EP3685234A1 - Dispositif de commande d'au moins une fonction électronique d'un objet portable - Google Patents

Dispositif de commande d'au moins une fonction électronique d'un objet portable

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EP3685234A1
EP3685234A1 EP18814652.6A EP18814652A EP3685234A1 EP 3685234 A1 EP3685234 A1 EP 3685234A1 EP 18814652 A EP18814652 A EP 18814652A EP 3685234 A1 EP3685234 A1 EP 3685234A1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
control device
switching element
electrical switching
control rod
flexible electrical
Prior art date
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Granted
Application number
EP18814652.6A
Other languages
German (de)
English (en)
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EP3685234B1 (fr
Inventor
Vittorio ZANESCO
Raphaël Balmer
Damien Schmutz
Pascal Lagorgette
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
ETA SA Manufacture Horlogere Suisse
Original Assignee
ETA SA Manufacture Horlogere Suisse
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Filing date
Publication date
Application filed by ETA SA Manufacture Horlogere Suisse filed Critical ETA SA Manufacture Horlogere Suisse
Publication of EP3685234A1 publication Critical patent/EP3685234A1/fr
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Publication of EP3685234B1 publication Critical patent/EP3685234B1/fr
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Classifications

    • G—PHYSICS
    • G04—HOROLOGY
    • G04C—ELECTROMECHANICAL CLOCKS OR WATCHES
    • G04C3/00—Electromechanical clocks or watches independent of other time-pieces and in which the movement is maintained by electric means
    • G04C3/001—Electromechanical switches for setting or display
    • G—PHYSICS
    • G04—HOROLOGY
    • G04C—ELECTROMECHANICAL CLOCKS OR WATCHES
    • G04C3/00—Electromechanical clocks or watches independent of other time-pieces and in which the movement is maintained by electric means
    • G04C3/001—Electromechanical switches for setting or display
    • G04C3/007—Electromechanical contact-making and breaking devices acting as pulse generators for setting
    • G—PHYSICS
    • G04—HOROLOGY
    • G04G—ELECTRONIC TIME-PIECES
    • G04G21/00—Input or output devices integrated in time-pieces

Definitions

  • the present invention relates to a device for controlling at least one electronic function of a portable object, in particular a timepiece.
  • the invention also relates to such a timepiece comprising this control device.
  • Portable objects such as a timepiece equipped with a device for controlling an electronic function implemented in such a portable object have been known for a long time.
  • control devices generally comprise a control rod whose actuation makes it possible to control the desired electronic function.
  • a widespread solution consists in detecting the actuation of the control rod by establishing a galvanic contact by friction between a contact zone. of this control rod and a corresponding electrical contact area of an electric circuit of this control device.
  • the subject of the present invention is a device for controlling at least one electronic function of a portable object, in particular a timepiece, comprising a control rod able to move axially between at least a first and a second stable position, or between at least a first stable position and a second unstable position, the control device also comprising an actuating element integral with the control rod, and at least one flexible electrical switching element provided to be actuated mechanically by the actuating element when the control rod is moved axially, said at least one flexible electrical switching element being able to move between a closed position in which said at least one flexible electrical switching element closes an electrical circuit of the control device, and an open position in which said at least one flexible electrical switching element opens said electrical circuit.
  • the actuating element comprises a position indexing zone comprising a cam profile designed to participate in the indexing of the stable and unstable positions in which the control rod is brought during axial displacement;
  • control device comprises a positioning spring arranged to cooperate with the cam profile defined in the position indexation zone of the actuating element in order to define each stable and unstable position of the control rod;
  • the control device comprises at least one electrical contact pad provided to cooperate with said at least one flexible electrical switching element when the latter is moved into a closed position;
  • said at least one electrical contact pad comprises an end which is connected to a contact pad of the electrical circuit of the controlled device
  • control device comprises a mechanical fixing stud connecting said at least one flexible electrical switching element in a fixed manner to the electric circuit of the control device;
  • the cam profile is formed by at least one recess intended to cooperate with the positioning spring of the control device in order to define the stable position of the control rod, and / or a slope designed to cooperate with the positioning spring so as to to define the unstable position of the control rod;
  • said at least one flexible electrical switching element is made in one piece and has a "V" shape with two arms each comprising an electrical contact zone of said flexible electrical switching element;
  • the control device comprises two separate flexible electrical switching elements which each comprise an electrical contact area;
  • each flexible electrical switching element is able to cooperate with a zone of mechanical contact of the actuating element in order to bring the corresponding electrical contact zone into contact with the corresponding electrical contact pad during the displacement of this switching element; flexible electric in the closed position.
  • the invention also relates to a portable object, in particular a timepiece, comprising at least one such control device.
  • FIG. 1 is a perspective view of a device for controlling at least one electronic function of a portable object according to a first embodiment
  • FIG. 2 is a view from above and in transparency of a second embodiment of a device for controlling at least one electronic function of a portable object;
  • FIG. 3 is a perspective and transparency view of the control device illustrated in FIG. 2;
  • FIG. 4 is a perspective view of a positioning spring of the control device according to the first and second embodiments
  • - Figure 5 is a schematic representation of the portable object, here a timepiece, comprising the control device according to the first and second embodiments.
  • the present invention proceeds from the general inventive idea of providing a device for controlling at least one electronic function of a portable object of small dimensions, for example a wristwatch, in which the zone in which an element of Electrical switching is mechanically actuated and is distinct from the area in which the electrical switching element makes electrical contact for activation of the electronic function. Thanks to these characteristics, the electrical contact zone is protected against any risk of wear due to the friction generated in the mechanical contact zone.
  • FIG. 1 Designated as a whole by the general reference numeral 1a, a first embodiment of the control device according to the invention is illustrated in FIG. 1.
  • This control device 1a arranged to control at least one electronic function of an object portable 54 such that, not limited to, a timepiece, comprises a lower frame 2 which serves as a cradle to a control rod 4.
  • This control rod 4 is able to move axially from back to front and from before back to control at least one electronic function of the portable object 54 in a robust and reliable manner.
  • the direction from back to front is a rectilinear direction extending from an actuating ring 50 located outside the portable object 54 towards the interior of this portable object 54 in which is housed the control device 1a, 1b.
  • This direction extends horizontally along the longitudinal axis of symmetry X-X of the control rod 4, perpendicular to a middle part 56 of the portable object 54.
  • the control rod 4 will be pushed from the rear to the front, and will be pulled from the front to the back.
  • the vertical direction z is a direction that extends perpendicular to a bottom 58 of the portable object 54.
  • the control device 1a comprises firstly an actuating element 6a which can, as desired, be made in one piece with the rod of command 4, or be fixed on it.
  • This actuating element 6a has at least one mechanical contact zone 12a, 12b through which it is in contact with an electrically conductive electrical switching element 8a.
  • This actuating element 6a is arranged to actuate the electrical switching element 8a and allow the latter to establish a galvanic contact between an electrical contact zone of this electrical switching element 8a and a contact pad of a circuit electric to ensure the closure of this electrical circuit.
  • the mechanical contact zone 12a, 12b between the actuating element 6a and the electrical switching element 8a, and the electrical contact zone between the element of electrical switching 8a and the contact pad of the electric circuit are two distinct areas, so that the repeated friction between the actuating element 6a and the electrical switching element 8a have no influence on the quality of the galvanic contact between the electrical contact zone and the contact pad of the electric circuit.
  • the control device 1 illustrated in FIG. 1 is intended to allow the control of at least one electronic function of the portable object 54 which is a small object such as a piece of watchmaking, in particular a wristwatch.
  • the lower frame 2 of this control device 1a serves as cradle to the control rod 4 which is preferably but not limited to elongate and substantially cylindrical shape, and which has a longitudinal axis of symmetry XX.
  • This control rod 4 is arranged to slide back and forth forwards along its longitudinal axis of symmetry XX, and / or to rotate about the same longitudinal axis of symmetry XX in a clockwise and counterclockwise direction. .
  • control rod 4 comprises a rear end 46 which is located outside the portable object 54 once the control device 1 has installed in the portable object 54, and which is designed to receive a crown
  • This control rod 4 also comprises a front end 48 which is located inside the portable object 54 once the control device 1 has housed inside thereof.
  • the control rod 4 is also equipped with a sliding bearing 40 which, by cooperation with a corresponding receiving surface of the lower frame 2, provides support and axial guidance of the control rod 4. It will be noted that to allow the passage of the control rod 4 and the installation of the control device 1a in the portable object 54, a hole 52 is formed in the middle part of the portable object 54.
  • the lower frame 2 forms a cradle which is provided to receive the control rod 4 of the control device 1a.
