FR2584528A1

FR2584528A1 - ELECTRIC PUSH-BUTTON SWITCH WITH FLASHING RECOVERY MEMBRANE

Info

Publication number: FR2584528A1
Application number: FR8510147A
Authority: FR
Inventors: Philippe Moury
Original assignee: Dav SA
Current assignee: Dav SA
Priority date: 1985-07-03
Filing date: 1985-07-03
Publication date: 1987-01-09
Also published as: EP0210097B1; EP0210097A1; DE3670545D1; FR2584528B1

Abstract

L'INVENTION CONCERNE LE PETIT APPAREILLAGE ELECTRIQUE NOTAMMENT POUR EQUIPEMENTS ELECTRONIQUES. LE COMMUTATEUR ELECTRIQUE A BOUTON-POUSSOIR 2 COMPORTE UNE MEMBRANE EN ELASTOMERE DE RAPPEL CLOQUANTE 13 QUI PORTE UN CONTACT MOBILE 21 ET QUI EST INTERPOSEE ENTRE LE BOUTON-POUSSOIR ET LE CORPS DU COMMUTATEUR 1 MUNI D'UN CONTACT FIXE CORRESPONDANT. IL COMPORTE, EN OUTRE, AU MOINS UNE MEMBRANE CLOQUANTE SUPPLEMENTAIRE DE RAPPEL 14, 15, SANS FONCTION ELECTRIQUE, INTERPOSEE AUSSI ENTRE LE BOUTON-POUSSOIR ET LE CORPS DU COMMUTATEUR. L'INVENTION EST APPLICABLE AUX COMMUTATEURS ELECTRIQUES A BOUTON-POUSSOIR, MONOSTABLES OU BISTABLES, UTILISABLES, NOTAMMENT DANS L'APPAREILLAGE ELECTRONIQUE.THE INVENTION CONCERNS SMALL ELECTRICAL EQUIPMENT, IN PARTICULAR FOR ELECTRONIC EQUIPMENT. THE ELECTRIC PUSH BUTTON SWITCH 2 INCLUDES A BLOCKING RETURN ELASTOMER MEMBRANE 13 WHICH CARRIES A MOBILE CONTACT 21 AND WHICH IS INTERPOSED BETWEEN THE PUSH BUTTON AND THE BODY OF SWITCH 1 EQUIPPED WITH A CORRESPONDING FIXED CONTACT. IT INCLUDES, IN ADDITION, AT LEAST ONE ADDITIONAL BLOCKING MEMBRANE 14, 15, WITHOUT ELECTRICAL FUNCTION, ALSO INTERPOSED BETWEEN THE PUSH BUTTON AND THE SWITCH BODY. THE INVENTION IS APPLICABLE TO ELECTRIC SWITCHES WITH PUSH BUTTON, MONOSTABLE OR BISTABLE, USABLE, IN PARTICULAR IN ELECTRONIC EQUIPMENT.

Description

Commutateur électrique à bouton-poussoir à membrane deElectric push-button switch with diaphragm

rappel cloquante.blistering reminder.

L'invention concerne les commutateurs électriques à bouton-poussoir à membrane en élastomère de rappel cloquante en forme de coupelle utilisés dans de nombreux domaines, notamment dans le petit appareillage électronique. Ces commutateurs sont The invention relates to push-button electric switches with a cup-shaped, bead-like, elastomeric return membrane used in many fields, particularly in small electronic equipment. These switches are

monostables.monostable.

On peut reprocher aux appareils connus We can blame the known devices

de ce genre d'être un peu "mous", de ne pas suffisam- this kind of being a little "soft", not enough

ment laisser percevoir au toucher le déclic susceptible d'indiquer que le contact a bien été effectivement établi, et, d'autre part de ne pas réaliser mécaniquement the click which may indicate that the contact has actually been made and, on the other hand, not mechanically

la fonction de commutateur bistable. the bistable switch function.

Le but de l'invention est de perfectionner les commutateurs du genre en question en vue d'éviter The object of the invention is to improve the switches of the kind in question in order to avoid

les inconvénients qu'on vient de rappeler. Les commu- the disadvantages just recalled. The communities

tateurs connus comportent une membrane en élastomère de rappel cloquante en forme de coupelle qui porte un contact électrique mobile et qui est interposée entre le bouton-poussoir et le corps muni d'un contact known devices comprise a cup-shaped cup-shaped return elastomer membrane which carries a movable electrical contact and which is interposed between the push-button and the body provided with a contact

fixe correspondant.fixed correspondent.

