EP1693868A1

EP1693868A1 - Dispositif de commande du changement d'état d'un circuit

Info

Publication number: EP1693868A1
Application number: EP06101483A
Authority: EP
Inventors: Michel Hallet
Original assignee: SC2N SAS
Current assignee: SC2N SAS
Priority date: 2005-02-17
Filing date: 2006-02-09
Publication date: 2006-08-23
Anticipated expiration: 2026-02-09
Also published as: FR2882187A1; EP1693868B1; FR2882187B1; ATE372582T1; ES2293623T3; DE602006000093T2; DE602006000093D1

Abstract

L'invention concerne un dispositif de commande du changement d'état d'un circuit électrique.

Ce dispositif est remarquable en ce qu'il comprend un boîtier (1), un organe de commande manuelle (2), et deux éléments (3, 4), l'un fixe, solidaire dudit boîtier (1), l'autre mobile, apte à être déplacé par ledit organe de commande (2), ces deux éléments étant un circuit électrique (3) et un aimant (4), ledit organe de commande manuelle (2) pouvant être déplacé entre une position initiale, dans laquelle les deux éléments (3, 4) sont en contact magnétique et électrique, de sorte que ledit circuit électrique (3) est dans un état activé et une position finale, dans laquelle les deux éléments (3, 4) sont écartés l'un de l'autre et ne sont plus en contact magnétique et électrique, de sorte que ledit circuit électrique (3) est dans un état inactivé.

Application à l'industrie automobile.

Description

La présente invention concerne un dispositif de commande du changement d'état d'un circuit électrique, qui permet de faire passer celui-ci, d'un état activé, à un état inactivé, ou l'inverse.
Ce dispositif trouve une application particulière dans l'industrie automobile, sans toutefois que celle-ci soit limitative.
Il peut être utilisé notamment sur le tableau de bord d'un véhicule pour commander le fonctionnement des feux, des rétroviseurs, des essuie-glaces ou de la radio, par exemple.
Un tel dispositif comprend un organe de commande manuelle dont l'actionnement par un utilisateur entraîne le changement d'état précité du circuit électrique.
Il est important que l'utilisateur ressente un effet tactile, par exemple par le passage d'un point dur, lorsqu'il agit sur cet organe de commande, de façon à avoir la sensation que la manoeuvre a bien été effectuée. Cet effet est dénommé « indexage » de la position de l'organe de commande.
On connaît déjà d'après l'état de la technique, des dispositifs de commande, tels que des poussoirs avec ressorts sans indexage, des micro-contacteurs ou des poussoirs munis d'un ressort dont la position est indexée sur une rampe crantée.
Dans ces dispositifs de l'état de la technique, le frottement des pièces mécaniques entre-elles provoquent des efforts parasites et leur usure prématurée.
On connaît également d'après les documents FR 2 652 444 et FR 1 213 949, des dispositifs de commutateur électrique qui comprennent d'une part, un boîtier à l'intérieur duquel sont disposés un premier contact électrique et un premier aimant fixes, et d'autre part, un bouton poussoir mobile, supportant un second contact électrique et un second aimant.
Une action exercée sur le bouton poussoir permet d'écarter l'aimant mobile, de l'aimant fixe et simultanément de rapprocher le contact mobile du contact fixe, de façon à fermer un circuit électrique.
Toutefois, ces dispositifs présentent une structure complexe du fait de leur nombre important de pièces. Ils sont donc coûteux à fabriquer.
De plus, ils présentent un encombrement axial important.
L'invention a pour but de résoudre les inconvénients précités et de fournir un dispositif de commande de structure simple et de faible encombrement, notamment axial.
L'invention a également pour but de fournir un dispositif de commande dont les moyens d'indexage des différentes positions de fonctionnement aient une usure pratiquement nulle, de façon à ce qu'il conserve un rendu tactile constant au cours du temps.
A cet effet, l'invention concerne un dispositif de commande du changement d'état d'un circuit électrique.
Conformément à l'invention, ce dispositif comprend un boîtier, un organe de commande manuelle, apte à se déplacer par rapport audit boîtier, et deux éléments, l'un fixe, solidaire dudit boîtier, l'autre mobile, apte à être déplacé par ledit organe de commande, ces deux éléments étant un circuit électrique réalisé en matériau ferromagnétique et un aimant, les faces respectives dudit circuit électrique et dudit aimant situées en regard l'une de l'autre et destinées à coopérer, dites «faces actives », étant électriquement conductrices, ledit organe de commande manuelle pouvant être déplacé entre une position initiale, dans laquelle les deux éléments sont en contact magnétique et électrique, de sorte que ledit circuit électrique est dans un état activé et une position finale, dans laquelle les deux éléments sont écartés l'un de l'autre et ne sont plus en contact magnétique et électrique, de sorte que ledit circuit électrique est dans un état inactivé.
Selon d'autres caractéristiques avantageuses et non limitatives de l'invention, prises seules ou en combinaison :