  • the control rod 4 is of preferably elongated and substantially cylindrical shape and extends along its longitudinal axis of symmetry X-X.
  • the front end 48 of the control rod 4 has a section 12, for example square, which is adapted to receive the plain bearing 40.
  • the actuating element 6a can be made in one piece with the control rod 4 or be fixedly mounted on the control rod 4 is adapted to be driven in a translation movement or pivot relative to the lower frame 2 when the control rod 4 is moved axially, respectively pivotally, relative to the lower frame 2.
  • the actuating element 6a is an insert on the control rod 4, it is preferably made of an electrically insulating material, it is that is to say a material that prevents the passage of an electric current in the control rod 4 on which it is mounted when the actuating element 6a is brought into contact with an electrically conductive electrical component.
  • this actuating element 6a can be made of plastic.
  • the actuating element 6a is a preferred but nonlimiting example in the form of a ring having a circular cross section.
  • This actuating element 6a comprises a peripheral wall and front and rear faces.
  • the peripheral wall comprises a position indexing zone 10a provided with a cam profile, for example constituted by two recesses 20a and 20b separated from each other by a projecting vertex 38a, the recess 20a being extended by a sloping profile 22, for example frustoconical type, flaring towards the rear end 46 of the control rod 4.
  • the two recesses 20a and 20b are for example circular grooves centered on the longitudinal axis of symmetry XX of the control rod 4.
  • this cam profile comprises as many recesses as the number of stable positions in which the control rod 4 can be indexed in the control device 1 a.
  • the cam profile comprises a number of slopes identical to the number of unstable positions in which the control rod 4 can be brought.
  • the cam profile formed of one or more recesses 20a, 20b and / or slope 22 of the position indexing zone 10a of the actuating element 6a allows, by cooperation with the ends 34 of the rods 28 of a positioning spring 14, to define the stable position (s) and / or unstable position in which the control rod 4 is likely to be when the user moves it axially backwards or forwards and backwards.
  • the positioning spring 14 has a generally U-shaped shape with two arms 30 which extend in a horizontal plane and which are interconnected by a base 32. At their free end, the two arms 30 are extended by the two substantially rectilinear rods 28 which stand vertically.
  • the positioning spring 14 is intended to be mounted in the control device 1a from below the lower frame 2, so that the ends 34 of the rods 28 project from the cam profile of the position indexing zone. 10a of the actuating element 6a.
  • this electrical switching element 8a is a "switch" type component of an electrical circuit of the control device 1a.
  • This electrical switching element 8a is indeed able to be controlled mechanically by the actuating element 6a when the control rod 4 is moved axially backwards or forwards and backwards in order to be brought into the one of his stable or unstable positions.
  • this electrical switching element 8a is mechanically controlled by the actuating element 6a, it elastically deforms and moves alternately from an open position to an open position of the electrical circuit of the control device 1a.
  • this electrical switching element 8a comprises:
  • a connecting part 36a which preferably connects it fixedly and / or rigidly to this electric circuit via a fixing stud 18a of the control device 1a; at least one, and in the example shown, two electrical contact zones 24a, 24b defined in the external faces of this electrical switching element 8a and intended to come into contact with a first and a second contact pad 16a, 16b of the electric circuit when this electrical switching element 8a is moved into the closed position of the electric circuit, and
  • the electrical switching element 8a is for example a "V" shaped metal spring blade as illustrated in FIG.
  • the fixing stud 18a and the first and second contact pads 16a and 16b are all electrically conductive and are arranged in the lower frame 2 of the control device 1a, and that they each comprise a end which is connected to a contact pad provided on the surface of a printed circuit, for example a sheet of a flexible printed circuit (not shown), above which is arranged the control device 1 a.
  • the electrical circuit which makes it possible to connect together the fixing stud 18a and the two contact pads 16a, 16b is structured on the flexible printed circuit sheet.
  • the fixing stud 18a and the contact pads 16a, 16b may be helical contact springs, leaf springs or other.
  • the electrical circuit also comprises all the necessary electronic components such as a microcontroller 64 and an electrical connector 66, for example of the Zebra® type, for executing the desired electronic function.
  • the control device 1a comprises an upper frame 60 which is designed to cap the lower frame 2.
  • the combination of these two lower frames 2 and upper 60 which are each for example of generally parallelepipedal shape, defines the outer geometry of the control device 1 at.
  • These two frames 2, 60 comprise the housings and surfaces adapted to receive the constituent elements of the present control device 1 a.
  • the control device 1a is provided with a single electrical switching element 8a.
  • This electrical switching element 8a is made in one piece and has a substantially "V" shape with first and second arms 44a, 44b interconnected by a connecting portion 36a.
  • This electrical switching element 8a comprises a connecting portion 36a at which these arms 44a, 44b are connected to one another and which makes it possible to ensure the attachment of the electrical switching element 8a to the grounding pad.
  • fixing 18a for example by gluing, welding or interlocking.
  • the outer face 42a of the arms 44a, 44b of the "V” form the first and second electrical contact zones 24a, 24b of the electrical switching element 8a, while the inner faces 42b of the free ends of the arms 44a, 44b of the " V "define the mechanical contact zones 26a and 26b provided to cooperate with the mechanical contact zones 12a, 12b of the actuating element 6a. It will be understood that the arms 44a, 44b of the "V" of the electrical switching element 8a are held apart from each other by the actuating element 6a against the elastic restoring force of the material spring in which is produced the electrical switching element 8a.
  • the control rod 4 is in its stable position T1 from which it will be understood that it can be pushed forward in its unstable position T0, or be pulled backwards in its stable position T2.
  • the first stable position T1 of the control rod 4 corresponds to the position in which the ends 34 of the rods 28 of the positioning spring 14 protrude into the first recess 20a of the position indexing zone 10a defined in FIG. actuating element 6a.
  • the electrical switching element 8a is in its rest position in which its mechanical contact zones 26a, 26b are in contact with and held apart from each other by the element of actuation 6a, while its first and second electrical contact areas 24a and 24b are not in contact with the first and second contact pads 16a and 16b.
  • the control rod 4 can be pushed forward in an unstable position T0.
  • the ends 34 of the rods 28 of the positioning spring 14 come out of the first recess 20a and follow the sloping profile 22 which is progressively diverging from the longitudinal axis of symmetry XX of the control rod 4.
  • the user must therefore overcome a significant resisting effort. This resistant force results from the fact that following the sloping profile 22, the rods 28 of the positioning spring 14 move away from each other from their rest position and tend to want to come closer to one another.
  • the rods 28 of the positioning spring 14 will spontaneously descend along the sloping profile 22, their ends 34 again being housed in the first recess 20a of the position indexing zone 10a of the actuating element 6a, forcing the control rod 4 to return to its stable position T1.
  • the first arm 44a of the electrical switching element 8a also returns to its rest position and therefore participates in the return movement of the control rod 4 in its stable position T1.
  • the control rod 4 is thus automatically recalled from its unstable position T0 to its first stable position T1.
  • the second electrical contact zone 24b of the electrical switching element 8a is in contact with the second contact pad 16b, and thus closes the electrical circuit between the fixing stud 18a and this second contact pad 16b.
  • the electric current will thus pass through the electrical switching element 8a from the fixing stud 18a to the second contact pad 16b, which makes it possible to detect the closing position of the corresponding electrical circuit.
  • FIGS. 2 and 3 a second embodiment of the control device according to the invention is illustrated in FIGS. 2 and 3.
  • This control device 1b comprises first and second electrical switching elements. distinct 8b and 8c.
  • the first end of each of these first and second electrical switching elements 8b and 8c comprises in its outer face 42a a first connecting portion 36b, respectively a second connecting portion 36c, for securing, particularly by bonding, welding or nesting of these two switching elements 8b, 8c electrical on a first and a second mounting stud 18b, 18c corresponding to the control device 1b.
  • the second end of the electrical switching elements 8b and 8c comprises a first and a second electrical contact area 24c, respectively 24d, formed in the outer face 42a of the electrical switching elements 8b, 8c.
  • first and second electrical switching elements 8b, 8c also comprise, between their first and second ends, a deformed part, for example a "V" shaped fold, which forms in their internal face 42b a first and a second zone of mechanical contact 26c, respectively 26d.
  • the mechanical contact zones 26c, 26d between the actuating element 6b and the electrical switching elements 8b and 8c, and the electrical contact zones 24c, 24d between the electrical switching elements 8c and 8d and the contact pads 16c and 16d are separate zones from each other, so that the repeated friction between the actuating element 6b and the electrical switching elements 8b and 8c does not have no influence on the quality of the galvanic contact between the electrical switching elements 8b, 8c and the contact pads 16c, 16d.