Un commutateur suivant l'invention comporte, A switch according to the invention comprises

en outre, au moins une membrane cloquante supplémen- in addition, at least one additional blister membrane

taire de rappel, sans fonction électrique, interposée également entre le bouton-poussoir et le corps du commutateur. return button, without electrical function, also interposed between the pushbutton and the body of the switch.

Grâce à la présence de cette membrane cloquan- Thanks to the presence of this membrane

te supplémentaire dont la fonction est uniquement mécanique, le boutonpoussoir d'un tel commutateur te extra whose function is only mechanical, the pushbutton of such a switch

résiste davantage à l'enfoncement que dans un commuta- more resistant to depression than in a commuta-

teur classique, de sorte qu'on le sent mieux lorsqu'on class, so that it feels better when

le manoeuvre et, surtout, on sent beaucoup plus nette- the maneuver and, above all, we feel much more

ment le déclic qui se produit à l'instant o les mem- the click that occurs at the moment when the mem-

branes passent par leur point de résistance maximum à l'enfoncement et s'opposent brusquement beaucoup branes pass through their maximum point of resistance to sinkage and abruptly contrast much

moins à l'enfoncement du bouton-poussoir qui va termi- least at the push-button depression which will terminate

ner sa course; en d'autres termes, on bénéficie d'une his race; in other words, one benefits from a

sensation tactile beaucoup plus nette qui rend la ma- a much sharper tactile sensation that makes

noeuvre de l'appareil plus agréable et, en même temps, son fonctionnement plus fiable. De plus, s'il s'agit d'un commutateur bistable, on remarquera que la ou les membranes supplémentaires ramènent le bouton- poussoir jusqu'à sa position la plus haute, même lorsque la membrane à fonction électrique demeure enfoncée, avec the most enjoyable device and, at the same time, its more reliable operation. Moreover, if it is a bistable switch, it will be noted that the additional membrane (s) return the pushbutton to its highest position, even when the electrical function membrane remains depressed, with

le contact mobile, dans celle des deux positions pos- mobile contact, in that of the two pos-

sibles du commutateur o son mécanisme le maintient sibles of the switch o its mechanism keeps it

temporairement accroché; ainsi, on réalise une uni- temporarily hung; thus, one realizes a

formité permanente dans la position libre des boutons- permanent form in the free position of the buttons

poussoirs. L'invention sera mieux comprise à la lecture tappets. The invention will be better understood when reading

de la description qui va suivre et à l'examen des of the following description and examination of the

dessins annexés qui montrent, à titre d'exemples, deux drawings which show, by way of example, two

modes de réalisation de l'invention. embodiments of the invention.

Sur des dessins: la figure 1 est une vue en plan, avec des arrachements, d'un commutateur bistable double suivant l'invention, la figure 2 est, à plus grande échelle, une coupe faite suivant la ligne II-II de la figure 1, la figure 3 est une coupe faite suivant la ligne brisée III-III de la figure 1, la membrane élastique étant supposée enlevée, la figure 4 est, à plus grande échelle, une coupe partielle faite suivant la ligne IV-IV de la figure 3, pour montrer la structure du mécanisme à In drawings: Figure 1 is a plan view, with detachments, of a double bistable switch according to the invention, Figure 2 is, on a larger scale, a section taken along the line II-II of Figure 1, Figure 3 is a section along the broken line III-III of Figure 1, the elastic membrane is assumed to be removed, Figure 4 is, on a larger scale, a partial section along the line IV-IV of the Figure 3, to show the structure of the mechanism to

came en coeur de contrôle du fonctionnement du commu- cam in heart of control of the functioning of the commu-

tateur bistable, la figure 5 est une coupe faite suivant la ligne V-V de la figure 6 et montre la structure d'une variante de membrane de rappel représentée seule, et la figure 6 est une vue en plan correspondant FIG. 5 is a sectional view taken along the line V-V of FIG. 6 and shows the structure of a variant of the return diaphragm shown alone, and FIG. 6 is a corresponding plan view.

à la figure 5.in Figure 5.