la face active de l'aimant et/ou la face active du circuit électrique sont recouvertes au moins partiellement d'un revêtement électriquement conducteur ;
le revêtement électriquement conducteur est une encre conductrice qui peut être déposée par sérigraphie ou tampographie ;
le revêtement électriquement conducteur de la face active du circuit électrique est déposé par un bain électrolytique ;
l'aimant constitue l'élément mobile, apte à être déplacé par l'organe de commande manuelle ;
lorsque l'organe de commande manuelle est dans la position fmale, l'écartement entre le circuit électrique et l'aimant est tel que le circuit électrique est toujours dans le champ magnétique exercé par l'aimant, de sorte que cette position fmale est instable ;
l'organe de commande manuelle est un bouton poussoir, apte à se déplacer en translation, en direction du boîtier, le long de l'axe longitudinal de celui-ci, le boîtier étant muni de moyens de guidage du déplacement dudit bouton poussoir ;
ledit boîtier comprend deux parois intérieure et extérieure, coaxiales à l'axe longitudinal du boîtier, qui constituent des moyens de guidage en translation de l'élément mobile et du bouton poussoir, le long de cet axe longitudinal ;
les deux parois intérieure et extérieure sont cylindriques et l'élément mobile est annulaire et guidé entre ces deux parois.

D'autres caractéristiques et avantages de l'invention apparaîtront de la description qui va maintenant en être faite, en référence aux dessins annexés, qui en représentent, à titre indicatif, mais non limitatif, un mode de réalisation possible.
Sur ces dessins :

les figures 1 et 2 sont des vues en coupe axiale, longitudinale, du dispositif de commande conforme à l'invention, sur lesquelles, l'organe de commande manuelle est respectivement dans sa position initiale et dans sa position fmale,
la figure 3 est une vue de face du circuit électrique destiné à être activé par le dispositif de commande conforme à l'invention.