  • the position indexing zone 10b of the actuating element 6b comprises first and second recesses 20c and 20d separated by a vertex 38b.
  • the hollow 20c is extended by a sloping profile 62 which flares towards the rear end of the control rod 4.
  • the mechanical contact area 12c of the actuating element 6b to cooperate with the mechanical contact areas 26c, 26d of the first and second flexible electrical switching elements 8b, 8c during the displacement.
  • axial axis of the control rod 4 is located in the front and rear faces and in a portion of the peripheral wall of the actuating element 6b.
  • the control device 1b comprises two electrical circuits.
  • the first of these electrical circuits is constituted in particular by the contact pad 16c and by the fixing stud 18b, as well as by the first electrical switching element 8b.
  • the second electrical circuit is in particular formed by the contact pad 16d, the fixing stud 18c, and by the second electrical switching element 8c.
  • the control rod 4 can be pulled from its first stable position T1 backward in a second stable position T2 or pushed forward in a third unstable position T0.
  • These three positions T0, T1 and T2 of the control rod 4 are indexed by cooperation between the position indexing zone 10b and the spring of Positioning 14. More precisely, the stable position T1 corresponds to the position in which the ends 34 of the rods 28 of the positioning spring 14 protrude into the first recess 20c of the position indexing zone 10b defined in the element of FIG. actuation 6b.
  • the rods 28 of the positioning spring 14 as well as the first flexible electrical switching element 8b are in their rest position, that is to say a position in which they are not subjected to a force of constraint.
  • the first flexible electrical switching element 8b of the control device 1b occupies a position in which the first electrical circuit is open.
  • the electrical contact zone 24c defined on the outer face 42a of the free end of this first flexible electrical switching element 8b is not in contact with the third contact pad Corresponding 16c of the control device 1b.
  • the second flexible electrical switching element 8c of the control device 1b occupies a position in which the second electric circuit is closed.
  • the second flexible electrical switching element 8c of the control device 1b occupies a position in which the second electric circuit is open. In this position in which the second electrical circuit is open, the electrical contact zone 24d defined on the outer face 42a of the free end of this second flexible electrical switching element 8c is not in contact with the fourth contact pad Corresponding 16d of the control device 1b. Furthermore, in the second stable position T2 of the control rod 4, the position of the first flexible electrical switching element 8b remains unchanged.
  • the first flexible electrical switching element 8b of the control device 1b always occupies a position in which the first electrical circuit is open and the electrical contact area 24c defined on the outer face 42a of the free end of this first flexible electrical switching element 8b is not in contact with the corresponding third contact pad 16c of the control device 1b.
  • the control rod 4 can be pushed forward in a third unstable position T0.
  • the ends 34 of the rods 28 of the positioning spring 14 come out of the first recess 20c and follow the sloping profile 62, for example of the frustoconical type, which progressively deviates from the longitudinal axis of symmetry.
  • the mechanical contact zone 12c of the actuating element 6b moves by rubbing against the mechanical contact zone 26d of the second flexible electrical switching element 8c which bears on this mechanical contact zone 12c of the actuating element 6b, to a point where this second flexible electrical switching element 8b is no longer in contact with the actuating element 6b and returns to its rest position under the effect of the elastic restoring forces.
  • the second flexible electrical switching element 8c of the control device 1b occupies a position in which the second electrical circuit is open.
  • This displacement generates a sufficient deformation of this first flexible electrical switching element 8b to allow contacting of its electrical contact area 24c with the third contact pad 16c.
  • the control rod 4 reaches its unstable position T0, only the first flexible electrical switching element 8b is brought into a closed position of the first electrical circuit in which its electrical contact area 24c defined on its external face 42a is in contact with the third contact pad 16c of the control device 1b.
  • the electric current will pass through the first flexible electrical switching element 8b, which detects the closing position of the electrical contact between the first flexible electrical switching element 8b and the third contact pad 16c.
  • three electronic functions of the portable object 54 can therefore be controlled by the control device 1b depending on whether the control rod 4 is brought into one or the other of its three unstable positions T0 or stable T1, T2:
  • an additional function of the portable object 54 can be controlled by the control device 1b when the control rod 4 is in a new stable or unstable position in which the first and second elements 8b, 8c are respectively in contact with the third and fourth contact pads 16c, 16d, so that the first and second electrical circuits are simultaneously in a closed or switched state.
  • the present invention is not limited to the embodiments which have just been described, and that various modifications and simple variants can be envisaged by those skilled in the art without departing from the scope of the invention such that defined by the appended claims.
  • the actuating element and the control rod may both be electrically insulating, or the actuating element is electrically insulating, in which case the control rod may be insulating or electrically conductive, or the actuating element is electrically conductive, in which case the control rod is non-electrically conductive.

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Abstract

L'invention concerne un dispositif de commande (1a, 1b) d'au moins une fonction électronique d'un objet portable (54), notamment une pièce d'horlogerie, comprenant une tige de commande (4) apte à se déplacer axialement entre au moins une première et une seconde position stable, ou bien entre au moins une position stable et une position instable, le dispositif de commande (1a, 1b) comprenant également un élément d'actionnement (6a, 6b) réalisé en un matériau électriquement isolant solidaire de la tige de commande (4), ainsi qu'au moins un élément de commutation électrique flexible (8a, 8b, 8c) prévu pour être actionné mécaniquement par l'élément d'actionnement (6a, 6b) lorsque la tige de commande (4) est déplacée axialement, ledit au moins un élément de commutation électrique flexible (8a, 8b, 8c) étant apte à se déplacer entre une position de fermeture dans laquelle ledit au moins un élément de commutation électrique flexible (8a, 8b, 8c) ferme un circuit électrique du dispositif de commande (1a, 1b), et une position d'ouverture dans laquelle ledit au moins un élément de commutation électrique flexible (8a, 8b, 8c) ouvre ledit circuit électrique.

Description

DISPOSITIF DE COMMANDE D’AU MOINS UNE FONCTION
ÉLECTRONIQUE D’UN OBJET PORTABLE
Domaine technique de l’invention
La présente invention concerne un dispositif de commande d’au moins une fonction électronique d’un objet portable, notamment une pièce d’horlogerie. L’invention concerne également une telle pièce d’horlogerie comportant ce dispositif de commande.
Arrière-plan technologique de l’invention
Des objets portables tels qu’une pièce d’horlogerie équipés d’un dispositif pour la commande d’une fonction électronique implémentée dans un tel objet portable sont connus de longue date.
Ces dispositifs de commande comprennent généralement une tige de commande dont l’actionnement permet de commander la fonction électronique désirée. Pour la bonne exécution de la fonction électronique désirée, il est nécessaire de pouvoir détecter l’actionnement de la tige de commande du dispositif commande. Parmi les solutions connues qui permettent de détecter l’actionnement d’une tige de commande, une solution largement répandue consiste à détecter l’actionnement de la tige de commande grâce à l’établissement d’un contact galvanique par friction entre une zone de contact de cette tige de commande et une zone de contact électrique correspondante d’un circuit électrique de ce dispositif de commande.
La solution décrite ci-dessus est connue de longue date. Elle est simple à mettre en œuvre et peu coûteuse. Elle présente cependant certains inconvénients au rang desquels on peut citer son manque de robustesse et de fiabilité qui réduisent notablement sa durée de vie. En effet, l’actionnement répété de la tige de commande induit des frottements entre la zone de contact de cette tige de commande et la zone de contact correspondante du circuit électrique. Or, ces frottements répétés engendrent une usure de la tige de commande et/ou du circuit électrique dans le temps, ce qui provoque inéluctablement une altération de la qualité du contact galvanique entre ces deux éléments. Au bout d’un certain temps, l’introduction d’un signal de commande au moyen de la tige de commande devient de plus en plus aléatoire, voire même impossible, et il ne reste plus, le plus souvent, qu’à jeter l’objet portable défectueux.
Pour pallier cet inconvénient, il est connu dans l’état de la technique de revêtir la zone de contact de la tige de commande et la zone de contact du circuit électrique qui frottent l’une contre l’autre d’une couche d’un matériau résistant à l’abrasion, par exemple un matériau métallique tel que du cadmium.
Toutefois, l’application d’une couche d’un matériau résistant à l’abrasion sur les zones de contact correspondantes de la tige de commande et du circuit électrique implique des opérations longues et complexes, ce qui entraîne une augmentation des coûts de fabrication de tels dispositifs de commande et, par voie de conséquence, des dispositifs portables tels que des pièces d’horlogerie dans lesquels ces dispositifs portables sont intégrés. Ceci est difficilement acceptable d’un point de vue économique, étant donné que les objets portables équipés de tels dispositifs de commande sont souvent des objets portables bon marché pour lesquels le prix de revient des divers composants est un facteur crucial.