Le commutateur électrique bistable représenté sur les figures 1 à 4 comporte un corps en forme de The bistable electric switch shown in FIGS. 1 to 4 comprises a body shaped like a

bottier 1 en matière isolante. Dans l'exemple, ce com- box 1 made of insulating material. In the example, this

mutateur est double et chacune de ses deux parties semblables comporte un bouton-poussoir de commande 2 également en matière isolante qui peut coulisser dans mutator is double and each of its two similar parts includes a push button control 2 also insulating material that can slide in

le corps et traverse un ajour 3 de ce dernier. La fa- the body and cross an ajour 3 of the latter. The

ce intérieure du bouton-poussoir présente un évide- this interior of the push-button presents a hollow

ment 4 dont le fond porte contre un bossage 5 apparte- 4 the bottom of which bears against a boss 5 belonging to

nant à une palette 6 qui fait partie d'un mécanisme to a pallet 6 which is part of a mechanism

de maintien du commutateur bistable en position d'en- holding the bistable switch in the

clenchement; ce mécanisme est de tout type classique approprié, on le décrira un peu plus en détail plus loin, mais il ne fait d'ailleurs pas partie de l'invention. Tripping; this mechanism is of any appropriate conventional type, it will be described in more detail later, but it is not part of the invention.

Entre le fond 11 du boîtier 1 et le bouton- Between the bottom 11 of the housing 1 and the button

poussoir 2, se trouve une membrane de rappel en élas- pushbutton 2, there is an elastic return membrane

tomère qui est d'une structure particulière et qui est désignée dans son ensemble par 12. Cette membrane comporte une première cloque centrale 13 qui exerce, à la fois, une fonction électrique et une fonction tomère which is of a particular structure and which is designated as a whole by 12. This membrane comprises a first central blister 13 which exerts, at one and the same time, an electrical function and a function

mécanique de rappel du bouton-poussoir, et deux clo- mechanical pushbutton return mechanism, and two clo-

ques supplémentaires 14, 15 disposées symétriquement, de part et d'autre de la première cloque centrale 13 et ne jouant qu'un rôle purement mécanique de rappel du bouton-poussoir. Les trois cloques 13, 14, 15 sont venues de moulage ensemble lors de la fabrication de additional 14, 15 arranged symmetrically on either side of the first central blister 13 and playing only a purely mechanical function of push button return. The three blisters 13, 14, 15 came from molding together during the manufacture of

la membrane 12, en une seule pièce. the membrane 12, in one piece.

La cloque centrale 13 est en forme de coupel- The central blister 13 is cup-shaped

le dont le dôme présente, sur le dessus, un évidement 18; le bord supérieur de cet évidement porte contre the dome has, on the top, a recess 18; the upper edge of this recess bears against

la face inférieure de la palette 6. Cette cloque pré- the underside of the pallet 6. This blister pre-

sente une forme de révolution autour d'un axe géomé- a form of revolution around a geometric axis

trique 19 et elle est située en-dessous du centre de 19 and is located below the center of

la face inférieure du bouton-poussoir dont elle con- the underside of the push button which it con-

tribue à assurer le rappel en position haute par l'in- tribute to ensuring the recall in high position by the in-

termédiaire de la palette 6. Un grain électrique mobile, constitué par un plot conducteur 21, en métal ou en silicone conducteur, est fixé, par tout moyen approprié tel que sertissage, clipsage, ou collage, contre la partie centrale de la face intérieure de la coupelle 13, il est destiné à venir porter contre un circuit imprimé déposé sur le fond 11 du boîtier. La longueur de sa course est indiquée en C1 sur la intermediate pallet 6. A movable electric grain, consisting of a conductive pad 21, metal or conductive silicone, is fixed by any appropriate means such as crimping, clipping, or bonding, against the central portion of the inner face of the cup 13, it is intended to come against a printed circuit board on the bottom 11 of the housing. The length of its stroke is indicated in C1 on the

figure 2.figure 2.

Chacune des deux cloques latérales 14 et 15 Each of the two lateral blisters 14 and 15

est de configuration générale tronconique dont la par- is of frustoconical general configuration, the part of which

tie supérieure est renforcée par une partie cylindri- upper part is reinforced by a cylindrical part

que 25 et par un tampon 26 destiné à venir buter con- 25 and by a buffer 26 intended to come into contact with

tre le fond du boîtier en fin de course du bouton- be the bottom of the case at the end of the

poussoir; la course du tampon 26 est désignée par C2 sur la figure 2; elle est plus grande que la course C1 du grain électrique mobile 21, de sorte que, dans la dernière partie de la course d'enfoncement du boutonpoussoir, à partir de l'instant o le contact mobile touche le contact fixe du fond du boîtier, la partie supérieure de la cloque centrale 13 se déforme, ce qui peut se faire facilement, notamment grâce à la push; the stroke of the pad 26 is designated C2 in FIG. 2; it is larger than the stroke C1 of the movable electric grain 21, so that, in the last part of the driving stroke of the pushbutton, from the moment when the movable contact touches the fixed contact of the bottom of the housing, the upper part of the central blister 13 is deformed, which can be done easily, in particular thanks to the

présence de son évidement 18.presence of its recess 18.

