FR2919425A1 - Commutateur electrique a voies de commutation multiples. - Google Patents

Abstract

L'invention propose un commutateur (20) électrique à voies de commutation multiples qui comporte :- une armature (22) inférieure ;- un panneau supérieur (24) sur la face supérieure (24s) duquel un élément de pointage vient en appui ;- des moyens de localisation (26) du point d'appui de l'élément de pointage sur le panneau supérieur (24), comportant une pluralité d'interrupteurs (28) ;- des moyens de détection (38) d'au moins une action de commande indépendante de la position du point d'appui sur la face supérieure (24s) du panneau supérieur (24) ;- une platine (48) intermédiaire sur laquelle le panneau supérieur (24) agit pour provoquer le changement d'état des interrupteurs (28),caractérisé en ce que la platine (48) intermédiaire est apte à provoquer le changement d'état des interrupteurs (28) et des moyens de détection (38) et la platine (48) est déformable au moins en partie pour actionner les moyens de détection (38) postérieurement au changement d'état des interrupteurs (28).

Description

"Commutateur électrique à voies de commutation multiples" L'invention

propose un commutateur électrique, pour la commande d'un appareil électronique, à plusieurs voies de commutation réparties autour d'un axe principal vertical de l'actionneur. L'invention propose plus particulièrement un commutateur électrique à voies de commutation multiples qui comporte : - une armature inférieure horizontale de support ; - un panneau supérieur horizontal qui est monté mobile io verticalement par rapport à l'armature et qui comporte une face supérieure horizontale sur laquelle un élément de pointage est apte à venir en appui ; - des moyens de localisation du point d'appui de l'élément de pointage sur la face supérieure du panneau supérieur, 15 comportant une pluralité d'interrupteurs électriques dont chacun est associé à une voie de commutation, qui sont aptes à changer d'état de manière sélective en fonction de la position du point d'appui, lorsque l'élément de pointage vient en appui sur la face supérieure du panneau supérieur ; 20 - des moyens de détection d'au moins une action de commande qui sont aptes à établir une voie de commutation associée lorsqu'un effort de pression, dont la valeur est supérieure ou égale à une valeur de seuil prédéterminée, est exercé sur la face supérieure du panneau supérieur au moyen de 25 l'élément de pointage, l'établissement de la dite voie de commutation étant indépendant de la position du point d'appui sur la face supérieure du panneau supérieur ; - une platine intermédiaire qui est agencée verticalement entre le panneau supérieur et l'armature, et sur laquelle le 30 panneau supérieur agit pour provoquer le changement d'état des interrupteurs. Les développements récents et l'évolution rapide des moyens de télécommunications, pour lesquels la commande de 2 diverses fonctions prévoit par exemple de déplacer avec précision et rapidité un curseur sur un écran, nécessitent de disposer de composants électromécaniques de dimensions de plus en plus réduites et la combinaison dans un seul composant de plusieurs fonctions de commutation électrique. Il est ainsi souhaitable de disposer d'un commutateur électrique à voies de commutation multiples faisant appel à un organe unique d'actionnement qui puisse être manoeuvré d'un doigt. io De telles manoeuvres, par exemple au moyen de la face inférieure du pouce de la main de l'utilisateur qui tient l'appareil dans sa paume, doivent être aisées et pouvoir être effectuées dans le plus grand nombre de directions possibles, avec une très bonne ergonomie et des efforts de manoeuvre faibles (inférieurs à 15 2 Newtons). De plus, un tel composant miniaturisé doit fournir à son utilisateur une sensation tactile reflétant la validité des manoeuvres effectuées. La sensation tactile transmise par le commutateur à 20 l'utilisateur est un paramètre très important pour ses performances et son ergonomie. Le document déposé sous le numéro de dépôt FR 0651319 décrit un tel commutateur dont la face supérieure du panneau supérieur est divisée en plusieurs zones de contact, sur chacune 25 desquelles l'élément de pointage est apte à venir en appui, et des interrupteurs électriques qui sont associés aux zones de contact et dont l'état change lorsque l'élément de pointage vient en appui sur la zone de contact associée. Le commutateur comporte aussi un élément permettant de 30 produire une sensation tactile qui est similaire à un "clic" d'un bouton poussoir conventionnel, en retour d'une action de commande exercée par l'utilisateur sur le commutateur. 