De plus, il est courant que les matériaux qui présentent de bonnes propriétés de résistance à l’abrasion soient des substances dangereuses pour l’homme, de sorte que leur utilisation est souvent incompatible avec des objets portables de petites dimensions destinés à être portés au contact de la peau des utilisateurs, et qui peuvent même être ouverts par ces derniers.
Résumé de l’invention
La présente invention a pour but de pallier les problèmes mentionnés ci-dessus ainsi que d’autres encore en procurant un dispositif de commande robuste et fiable comprenant un élément d’actionnement qui est porté par une tige de commande du dispositif, cet élément d’actionnement étant apte à coopérer par friction avec un élément de commutation électriquement conducteur afin de forcer cet élément de commutation à établir un contact galvanique avec une plage de contact d’un circuit électrique dans l’optique d’assurer une fermeture de ce circuit électrique.
A cet effet, la présente invention a pour objet un dispositif de commande d’au moins une fonction électronique d’un objet portable, notamment une pièce d’horlogerie, comprenant une tige de commande apte à se déplacer axialement entre au moins une première et une seconde position stable, ou bien entre au moins une première position stable et une seconde position instable, le dispositif de commande comprenant également un élément d’actionnement solidaire de la tige de commande, ainsi qu’au moins un élément de commutation électrique flexible prévu pour être actionné mécaniquement par l’élément d’actionnement lorsque la tige de commande est déplacée axialement, ledit au moins un élément de commutation électrique flexible étant apte à se déplacer entre une position de fermeture dans laquelle ledit au moins un élément de commutation électrique flexible ferme un circuit électrique du dispositif de commande, et une position d’ouverture dans laquelle ledit au moins un élément de commutation électrique flexible ouvre ledit circuit électrique.
Dans d’autres modes de réalisation : - l’élément d’actionnement comprend une zone d’indexation de position comportant un profil de came prévu pour participer à l’indexation des positions stables et instables dans lesquelles la tige de commande est amenée lors d’un déplacement axial ;
- le dispositif de commande comprend un ressort de positionnement agencé pour coopérer avec le profil de came défini dans la zone d’indexation de position de l’élément d’actionnement afin de définir chaque position stable et instable de la tige de commande ;
- le dispositif de commande comprend au moins un plot de contact électrique prévu pour coopérer avec ledit au moins un élément de commutation électrique flexible lorsque ce dernier est mû dans une position de fermeture ;
- ledit au moins un plot de contact électrique comprend une extrémité qui est connectée à une plage de contact du circuit électrique du dispositif dé commandé ;
- le dispositif de commande comprend un plot de fixation mécanique reliant ledit au moins un élément de commutation électrique flexible de manière fixe au circuit électrique du dispositif de commande ;
- le profil de came est formé par au moins un creux prévu pour coopérer avec le ressort de positionnement du dispositif de commande afin de définir la position stable de la tige de commande, et/ou une pente prévue pour coopérer avec le ressort de positionnement afin de définir la position instable de la tige de commande ;
- ledit au moins un élément de commutation électrique flexible est fait d’une seule pièce et présente une forme en « V » avec deux bras qui comprennent chacun une zone de contact électrique dudit élément de commutation électrique flexible ; - le dispositif de commande comporte deux éléments de commutation électrique flexibles distincts qui comprennent chacun une zone de contact électrique ;
- chaque élément de commutation électrique flexible est apte à coopérer avec une zone de contact mécanique de l’élément d’actionnement afin de mettre en contact la zone de contact électrique correspondante avec le plot de contact électrique correspondant lors du déplacement de cet élément de commutation électrique flexible dans la position de fermeture.
L’invention porte également sur un objet portable, notamment une pièce d’horlogerie, comprenant au moins un tel dispositif de commande.
Brève description des figures
D’autres caractéristiques et avantages de la présente invention ressortiront plus clairement de la description détaillée qui suit de plusieurs modes de réalisation, ces modes de réalisation étant donnés à titre purement illustratif et non limitatif seulement en liaison avec le dessin annexé sur lequel :
- la figure 1 est une vue en perspective d’un dispositif de commande d’au moins une fonction électronique d’un objet portable selon un premier mode de réalisation ;
- la figure 2 est une vue de dessus et en transparence d’un second mode de réalisation d’un dispositif de commande d’au moins une fonction électronique d’un objet portable ;
- la figure 3 est une vue en perspective et en transparence du dispositif de commande illustré à la figure 2 ;
- la figure 4 est une vue en perspective d’un ressort de positionnement du dispositif de commande selon les premier et second modes de réalisation, et - la figure 5 est une représentation schématique de l’objet portable, ici une pièce d’horlogerie, comportant le dispositif de commande selon les premier et second modes de réalisation.
Description détaillée d’un mode de réalisation de l’invention
La présente invention procède de l’idée générale inventive qui consiste à procurer un dispositif de commande d’au moins une fonction électronique d’un objet portable de petites dimensions, par exemple une montre-bracelet, dans lequel la zone dans laquelle un élément de commutation électrique est actionné mécaniquement est distincte de la zone dans laquelle l’élément de commutation électrique fait contact électrique pour l’activation de la fonction électronique. Grâce à ces caractéristiques, la zone de contact électrique est prémunie contre tout risque d’usure lié aux frottements engendrés dans la zone de contact mécanique.
Désigné dans son ensemble par la référence numérique générale 1 a, un premier mode de réalisation du dispositif de commande selon l’invention est illustré à la figure 1. Ce dispositif de commande 1a, agencé pour commander au moins une fonction électronique d’un objet portable 54 tel que, non limitativement, une pièce d’horlogerie, comprend un bâti inférieur 2 qui sert de berceau à une tige de commande 4. Cette tige de commande 4 est apte à se déplacer axialement d’arrière en avant et d’avant en arrière pour commander au moins une fonction électronique de l’objet portable 54 de manière robuste et fiable.
Dans la description qui va suivre, la direction d’arrière en avant est une direction rectiligne qui s’étend depuis une couronne d’actionnement 50 située à l’extérieur de l’objet portable 54 vers l’intérieur de cet objet portable 54 dans lequel est logé le dispositif de commande 1 a, 1 b. Cette direction s’étend horizontalement le long de l’axe longitudinal de symétrie X- X de la tige de commande 4, perpendiculairement à une carrure 56 de l’objet portable 54. Ainsi, la tige de commande 4 sera poussée de l’arrière vers l’avant, et sera tirée de l’avant vers l’arrière. Par ailleurs, la direction verticale z est une direction qui s’étend perpendiculairement à un fond 58 de l’objet portable 54.
Pour permettre la commande d’au moins une fonction électronique de l’objet portable 54, le dispositif de commande 1a comprend en premier lieu un élément d’actionnement 6a qui peut, au choix, être fait d’une seule pièce avec la tige de commande 4, ou bien être fixée sur cette dernière. Cet élément d’actionnement 6a présente au moins une zone de contact mécanique 12a, 12b par laquelle il est en contact avec un élément de commutation électrique 8a électriquement conducteur. Cet élément d’actionnement 6a est agencé pour actionner l’élément de commutation électrique 8a et permettre à ce dernier d’établir un contact galvanique entre une zone de contact électrique de cet élément de commutation électrique 8a et un plot de contact d’un circuit électrique afin d’assurer la fermeture de ce circuit électrique. Ainsi, dans le dispositif de commande 1 a selon l’invention, la zone de contact mécanique 12a, 12b entre l’élément d’actionnement 6a et l’élément de commutation électrique 8a, et la zone de contact électrique entre l’élément de commutation électrique 8a et le plot de contact du circuit électrique sont deux zones distinctes, de sorte que les frottements répétés entre l’élément d’actionnement 6a et l’élément de commutation électrique 8a n’ont aucune influence sur la qualité du contact galvanique entre la zone de contact électrique et le plot de contact du circuit électrique.
Comme déjà mentionné ci-dessus, le dispositif de commande 1 a illustré sur la figure 1 est destiné à permettre la commande d’au moins une fonction électronique de l’objet portable 54 qui est un objet de petites dimensions tel qu’une pièce d’horlogerie, en particulier une montre-bracelet. Le bâti inférieur 2 de ce dispositif de commande 1a, par exemple réalisé en un matériau électriquement isolant comme le plastique injecté, sert de berceau à la tige de commande 4 qui est préférentiellement mais non limitativement de forme allongée et sensiblement cylindrique, et qui présente un axe longitudinal de symétrie X-X. Cette tige de commande 4 est agencée pour coulisser d’avant en arrière et d’arrière en avant le long de son axe longitudinal de symétrie X-X, et/ou pour tourner autour de ce même axe longitudinal de symétrie X-X dans le sens horaire et antihoraire.