On ne reviendra pas sur les avantages d'une telle disposition puisque ceux-ci ont déjà été expo- The advantages of such a provision will not be discussed since they have already been

sés plus haut.above.

Dans l'exemple, on a supposé qu'on avait In the example, it was assumed that we had

ajouté deux cloques de rappel supplémentaires à fonc- added two additional reminder blisters to

tion uniquement mécanique, mais on pourrait envisager d'en prévoir un nombre différent, par exemple une seule ou, au contraire, un plus grand nombre, pourvu que leur configuration et leur disposition soient only a different number, for example one or, on the contrary, a larger number, provided that their configuration and layout are

convenablement étudiées.properly studied.

On a supposé aussi qu'il s'agissait d'un com- It was also assumed that it was a

mutateur bistable, mais on pourrait très bien prévoir une ou plusieurs membranes à cloques supplémentaires de rappel dans des commutateurs monostables; on y bistable mutator, but one could very well provide one or more membranes with additional blisters booster in monostable switches; we

retrouverait les mêmes avantages. La structure géné- would find the same benefits. The general structure

rale serait sensiblement la même que celle du commu- would be substantially the same as that of the

tateur bistable qu'on vient de décrire; il suffit de supprimer, par la pensée, l'ensemble du mécanisme de maintien du contact électrique mobile en position active, c'est-à-dire essentiellement la palette 6 ainsi que les pièces qui lui sont associées et sur lesquelles on va précisément revenir maintenant, Bistable driver just described; it suffices to delete, by the thought, the assembly of the holding mechanism of the movable electrical contact in the active position, that is to say essentially the pallet 6 as well as the parts associated with it and on which we will precisely return now,

comme annoncé plus haut.as announced above.

Sur les figures 1 et 3, on voit que l'extré- In FIGS. 1 and 3, it can be seen that the

mité proximale de la palette 6 présente deux touril- The proximal half of the pallet 6 has two

lons coaxiaux 31 qui pivotent dans deux évidements coaxial lons 31 which pivot in two recesses

correspondants 32 du bottier 1, tandis que son extré- corresponding to the stacker 1, while its end

mité distale porte un prolongement coudé 33 qui cons- distal side carries an elbow extension 33 which

titue ce qu'on a l'habitude d'appeler "came en coeur" dans les commutateurs bistables. Sur la figure 4, on peut voir plus en détail, à plus grande échelle, comment est constituée cette came; elle coopère avec what we usually call "heart cam" in bistable switches. In Figure 4, we can see in more detail, on a larger scale, how is this cam; she cooperates with

une extrémité d'un levier coudé 35 dont l'autre extré- one end of a bent lever 35, the other end

mité est accrochée dans le bottier 1. La came présente un couloir 36 qui bifurque en deux branches 37, 38 mite is hung in the casing 1. The cam has a corridor 36 which branches in two branches 37, 38

reliées entre elles, à leur partie supérieure, au- connected to each other, at their upper

dessus d'un cran de repos 39 légèrement décalé par rapport au couloir 36 et au-dessus duquel se trouve above a notch 39 slightly offset from the corridor 36 and above which is

un bec incliné de dégagement 41. Lorsque le commuta- sloped spout 41. When switching

