens de fixation comportent deux paires de bras d'accrochage (42) qui s'étendent dans des plans axiaux perpendiculaires.
15. Commutateur électrique selon l'u ne q uelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que l'organe de déclenchement comporte une embase inférieu re dont le bord périphérique inférieur (88) est en appui sur la face supérieure (22) de la plaque à circuits (20) et une partie supérieure bombée (76) sur laquelle agit l'organe d'actionnement (16 , 72, 74).
16. Commutateur électriq ue selon la revendication précédente, caractérisé en ce q ue la face supérieure (22) de la plaque à circuits (20) comporte au moins un contact fixe central (90) situé verticalement au d roit de la partie supérieu re bombée, et au moins un contact fixe périphériq ue (92) situé au droit d'un tronçon (88) du bord inférieur de l'embase de l'organe de déclenchement ( 1 8) .
17. Commutateur électrique selon la revendication précédente prise en combinaison avec la revendication 9, caractérisé en ce q ue le tronçon (88) d u bord inférieur de l'embase de l'organe de déclenchement (1 8) est constitué par le bord d'extrémité libre inférieu re de l'une des branches (84) de l'étoile. 1 8. Commutateur électriq ue selon l'une q uelconq ue des revendications précédentes, caractérisé en ce que la plaque à circuits (20) est une plaque à circuits imprimés, ou une portion d' une plaq ue à circuits imprimés, appartenant à un éq uipement électron ique.
19. Commutateur électrique selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce qu'il présente une symétrie générale de conception autour de la direction verticale d'actionnement (P, A).
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