Plus précisément, la tige de commande 4 comprend une extrémité arrière 46 qui est située à l’extérieur de l’objet portable 54 une fois le dispositif de commande 1 a installé dans l’objet portable 54, et qui est prévue pour recevoir une couronne d’actionnement 50. Cette tige de commande 4 comprend aussi une extrémité avant 48 qui est située à l’intérieur de l’objet portable 54 une fois le dispositif de commande 1 a logé à l’intérieur de celui-ci. La tige de commande 4 est également équipée d’un palier lisse 40 qui, par coopération avec une surface de réception correspondante du bâti inférieur 2, assure le soutien et le guidage axial de cette tige de commande 4. On notera que pour permettre le passage de la tige de commande 4 et l’installation du dispositif de commande 1 a dans l’objet portable 54, un trou 52 est ménagé dans la carrure de l’objet portable 54.
Dans ce dispositif de commande 1a, le bâti inférieur 2 forme un berceau qui est prévu pour recevoir la tige de commande 4 du dispositif de commande 1a. Dans le dispositif de commande 1 a, la tige de commande 4 est de forme préférentiellement allongée et sensiblement cylindrique et s’étend le long de son axe longitudinal de symétrie X-X. L’extrémité avant 48 de la tige de commande 4 présente une section 12 par exemple carrée qui est apte à recevoir le palier lisse 40.
L’élément d’actionnement 6a qui peut être fait d’une pièce avec la tige de commande 4 ou bien être monté fixe sur cette tige de commande 4 est apte à être entraîné dans un mouvement de translation ou de pivotement relativement au bâti inférieur 2 lorsque la tige de commande 4 est déplacée axialement, respectivement en pivotement, relativement à ce bâti inférieur 2. Dans le cas où l’élément d’actionnement 6a est une pièce rapportée sur la tige de commande 4, il est préférentiellement réalisé en un matériau électriquement isolant, c’est-à-dire un matériau qui permet d’empêcher le passage d’un courant électrique dans la tige de commande 4 sur laquelle il est monté lorsque cet élément d’actionnement 6a est mis en contact avec un composant électrique électriquement conducteur. A titre d’exemple, cet élément d’actionnement 6a peut être en plastique.
Situé dans le bâti inférieur 2 à l’intérieur du dispositif de commande 1 a, l’élément d’actionnement 6a se présente à titre d’exemple préféré mais non limitatif sous la forme d’une bague ayant une section transversale circulaire. Cet élément d’actionnement 6a comprend une paroi périphérique et des faces avant et arrière. La paroi périphérique comprend une zone d’indexation de position 10a dotée d’un profil de came par exemple constitué par deux creux 20a et 20b séparés l’un de l’autre par un sommet 38a qui fait saillie, le creux 20a étant prolongé par un profil en pente 22, par exemple de type tronconique, qui va en s’évasant vers l’extrémité arrière 46 de la tige de commande 4. Les deux creux 20a et 20b sont par exemple des rainures circulaires centrées sur l’axe longitudinal de symétrie X-X de la tige de commande 4. On notera que ce profil de came comprend autant de creux que le nombre de positions stables dans lesquelles la tige de commande 4 peut être indexée dans le dispositif de commande 1 a. De même, le profil de came comprend un nombre de pentes identique au nombre de positions instables dans lesquelles la tige de commande 4 peut être amenée.
Le profil de came formé d’un ou plusieurs creux 20a, 20b et/ou pente 22 de la zone d’indexation de position 10a de l’élément d’actionnement 6a permet, par coopération avec les extrémités 34 des tiges 28 d’un ressort de positionnement 14, de définir la (ou les) positions stables et/ou instables dans lesquelles la tige de commande 4 est susceptible de se trouver lorsque l’utilisateur la déplace axialement d’arrière en avant ou d’avant en arrière.
Plus précisément, le ressort de positionnement 14 a une forme générale en U avec deux bras 30 qui s’étendent dans un plan horizontal et qui sont reliés entre eux par une base 32. A leur extrémité libre, les deux bras 30 sont prolongés par les deux tiges 28 sensiblement rectilignes qui se dressent verticalement. Le ressort de positionnement 14 est destiné à être monté dans le dispositif de commande 1a par le dessous du bâti inférieur 2, de sorte que les extrémités 34 des tiges 28 viennent faire saillie au niveau du profil de came de la zone d’indexation de position 10a de l’élément d’actionnement 6a.
Les faces avant et/ou arrière de l’élément d’actionnement 6a définissent les zones de contact mécanique 12a et 12b par lesquelles l’élément d’actionnement 6a est apte à coopérer avec l’élément de commutation électrique 8a du dispositif de commande 1 a. Plus précisément, cet élément de commutation électrique 8a est un composant du type « interrupteur » d’un circuit électrique du dispositif de commande 1 a. Cet élément de commutation électrique 8a est en effet apte à être commandé mécaniquement par l’élément d’actionnement 6a lorsque la tige de commande 4 est déplacée axialement d’arrière en avant ou d’avant en arrière afin d’être amenée dans l’une de ses positions stable ou instable. Lorsque cet élément de commutation électrique 8a est commandé mécaniquement par l’élément d’actionnement 6a, il se déforme élastiquement et se déplace alternativement d’une position d’ouverture à une position d’ouverture du circuit électrique du dispositif de commande 1 a. A cet effet, cet élément de commutation électrique 8a comprend :
- une partie de liaison 36a qui le relie de préférence de manière fixe et/ou rigide à ce circuit électrique par l’intermédiaire d’un plot de fixation 18a du dispositif de commande 1 a ; - au moins une, et dans l’exemple représenté, deux zones de contact électrique 24a, 24b définies dans les faces externes de cet élément de commutation électrique 8a et prévues pour entrer en contact avec un premier et un second plot de contact 16a, 16b du circuit électrique lorsque cet élément de commutation électrique 8a est déplacé dans la position de fermeture du circuit électrique, et
- au moins une, et dans l’exemple représenté, deux zones de contact mécanique 26a, 26b définies dans les faces internes de cet élément de commutation électrique 8a et prévues pour coopérer avec les zones de contact mécanique 12a, 12b formées par les faces avant et/ou arrière de l’élément d’actionnement 6a, 6b.
On notera que l’élément de commutation électrique 8a est par exemple une lame ressort métallique en forme de « V » telle qu’illustrée sur la figure 1.
On comprendra que le plot de fixation 18a et les premier et second plots de contact 16a et 16b sont tous les trois conducteurs de l’électricité et sont agencés dans le bâti inférieur 2 du dispositif de commande 1 a, et qu’ils comprennent chacun une extrémité qui est reliée à une plage de contact prévue à la surface d’un circuit imprimé, par exemple une feuille d’un circuit imprimé flexible (non représentée), au-dessus de laquelle est disposé le dispositif de commande 1 a. Avantageusement, le circuit électrique qui permet de relier entre eux le plot de fixation 18a et les deux plots de contact 16a, 16b est structuré sur la feuille de circuit imprimé flexible. On notera également que le plot de fixation 18a et les plots de contact 16a, 16b peuvent être des ressorts de contact hélicoïdaux, des lames ressorts ou autres. Le circuit électrique comprend également tous les composants électroniques nécessaires tels qu’un microcontrôleur 64 et un connecteur électrique 66 par exemple de type zébra® pour l’exécution de la fonction électronique souhaitée. Le dispositif de commande 1a comprend un bâti supérieur 60 qui est prévu pour coiffer le bâti inférieur 2. La réunion de ces deux bâtis inférieur 2 et supérieur 60 qui sont chacun par exemple de forme générale parallélépipédique, définit la géométrie extérieure du dispositif de commande 1 a. Ces deux bâtis 2, 60 comprennent les logements et surfaces adaptés pour recevoir les éléments constitutifs du présent dispositif de commande 1 a.