teur est dans sa position de repos représentée sur toutes les figures des dessins, la came en coeur 33 occupe sa position haute et l'extrémité adjacente du levier 35 se trouve à l'entrée du couloir 36 de la came en coeur, comme représenté à la partie inférieure de la figure 4. Si l'on appuie sur le bouton-poussoir 2, on enfonce donc la palette 5 et la came en coeur 33 descend avec elle pendant que le levier 35 monte relativement dans le couloir 36 de la came, puis dans la branche 37; lorsqu'on cesse d'appuyer sur le bouton-poussoir, les membranes élastiques le font remonter, mais le levier 35 s'accroche en 35A sur le dessus du repos 39 de la came en empêchant la palette de remonter davantage, de sorte que le contact mobile 21 reste appuyé contre le contact fixe. Toutefois, on a déjà vu plus haut que le bouton-poussoir continue à remonter jusqu'à sa position haute sous l'action des deux membranes latérales de rappel 14, 15. Pour ramener le commutateur dans sa position initiale, on In the rest position shown in all the figures of the drawings, the core cam 33 occupies its high position and the adjacent end of the lever 35 is at the entrance of the corridor 36 of the core cam, as shown in FIG. the lower part of FIG. 4. If the pushbutton 2 is depressed, then the pallet 5 is depressed and the core cam 33 descends with it while the lever 35 rises relatively in the corridor 36 of the cam, then in branch 37; when the pushbutton is no longer pressed, the elastic membranes lift it up, but the lever 35 catches at 35A on the top of the rest 39 of the cam, preventing the paddle from rising further, so that the movable contact 21 remains pressed against the fixed contact. However, it has already been seen above that the push button continues to go up to its upper position under the action of the two lateral return membranes 14, 15. To return the switch to its initial position,

appuie évidemment une deuxième fois sur le bouton- of course presses the button a second time

poussoir, le levier 35 se dégage immédiatement du repos 39 de la came en coeur et, dès qu'on cesse d'appuyer sur le bouton, la palette remonte pendant que le levier 35 retourne au couloir 36 par l'autre push, the lever 35 is released immediately from the rest 39 of the cam heart and, as soon as you stop pressing the button, the pallet rises while the lever 35 returns to the corridor 36 by the other

branche 38, suivant un processus classique. branch 38, following a classical process.

Dans cet exemple, on a supposé que la came en In this example, it has been assumed that the cam

coeur est solidaire de la palette associée au bouton- heart is attached to the palette associated with the button-

poussoir, mais on pourrait tout aussi bien adopter la disposition inverse dans laquelle la came en coeur serait solidaire du bottier, tandis que le levier serait lié à la palette; le fonctionnement serait le même. Enfin, sur les figures 5 et 6, on a représenté une variante de membrane élastique cloquante de rappel push, but one could just as easily adopt the opposite arrangement in which the cam in heart would be integral with the box, while the lever would be linked to the pallet; the operation would be the same. Finally, in FIGS. 5 and 6, a variant of a blistering elastic membrane is shown.

supplémentaire utilisable dans un commutateur mono- additional use in a single switch

stable, c'est-à-dire un commutateur qui ne comporte pas la palette ni le mécanisme associé à came en coeur pour le maintien du contact en position active. Cette membrane, désignée par 44, est de forme annulaire de stable, that is to say a switch that does not have the pallet or the mechanism associated with cam heart to maintain contact in the active position. This membrane, designated 44, is of annular shape

révolution et disposée coaxialement autour de la mem-- revolution and arranged coaxially around the mem--

brane à fonction électrique 13 en forme de coupelle. brane with electrical function 13 cup-shaped.

L'ensemble de ces deux membranes pourrait aussi être All of these two membranes could also be

fabriqué en une seule pièce par moulage. manufactured in one piece by molding.

Claims

1. Push-button electric switch with a cup-shaped, elastomeric, cup-like return-biased membrane that carries a movable electrical contact and is interposed between the push-button and the pushbutton.

body of the switch with a corresponding fixed contact

dant, characterized in that it comprises at least one additional booster membrane (14, 15) without electrical function, also interposed between the push button (2) and the body of the switch (1).

Switch according to Claim 1,

characterized in that it comprises two closed membranes

additional queries in the form of

shovels (14, 15) arranged, preferably symmetrically

on both sides of the diaphragm

electric (13).

Switch according to Claim 1, characterized in that the additional return blister membrane (44) is wider than the electrically operated blister membrane (13) and

is arranged coaxially around the latter.

4. Switch according to claim 1, characterized in that the additional blister membrane or membranes (14,15,44) have integrally molded with the blister membrane.

with electric function (13).

Switch according to claim 1,

characterized in that it further comprises a

canism, in particular a heart cam mechanism (5, 33, 35) for maintaining in active position the electrically operated blister membrane (13), so as to

to make the switch bistable.

Switch according to claim 1,

characterized in that the blistering membrane has

electrical connection (13) is provided with a conductive pad (21) made of metal or conductive silicone, crimped or

clipped on said membrane.

Switch according to claim 1,

characterized in that the dome of the blistering membrane

the electric function (13) is hollowed out on the

sus (in 18) so that its deformability is still satisfactory from the moment the contact

mobile (21) contacts the fixed contact (11).