Dans la suite de la description, les références aux termes « inférieure », « supérieure », « haut », « bas » sont à prendre en considération par rapport à la position occupée par le dispositif de commande sur les figures 1 et 2.
En se reportant aux figures 1 et 2, on peut voir que le dispositif de commande comprend un boîtier 1, à l'intérieur duquel sont logés un organe de commande manuelle 2, un circuit électrique 3 et un aimant permanent 4.
Le boîtier 1 et l'organe de commande 2 sont réalisés dans un matériau amagnétique et électriquement isolant, de préférence en matière plastique.
Le boîtier 1 présente la forme générale d'un cylindre de faible hauteur, d'axe longitudinal X-X'.
Plus précisément, le boîtier 1 comprend une paroi cylindrique extérieure 11, une paroi cylindrique intérieure 12, toutes deux coaxiales à l'axe X-X'.
Le boîtier 1 est en outre obturé à l'une de ces extrémités par un fond 13 circulaire.
La paroi extérieure cylindrique 11 présente deux parties, à savoir une partie inférieure 111, plus épaisse, située au voisinage du fond 13, et une partie supérieure 113, moins épaisse. En d'autres termes, le diamètre intérieur de la partie cylindrique supérieure 113 est plus grand que le diamètre intérieur de la partie inférieure 111.
Ces deux parties 111 et 113 délimitent entre elles un épaulement annulaire 112 qui s'étend dans un plan parallèle à celui du fond 13.
Les deux parois 11 et 12 et le fond 13 définissent à l'intérieur du boîtier 1, une chambre 14 de forme générale annulaire.
Compte tenu de la différence d'épaisseur des différentes parties de la paroi extérieure 11, la chambre 14 se divise en deux parties, à savoir une chambre inférieure annulaire 142 et une chambre supérieure annulaire 141.
De façon avantageuse, dans le mode de réalisation illustré sur les figures, l'organe de commande manuelle 2 revêt la forme d'un bouton poussoir, susceptible de coulisser axialement le long de l'axe X-X'.
Le bouton poussoir 2 comprend une tête 21, en forme de disque de faible épaisseur, qui se prolonge par un cylindre de guidage 22, d'axe perpendiculaire au plan du disque.
Le diamètre extérieur de la tête 21 correspond au diamètre intérieur de la partie supérieure 113 de la paroi cylindrique 11, tandis que le diamètre intérieur du cylindre de guidage 22 correspond au diamètre extérieur de la paroi intérieure 12 du boîtier 1, avec un léger jeu. Ceci autorise le déplacement en translation du bouton poussoir 2, autour du cylindre 12, selon l'axe X-X'.
Les deux positions extrêmes susceptibles d'être occupées par le bouton poussoir 2 sont illustrées respectivement sur les figures 1 et 2.
L'aimant 4 a la forme d'un anneau de faible épaisseur. Il est logé à l'intérieur de la chambre 142 et ses dimensions sont adaptées pour qu'il puisse coulisser axialement à l'intérieur de celle-ci, le long de l'axe X-X'.
L'aimant 4 présente une face supérieure plane 41 et une face inférieure opposée 42, également plane et située en regard du fond 13.
L'aimant 4 peut être réalisé dans un matériau métallique, intrinsèquement électriquement conducteur, par exemple en ferrite.
De préférence toutefois, et de façon à pouvoir être moulé à la forme souhaitée, l'aimant 4 est réalisé en plastoferrite.
Dans ce cas, sa face supérieure 41, dite "face active" car située en regard du circuit 3, est recouverte au moins partiellement d'un revêtement électriquement conducteur, par exemple une encre conductrice, et peut y être déposé par sérigraphie ou par tampographie, par exemple.
Selon une autre possibilité, le plastoferrite peut inclure des charges permettant de le rendre suffisamment électriquement conducteur pour l'application visée.
Un exemple de réalisation du circuit électrique 3 est illustré sur la figure 3.
Ce circuit 3 comprend deux demi anneaux 30, 30', chacun d'eux se prolongeant par une patte de connexion 31, respectivement 31', sur laquelle est soudée un fil électriquement conducteur 32, respectivement 32'.
Les faces supérieures et inférieures desdits demi anneaux 30, 30' portent respectivement les références numériques 33, 33' et 34, 34'.
Le circuit 3 est réalisé dans un matériau ferromagnétique, c'est à dire susceptible d'être attiré par un aimant.
De façon avantageuse, le circuit 3 peut être réalisé dans un matériau intrinsèquement électriquement conducteur.
Si tel n'est pas le cas, ses faces inférieures 34, 34', dites "actives", situées en regard de l'aimant 4 sont recouvertes en totalité, ou au moins partiellement, d'un revêtement électriquement conducteur, de façon à assurer la conduction de l'électricité jusqu'au deux fils 32, 32'.
Ce revêtement électriquement conducteur peut être une encre conductrice, déposée, par exemple, par sérigraphie ou tampographie.
Ce revêtement électriquement conducteur peut également être déposé par un bain électrolytique sur bande, par pré-argentage ou pré-étamage.
Les deux parties du circuit 3 sont avantageusement surmoulées pour garder leur géométrie.
Le diamètre intérieur de chacun des demi anneaux 30, 30' correspond sensiblement au diamètre extérieur du cylindre de guidage 22, de sorte que le circuit 3 peut être disposé à l'intérieur de la chambre 141 du boîtier 1, de façon que sa périphérie repose sur l'épaulement annulaire 112 et qu'il entoure le cylindre 22.
Les pattes de connexion 31, 31' font saillies hors du boîtier 1.
Dans la position initiale, de repos, illustrée sur la figure 1, l'aimant 4 est plaqué contre le circuit électrique 3 en matériau ferromagnétique, du fait de l'attraction magnétique.
La face électriquement conductrice 41 de l'aimant 4, assure le contact électrique entre les deux faces conductrices 34, respectivement 34', des deux demi anneaux 30, respectivement 30', et permet la fermeture du circuit électrique 3.
Dans cette position, l'aimant 4 est espacé d'un léger jeu j, du fond 13 du boîtier 1.
Lorsqu'un utilisateur exerce une pression sur la tête 21 du bouton-poussoir 2, (comme représenté par la flèche F sur la figure 2), le cylindre de guidage 22 déplace l'aimant 4 en translation, jusqu'à ce que la face inférieure 42 de celui-ci vienne au contact du fond 13 du boîtier 1.
Le circuit électrique 3 étant fixe, l'aimant 4 se retrouve à un écartement e de ce circuit 3, correspondant au jeu j.
Les contacts magnétique et électrique entre l'aimant 4 et le circuit électrique 3 sont alors rompus. Le circuit électrique 3 est ouvert et passe d'un état activé à un état inactivé.
L'utilisateur ressent une certaine résistance, tant que l'aimant 4 et le circuit 3 sont en contact. Dès que ceux-ci se décollent l'un de l'autre, l'utilisateur ressent un emballement du déplacement du bouton poussoir 2 ou effet « avaloir » et a l'impression tactile du passage d'un point dur.
Ensuite, l'utilisateur ressent que l'aimant 4 est en butée contre le fond 13.
De façon avantageuse, dans la position finale illustrée sur la figure 2, l'écartement e entre le circuit électrique 3 et l'aimant 4 est tel, que le circuit électrique 3 se trouve toujours dans le champ magnétique exercé par l'aimant 4.
La position fmale est donc instable et dès que l'utilisateur relâche la pression exercée sur le bouton pressoir 2, l'aimant 4 revient se plaquer contre le circuit électrique 3. Le déplacement de l'aimant 4 ramène le bouton poussoir 2 dans sa position d'origine, illustrée sur la figure 1.
Selon une variante de réalisation non représentée sur les figures, dans le cas où l'écartement e est plus important, l'aimant mobile 4 peut être ramené dans sa position initiale par tout moyen approprié, tel qu'un micro ressort par exemple.
De même, selon une autre variante de réalisation non représentée, l'aimant 4 pourrait être fixe et le circuit électrique 3 mobile.
Enfin, on notera que les parois intérieure 12 et extérieure 11 du boîtier 1 pourraient être d'une forme autre que cylindrique, les formes respectives du circuit électrique 3 et de l'aimant 4 étant alors adaptées en conséquence.