Dans le premier mode de réalisation décrit ci-dessus et illustré sur la figure 1 , le dispositif de commande 1 a est pourvu d’un unique élément de commutation électrique 8a. Cet élément de commutation électrique 8a est fait d’une seule pièce et présente une forme sensiblement en « V » avec des premier et second bras 44a, 44b reliés entre eux par une partie de liaison 36a. Cet élément de commutation électrique 8a comprend une partie de liaison 36a au niveau de laquelle ces bras 44a, 44b sont reliés l’un à l’autre et qui permet d’assurer la fixation de l’élément de commutation électrique 8a sur le plot de fixation 18a par exemple par collage, soudage ou emboîtement. La face externe 42a des bras 44a, 44b du « V » forme les première et seconde zones de contact électrique 24a, 24b de l’élément de commutation électrique 8a, tandis que les faces internes 42b des extrémités libres des bras 44a, 44b du « V » définissent les zones de contact mécanique 26a et 26b prévues pour coopérer avec les zones de contact mécanique 12a, 12b de l’élément d’actionnement 6a. On comprendra que les bras 44a, 44b du « V » de l’élément de commutation électrique 8a sont maintenus écartés l’un de l’autre par l’élément d’actionnement 6a à l’encontre de la force de rappel élastique du matériau ressort dans lequel est réalisé l’élément de commutation électrique 8a. Par conséquent, lorsque la tige de commande 4 est par exemple tirée d’avant en arrière, le contact électrique entre la première zone de contact électrique 24a et le premier plot de contact 16a est rompu, tandis que s’établit le contact électrique entre la seconde zone de contact électrique 24b et le second plot de contact 16b. Ainsi, le premier circuit électrique entre le premier plot de contact 16a et le plot de fixation 18a est ouvert, tandis que le second circuit électrique entre le plot de fixation 18a et le second plot de contact 16b est fermé. L’inverse de ce qui vient d’être décrit se produit lorsque l’on pousse la tige de commande 4 d’arrière en avant.
On comprendra à la lecture de ce qui suit que la coopération entre la zone d’indexation de position 10a de l’élément d’actionnement 6a et les tiges 28 du ressort de positionnement 14 permet d’indexer la position de la tige de commande 4 dans une première position stable T1 depuis laquelle cette tige de commande 4 peut être poussée vers l’avant dans une position instable T0 ou être tirée vers l’arrière dans une seconde position stable T2, ces trois positions instable T0 et stables T1 et T2 correspondant chacune à l’introduction d’un signal électrique de commande distinct.
Plus précisément, sur la figure 1 , la tige de commande 4 se trouve dans sa position stable T1 depuis laquelle on aura compris qu’elle peut être poussée vers l’avant dans sa position instable T0, ou bien être tirée vers l’arrière dans sa position stable T2. Ainsi, la première position stable T1 de la tige de commande 4 correspond à la position dans laquelle les extrémités 34 des tiges 28 du ressort de positionnement 14 font saillie dans le premier creux 20a de la zone d’indexation de position 10a définie dans l’élément d’actionnement 6a. Dans cette première position stable T1 , l’élément de commutation électrique 8a est dans sa position de repos dans laquelle ses zones de contact mécanique 26a, 26b sont en contact avec et maintenues écartées l’une de l’autre par l’élément d’actionnement 6a, tandis que ses première et seconde zones de contact électrique 24a et 24b ne sont pas en contact avec les premier et second plots de contact 16a et 16b.
Depuis cette première position stable T1 , la tige de commande 4 peut être poussée en avant dans une position instable T0. Durant ce déplacement, les extrémités 34 des tiges 28 du ressort de positionnement 14 sortent du premier creux 20a et suivent le profil en pente 22 qui va en s’écartant progressivement de l’axe longitudinal de symétrie X-X de la tige de commande 4. Pour forcer les extrémités 34 des tiges 28 du ressort de positionnement 14 à sortir du premier creux 20a et à s’engager sur ce profil en pente 22 en s’écartant l’une de l’autre, l’utilisateur doit donc vaincre un effort résistant significatif. Cet effort résistant résulte du fait qu’en suivant le profil en pente 22, les tiges 28 du ressort de positionnement 14 s’écartent l’une de l’autre depuis leur position de repos et tendent à vouloir à nouveau se rapprocher l’une de l’autre sous l’effet de leur force élastique de rappel opposée à la force de poussée exercée par l’utilisateur sur la tige de commande 4. Lorsqu’il déplace la tige de commande 4 depuis sa position stable T1 vers sa position instable T0, l’utilisateur doit également vaincre l’effort résistant opposé par l’élément de commutation électrique 8a dont l’extrémité libre du premier bras 44a qui prend appui sur la première zone de contact mécanique 12a de l’élément d’actionnement 6a s’écarte légèrement de sa position de repos lorsque l’utilisateur pousse sur la tige de commande 4, et tend à nouveau à vouloir reprendre cette position de repos sous l’effet de sa force élastique de rappel. Dans cette position instable T0 de la tige de commande 4, la première zone de contact électrique 24a de l’élément de commutation électrique 8a est en contact avec le premier plot de contact 16a, et ferme ainsi le circuit électrique entre ce premier plot de contact 16a et le plot de fixation 18a. Le courant électrique va ainsi passer à travers l’élément de commutation électrique 8a depuis le premier plot de contact 16a jusqu’au plot de fixation 18a, ce qui permet de détecter la position de fermeture du circuit électrique correspondant.
Aussitôt que l’utilisateur relâche la pression sur la tige de commande
4, les tiges 28 du ressort de positionnement 14 vont spontanément redescendre le long du profil en pente 22, leurs extrémités 34 venant à nouveau se loger dans le premier creux 20a de la zone d’indexation de position 10a de l’élément d’actionnement 6a, forçant la tige de commande 4 à revenir dans sa position stable T1. Le premier bras 44a de l’élément de commutation électrique 8a retrouve également sa position de repos et participe donc au mouvement de rappel de la tige de commande 4 dans sa position stable T1. La tige de commande 4 est ainsi automatiquement rappelée de sa position instable T0 à sa première position stable T1.
Depuis la position stable T1 , il est possible de tirer la tige de commande 4 en arrière dans une seconde position stable T2. Au cours de ce mouvement, les extrémités 34 des tiges 28 du ressort de positionnement 14 vont passer en se déformant élastiquement du premier creux 20a au second creux 20b en franchissant le sommet 38a les séparant. Dans le même temps, l’élément de commutation électrique 8a dont l’extrémité libre du second bras 44b est en appui sur la seconde zone de contact mécanique 12b de l’élément d’actionnement 6a, s’écarte légèrement de sa position de repos lorsque l’utilisateur tire sur la tige de commande 4, et tend à nouveau à vouloir reprendre cette position de repos sous l’effet de sa force élastique de rappel. Dans cette position stable T2 de la tige de commande 4, la seconde zone de contact électrique 24b de l’élément de commutation électrique 8a est en contact avec le second plot de contact 16b, et ferme ainsi le circuit électrique entre le plot de fixation 18a et ce second plot de contact 16b. Le courant électrique va ainsi passer à travers l’élément de commutation électrique 8a depuis le plot de fixation 18a jusqu’au second plot de contact 16b, ce qui permet de détecter la position de fermeture du circuit électrique correspondant.
Désigné dans son ensemble par la référence numérique générale 1 b, un second mode d’exécution du dispositif de commande selon l’invention est illustré sur les figures 2 et 3. Ce dispositif de commande 1 b comporte des premier et second éléments de commutation électrique distincts 8b et 8c. La première extrémité de chacun de ces premier et second éléments de commutation électrique 8b et 8c comprend dans sa face externe 42a une première partie de liaison 36b, respectivement une seconde partie de liaison 36c, permettant d’assurer la fixation, notamment par collage, soudage ou emboîtement de ces deux éléments de commutation électrique 8b, 8c sur un premier et un second plot de fixation 18b, 18c correspondant du dispositif de commande 1 b. La seconde extrémité des éléments de commutation électrique 8b et 8c comprend quant à elle une première et une seconde zone de contact électrique 24c, respectivement 24d, ménagées dans la face externe 42a des éléments de commutation électrique 8b, 8c.
Ces premier et second éléments de commutation électrique 8b, 8c comprennent également, entre leurs première et seconde extrémités, une partie déformée, par exemple une pliure en forme de « V », qui forme dans leur face interne 42b une première et une seconde zone de contact mécanique 26c, respectivement 26d. Ainsi, dans le dispositif de commande 1 b selon l’invention, les zones de contact mécanique 26c, 26d entre l’élément d’actionnement 6b et les éléments de commutation électrique 8b et 8c, et les zones de contact électrique 24c, 24d entre les éléments de commutation électrique 8c et 8d et les plots de contact 16c et 16d sont des zones distinctes les unes des autres, de sorte que les frottements répétés entre l’élément d’actionnement 6b et les éléments de commutation électrique 8b et 8c n’ont aucune influence sur la qualité du contact galvanique entre les éléments de commutation électrique 8b, 8c et les plots de contact 16c, 16d. On observe également que les zones de contact mécanique 26c et 26d des premier et deuxième éléments de commutation électrique 8b et 8c ne sont pas en face l’un de l’autre, de sorte que lorsque l’élément d’actionnement 6b active l’un de ces éléments de commutation électrique 8b, 8c, cela ne provoque pas nécessairement l’activation de l’autre élément de commutation électrique.
Dans le dispositif de commande 1 b, la zone d’indexation de position 10b de l’élément d’actionnement 6b comprend des premier et deuxième creux 20c et 20d séparés par un sommet 38b. Le creux 20c est prolongé par un profil en pente 62 qui va en s’évasant vers l’extrémité arrière de la tige de commande 4. En complément dans ce dispositif de commande 1 b, la zone de contact mécanique 12c de l’élément d’actionnement 6b devant coopérer avec les zones de contact mécanique 26c, 26d des premier et deuxième éléments de commutation électrique flexibles 8b, 8c lors du déplacement axial de la tige de commande 4 est située dans les faces avant et arrière ainsi que dans une partie de la paroi périphérique de l’élément d’actionnement 6b. On notera que la coopération entre la zone de contact mécanique 12c de l’élément d’actionnement 6b et les zones de contact mécanique 26c, 26b engendre un déplacement sensiblement de pivotement des premier et deuxième éléments de commutation électrique flexibles 8b, 8c autour des points fixes formés par les plots de fixation 18b, 18c et, en particulier, le déplacement des zones de contact électrique 24c, 24d définies dans ces éléments de commutation électrique flexibles 8b, 8c.
Le dispositif de commande 1 b comprend deux circuits électriques. Le premier de ces circuits électriques est constitué notamment par le plot de contact 16c et par le plot de fixation 18b, ainsi que par le premier élément de commutation électrique 8b. Le deuxième circuit électrique est quant à lui notamment constitué par le plot de contact 16d, le plot de fixation 18c, ainsi que par le deuxième élément de commutation électrique 8c.
On verra ci-dessous que la coopération entre la zone d’indexation de position 10b de l’élément d’actionnement 6b et le ressort de positionnement 14 permet d’indexer la position de la tige de commande 4 entre des positions stables T1 et T2 et instable T0.
Dans le second mode de réalisation du dispositif de commande 1 b illustré sur les figures 2 et 3, la tige de commande 4 peut être tirée depuis sa première position stable T1 vers l’arrière dans une seconde position stable T2 ou poussée vers l’avant dans une troisième position instable T0. Ces trois positions T0, T1 et T2 de la tige de commande 4 sont indexées par coopération entre la zone d’indexation de position 10b et le ressort de positionnement 14. Plus précisément, la position stable T1 correspond à la position dans laquelle les extrémités 34 des tiges 28 du ressort de positionnement 14 font saillie dans le premier creux 20c de la zone d’indexation de position 10b définie dans l’élément d’actionnement 6b. Dans cette position, les tiges 28 du ressort de positionnement 14 ainsi que le premier élément de commutation électrique flexible 8b se trouvent dans leur position de repos, c’est-à-dire une position dans laquelle ils ne sont pas soumis à une force de contrainte. Dans cette position stable T1 , le premier élément de commutation électrique flexible 8b du dispositif de commande 1 b occupe une position dans laquelle le premier circuit électrique est ouvert. Dans cette position dans laquelle le premier circuit électrique est ouvert, la zone de contact électrique 24c définie sur la face externe 42a de l’extrémité libre de ce premier élément de commutation électrique flexible 8b n’est pas en contact avec le troisième plot de contact 16c correspondant du dispositif de commande 1 b. Par contre, dans la position stable T1 de la tige de commande 4, le second élément de commutation électrique flexible 8c du dispositif de commande 1 b occupe une position dans laquelle le second circuit électrique est fermé. Dans cette position dans laquelle le second circuit électrique est fermé, la zone de contact électrique 24d définie sur la face externe 42a de l’extrémité libre de ce second élément de commutation électrique flexible 8c est en contact avec le quatrième plot de contact 16d correspondant du dispositif de commande 1 b. Ainsi, le courant électrique va passer à travers le second élément de commutation électrique flexible 8c, ce qui permet de détecter la position de fermeture du contact électrique entre ce second élément de commutation électrique flexible 8c et le second plot de contact 16d.
Depuis la première position stable T1 , il est possible de tirer la tige de commande 4 en arrière dans une seconde position stable T2. Au cours de ce mouvement, les extrémités 34 des tiges 28 du ressort de positionnement 14 vont passer en se déformant élastiquement du premier creux 20c au second creux 20d en franchissant le sommet 38b qui les sépare. De même, durant ce mouvement, la zone de contact mécanique 12c de l’élément d’actionnement 6b sur laquelle le second élément de commutation électrique flexible 8c est en appui se déplace en frottant contre cet élément de commutation électrique flexible 8c jusqu’à un point où ce second élément de commutation électrique flexible 8c n’est plus en contact avec l’élément d’actionnement 6b et revient dans sa position de repos sous l’effet des forces de rappel élastiques. Dans cette position stable T2 de la tige de commande 4, le second élément de commutation électrique flexible 8c du dispositif de commande 1 b occupe une position dans laquelle le second circuit électrique est ouvert. Dans cette position dans laquelle le second circuit électrique est ouvert, la zone de contact électrique 24d définie sur la face externe 42a de l’extrémité libre de ce second élément de commutation électrique flexible 8c n’est pas en contact avec le quatrième plot de contact 16d correspondant du dispositif de commande 1 b. Par ailleurs, dans la seconde position stable T2 de la tige de commande 4, la position du premier élément de commutation électrique flexible 8b reste inchangée. Dans cette position stable T2, le premier élément de commutation électrique flexible 8b du dispositif de commande 1 b occupe toujours une position dans laquelle le premier circuit électrique est ouvert et la zone de contact électrique 24c définie sur la face externe 42a de l’extrémité libre de ce premier élément de commutation électrique flexible 8b n’est pas en contact avec le troisième plot de contact 16c correspondant du dispositif de commande 1 b.
Depuis la première position stable T1 , la tige de commande 4 peut être poussée en avant dans une troisième position instable T0. Au cours de ce mouvement, les extrémités 34 des tiges 28 du ressort de positionnement 14 sortent du premier creux 20c et suivent le profil en pente 62, par exemple de type tronconique, qui va en s’écartant progressivement de l’axe longitudinal de symétrie X-X de la tige de commande 4. Pour forcer les extrémités 34 des tiges 28 du ressort de positionnement 14 à sortir du premier creux 20c et à s’engager sur ce profil en pente 62 en s’écartant l’une de l’autre, l’utilisateur doit donc vaincre un effort résistant significatif. Cet effort résistant résulte du fait qu’en suivant le profil en pente 62, les tiges 28 du ressort de positionnement 14 s’écartent l’une de l’autre depuis leur position de repos et tendent à vouloir à nouveau se rapprocher l’une de l’autre sous l’effet de leur force élastique de rappel opposée à la force de poussée exercée par l’utilisateur sur la tige de commande 4. Aussitôt que l’utilisateur relâche la pression sur la tige de commande 4, les tiges 28 du ressort de positionnement 14 vont spontanément redescendre le long du profil en pente 62, leurs extrémités 34 venant à nouveau se loger dans le premier creux 20c de la zone d’indexation de position 10b de l’élément d’actionnement 6b, forçant la tige de commande 4 à revenir dans sa position stable T1. La tige de commande 4 est ainsi automatiquement rappelée de sa position instable T0 à sa première position stable T1.
De même, durant ce déplacement, la zone de contact mécanique 12c de l’élément d’actionnement 6b se déplace en frottant contre la zone de contact mécanique 26d du second élément de commutation électrique flexible 8c qui est en appui sur cette zone de contact mécanique 12c de l’élément d’actionnement 6b, jusqu’à un point où ce second élément de commutation électrique flexible 8b n’est plus en contact avec l’élément d’actionnement 6b et revient dans sa position de repos sous l’effet des forces de rappel élastiques. Dans cette position instable T0 de la tige de commande 4, le second élément de commutation électrique flexible 8c du dispositif de commande 1 b occupe une position dans laquelle le second circuit électrique est ouvert. Dans cette position dans laquelle le second circuit électrique est ouvert, la zone de contact électrique 24d définie sur la face externe 42a de l’extrémité libre de ce second élément de commutation électrique flexible 8c n’est pas en contact avec le quatrième plot de contact 16d correspondant du dispositif de commande 1 b. Quant au premier élément de commutation électrique flexible 8b, celui-ci s’écarte de sa position de repos et vient buter contre le troisième plot de contact 16c au niveau de sa zone de contact électrique 24c au moment où les extrémités 34 des tiges 28 du ressort de positionnement 14 se trouvent sur le profil en pente 22. On notera que, durant ce déplacement, la zone de contact mécanique 12c de l’élément d’actionnement 6b se déplace en frottant contre la zone de contact mécanique 26c du premier élément de commutation électrique flexible 8b. Ce déplacement engendre une déformation suffisante de ce premier élément de commutation électrique flexible 8b pour permettre une mise en contact de sa zone de contact électrique 24c avec le troisième plot de contact 16c. Ainsi, lorsque la tige de commande 4 arrive dans sa position instable T0, seul le premier élément de commutation électrique flexible 8b est amené dans une position de fermeture du premier circuit électrique dans laquelle sa zone de contact électrique 24c définie sur sa face externe 42a est en contact avec le troisième plot de contact 16c du dispositif de commande 1 b. Ainsi, le courant électrique va passer à travers le premier élément de commutation électrique flexible 8b, ce qui permet de détecter la position de fermeture du contact électrique entre ce premier élément de commutation électrique flexible 8b et le troisième plot de contact 16c.