Claims

Dispositif de commande du changement d'état d'un circuit électrique, caractérisé en ce qu'il comprend un boîtier (1), un organe de commande manuelle (2), apte à se déplacer par rapport audit boîtier (1), et deux éléments (3, 4), l'un fixe, solidaire dudit boîtier (1), l'autre mobile, apte à être déplacé par ledit organe de commande (2), ces deux éléments étant un circuit électrique (3) réalisé en matériau ferromagnétique et un aimant (4), les faces respectives (34, 34', 41) dudit circuit électrique (3) et dudit aimant (4) situées en regard l'une de l'autre et destinées à coopérer, dites « faces actives », étant électriquement conductrices, ledit organe de commande manuelle (2) pouvant être déplacé entre une position initiale, dans laquelle les deux éléments (3, 4) sont en contact magnétique et électrique, de sorte que ledit circuit électrique (3) est dans un état activé et une position finale, dans laquelle les deux éléments (3, 4) sont écartés l'un de l'autre et ne sont plus en contact magnétique et électrique, de sorte que ledit circuit électrique (3) est dans un état inactivé.
Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce que la face active (41) de l'aimant (4) et/ou la face active (34, 34') du circuit électrique (3) sont recouvertes au moins partiellement d'un revêtement électriquement conducteur.
Dispositif selon la revendication 2, caractérisé en ce que le revêtement électriquement conducteur est une encre conductrice.
Dispositif selon la revendication 3, caractérisé en ce que l'encre conductrice est déposée par sérigraphie ou tampographie.
Dispositif selon la revendication 2, caractérisé en ce que le revêtement électriquement conducteur de la face active (34, 34') du circuit électrique (3) est déposé par un bain électrolytique.
Dispositif selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que l'aimant (4) constitue l'élément mobile, apte à être déplacé par l'organe de commande manuelle (2).
Dispositif selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que lorsque l'organe de commande manuelle (2) est dans la position finale, l'écartement (e) entre le circuit électrique (3) et l'aimant (4) est tel que le circuit électrique (3) est toujours dans le champ magnétique exercé par l'aimant (4), de sorte que cette position fmale est instable.
Dispositif selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que l'organe de commande manuelle (2) est un bouton poussoir, apte à se déplacer en translation, en direction du boîtier (1), le long de l'axe longitudinal X-X' de celui-ci, le boîtier (1) étant muni de moyens de guidage (12) du déplacement dudit bouton poussoir.
Dispositif selon la revendication 8, caractérisé en ce que ledit boîtier (1) comprend deux parois intérieure (12) et extérieure (11), coaxiales à l'axe longitudinal X-X' du boîtier (1), qui constituent des moyens de guidage en translation de l'élément mobile (3,4) et du bouton poussoir (2), le long de cet axe longitudinal X-X'.
Dispositif selon la revendication 9, caractérisé en ce que les deux parois intérieure (12) et extérieure (11) sont cylindriques et en ce que l'élément mobile (3, 4) est annulaire et guidé entre ces deux parois (11, 12).