Dans ce deuxième mode de réalisation, trois fonctions électroniques de l’objet portable 54 peuvent donc être commandées par le dispositif de commande 1 b selon que la tige de commande 4 est amenée dans l’une ou l’autre de ses trois positions instable T0 ou stable T1 , T2 :
- la première position stable T1 dans laquelle seul le deuxième élément de commutation électrique flexible 8c est en contact avec le plot de contact 16d correspondant au niveau de sa zone de contact électrique 24d, de sorte que le deuxième circuit électrique se trouve dans un état fermé ou commuté ;
- la seconde position stable T2 dans laquelle aucun des premier et deuxième éléments d’actionnement flexible 8b, 8c n’est en contact avec le troisième ou le quatrième plot de contact 16c, 16d correspondant, de sorte que chacun des premier et deuxième circuits électrique se trouve dans un état ouvert ou non commuté ;
- la position instable T0 dans laquelle seul le premier élément de commutation électrique flexible 8b est en contact avec le plot de contact 16c correspondant au niveau de sa zone de contact électrique 24c, de sorte que le premier circuit électrique se trouve dans un état fermé ou commuté.
Dans une variante de ce deuxième mode de réalisation, une fonction supplémentaire de l’objet portable 54 peut être commandée par le dispositif de commande 1 b lorsque la tige de commande 4 est dans une nouvelle position stable ou instable dans laquelle les premier et deuxième éléments de commutation électrique flexibles 8b, 8c sont en contact respectivement avec les troisième et quatrième plots de contact 16c, 16d, de sorte que les premier et deuxième circuits électriques se trouvent simultanément dans un état fermé ou commuté.
II va de soi que la présente invention n’est pas limitée aux modes de réalisation qui viennent d’être décrits, et que diverses modifications et variantes simples peuvent être envisagées par l’homme du métier sans sortir du cadre de l’invention tel que défini par les revendications annexées. On notera en particulier que l’élément d’actionnement et la tige de commande peuvent être tous deux électriquement isolants, ou bien l’élément d’actionnement est isolant électriquement, auquel cas la tige de commande peut être isolante ou électriquement conductrice, ou bien l’élément d’actionnement est électriquement conducteur, auquel cas la tige de commande est non conductrice de l’électricité. Nomenclature
1 a, 1 b. Dispositif de commande
2. Bâti
4. Tige de commande
6a, 6b. Elément d’actionnement
8a, 8b, 8c, 8d. Elément de commutation électrique flexible 10a, 10b. Zones d’indexation de position
12a, 12b, 12c. Zones de contact mécanique
14. Ressort de positionnement
16a, 16b, 16c, 16d. Plots de contact
18a, 18b, 18c. Plots de fixation
20a, 20b, 20c, 20d. Creux
22. Profil en pente
24a, 24b, 24c, 24d. Zones de contact électrique
26a, 26b, 26c, 26d. Zones de contact mécanique
28. Tige
30. Bras
32. Base
34. Extrémités des tiges
36a, 36b, 36c. Parties de liaison
38a, 38b, 38c. Sommets
40. Palier lisse
42a. face externe 42b. face interne
44a, 44b. Premier et second bras 46. Extrémité arrière
48. Extrémité avant
50. Couronne d’actionnement
52. Trou
54. Objet portable
56. Carrure
58. Fond
60. Bâti supérieur
62. Profil en pente
64. Microcontrôleur
66. Connecteur électrique

Claims

REVEN DICATIONS
1. Dispositif de commande (1 a, 1 b) d’au moins une fonction électronique d’un objet portable (54), notamment une pièce d’horlogerie, comprenant une tige de commande (4) apte à se déplacer axialement entre au moins une première et une seconde position stable, ou bien entre au moins une position stable et une position instable, le dispositif de commande (1a, 1 b) comprenant également un élément d’actionnement (6a, 6b) réalisé en un matériau électriquement isolant solidaire de la tige de commande (4), ainsi qu’au moins un élément de commutation électrique flexible (8a, 8b, 8c) prévu pour être actionné mécaniquement par l’élément d’actionnement (6a, 6b) lorsque la tige de commande (4) est déplacée axialement, ledit au moins un élément de commutation électrique flexible (8a, 8b, 8c) étant apte à se déplacer entre une position de fermeture dans laquelle ledit au moins un élément de commutation électrique flexible (8a, 8b, 8c) ferme un circuit électrique du dispositif de commande (1a, 1 b), et une position d’ouverture dans laquelle ledit au moins un élément de commutation électrique flexible (8a, 8b, 8c) ouvre ledit circuit électrique, au moins un plot de contact électrique (16a, 16b, 16c, 16d) étant prévu pour coopérer avec ledit au moins un élément de commutation électrique flexible (8a, 8b, 8c) lorsque ce dernier est mû dans une position de fermeture, ledit au moins un élément de commutation électrique flexible (8a) étant fait d’une seule pièce et présentant une forme en « V » avec deux bras qui comprennent chacun une zone de contact électrique (24a, 24b) dudit élément de commutation électrique flexible (8a).
2. Dispositif de commande (1 a, 1 b) selon la revendication 1 , caractérisé en ce que l’élément d’actionnement (6a, 6b) comprend une zone d’indexation de position (10a, 10b) comportant un profil de came prévu pour participer à l’indexation des positions stables et instables dans lesquelles la tige de commande (4) est amenée lors d’un déplacement axial.
3. Dispositif de commande (1 a, 1 b) selon la revendication 2, caractérisé en ce qu’il comprend un ressort de positionnement (14) agencé pour coopérer avec le profil de came défini dans la zone d’indexation de position (10a, 10b) de l’élément d’actionnement (6a, 6b) afin de définir chaque position stable et instable de la tige de commande (4).
4. Dispositif de commande (1a, 1 b) selon l’une des revendications 1 à 3, caractérisé en ce que ledit au moins un plot de contact électrique (16a, 16b, 16c, 16d) comprend une extrémité qui est connectée à une plage de contact du circuit électrique du dispositif de commande (1 a, 1 b).
5. Dispositif de commande (1a, 1 b) selon l’une des revendications
1 à 4, caractérisé en ce qu’il comprend un plot de fixation mécanique (18a, 18b, 18c) reliant ledit au moins un élément de commutation électrique flexible (8a, 8b, 8c) de manière fixe au circuit électrique du dispositif de commande (1a, 1 b).
6. Dispositif de commande (1 a, 1 b) selon l’une des revendications
3 à 6, caractérisé en ce que le profil de came est formé par au moins un creux (20a, 20b, 20c, 20d) prévu pour coopérer avec le ressort de positionnement (14) du dispositif de commande (1 a, 1 b) afin de définir la position stable de la tige de commande (4), et/ou une pente (22) prévue pour coopérer avec le ressort de positionnement (14) afin de définir la position instable de la tige de commande (4).
7. Dispositif de commande (1 b) selon l’une des revendications 1 à 6, caractérisé en ce qu’il comporte deux éléments de commutation électrique flexibles (8b, 8c) distincts qui comprennent chacun une zone de contact électrique (24c, 24d).
8. Dispositif de commande (1 a, 1 b) selon l’une des revendications 6 et 7, caractérisé en ce que chaque élément de commutation électrique flexible (8a, 8b, 8c) est apte à coopérer avec une zone de contact mécanique (12a, 12b, 12c) de l’élément d’actionnement (6a, 6b) afin de mettre en contact la zone de contact électrique (24a, 24b, 24c, 24d) correspondante avec le plot de contact électrique (16a, 16b, 16c, 16d) correspondant lors du déplacement de cet élément de commutation électrique flexible (8a, 8b, 8c, 8d) dans la position de fermeture.
9. Objet portable (54), notamment une pièce d’horlogerie, comprenant au moins un dispositif de commande (1 a, 1 b) selon l’une des revendications 1 à 10.
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