3 Selon ce document, le commutateur comporte une platine intermédiaire pour provoquer le changement d'état des interrupteurs qui est montée mobile par rapport au panneau supérieur et par rapport à l'armature de support, pour permettre un changement d'état distinct des interrupteurs et de l'élément produisant la sensation tactile. Cependant, selon ce document, la différence d'amplitudes entre une action de commande appliquée au niveau du centre du panneau supérieur et une action de commande appliquée au io niveau de la périphérie du panneau supérieur est relativement importante, ce qui peut perturber l'utilisateur qui agit sur le commutateur. De plus, les mouvements relatifs du panneau supérieur et de la platine l'un par rapport à l'autre, et par rapport à l'armature, 15 impliquent une course verticale élevée du panneau supérieur, ce qui va à l'encontre d'un souci de miniaturisation. L'invention a pour but de proposer un commutateur électrique permettant de résoudre ces problèmes. Dans ce but, l'invention propose un commutateur électrique 20 tel que décrit précédemment, caractérisé en ce que la platine intermédiaire est apte à provoquer le changement d'état des interrupteurs et est apte à agir sur les moyens de détection sous l'action du panneau supérieur, et en ce que la platine est déformable au moins en partie pour actionner les dits moyens de 25 détection de l'action de commande postérieurement au changement d'état des interrupteurs. Selon d'autres caractéristiques de l'invention, prises isolément ou en combinaison : - les moyens de détection de l'action de commande sont 30 agencés horizontalement au centre du panneau supérieur et les interrupteurs sont répartis autour des moyens de détection, et la platine intermédiaire comporte une portion centrale d'actionnement des moyens de détection et comporte des portions 4 radiales s'étendant radialement vers l'extérieur depuis cette portion centrale, l'extrémité radiale externe de chaque portion radiale étant apte à provoquer le changement d'état d'un interrupteur qui est associé à la portion radiale ; - la platine intermédiaire est apte à se déformer de manière que chaque portion radiale est apte à basculer globale-ment autour de son extrémité radiale interne de raccordement avec la portion centrale de la platine intermédiaire pour le changement d'état de l'interrupteur associé, et de manière que io chaque portion radiale est apte à basculer autour de son extrémité radiale externe pour l'actionnement des moyens de détection ; - l'extrémité radiale externe de chaque portion radiale comporte un bossage qui fait saillie vers le bas par rapport à la 15 portion radiale, et qui est apte à coopérer avec l'interrupteur associée ; - le bossage est apte à s'appuyer vers le bas sur l'armature de manière que la portion radiale bascule autour du bossage pour l'actionnement des moyens de détection ; 20 - le panneau supérieur comporte une pluralité de doigts inférieurs dont chacun est associé à une portion radiale de la platine intermédiaire, qui s'étend verticalement vers le bas depuis une face inférieure du panneau supérieur, et dont l'extrémité inférieure libre du doigt est apte à appuyer vers le bas sur la 25 portion radiale associée ; - chaque doigt inférieur est positionné radialement de manière qu'il appuie sur la portion radiale associée en un point d'appui qui est situé radialement entre l'extrémité radiale externe et l'extrémité radiale interne de liaison ; 30 - la platine intermédiaire est réalisée en une seule pièce par découpe et pliage d'une plaque métallique déformable élastiquement ; - la portion centrale de la platine intermédiaire consiste en un poussoir réalisé en matériau déformable élastiquement, qui est relié aux extrémités internes des portions radiales ; - les moyens de détection comportent un élément unique 5 formant butée débrayable de la portion centrale de la platine intermédiaire, en déplacement vers le bas, et qui est apte à changer d'état lorsque l'action de commande est exercée sur le panneau supérieur ; - le commutateur comporte des moyens élastiques de io rappel du panneau supérieur vers une position haute de repos ; - chaque interrupteur comporte deux contacts électriques qui sont portés par l'armature et qui sont aptes à être raccordés électriquement par une lame métallique associée sous l'action du panneau supérieur, et la dite lame métallique est déformable 15 élastiquement pour relier les contacts électriques ; - toutes les lames métalliques sont des parties d'une seule pièce métallique comportant un anneau central relié de manière permanente avec un contact électrique commun à tous les interrupteurs ; 20 -l'extrémité radiale externe de chaque portion radiale de la platine intermédiaire est apte à appuyer vers le bas sur une lame associée pour actionner l'interrupteur ; - un film intermédiaire de protection est agencé verticalement entre la platine intermédiaire et la pièce métallique. 25 D'autres caractéristiques et avantages de l'invention apparaîtront à la lecture de la description détaillée qui suit pour la compréhension de laquelle on se reportera aux figures annexées parmi lesquelles : - la figure 1 est une représentation schématique en 30 perspective éclatée d'un commutateur selon l'invention ; - les figures 2 à 6 sont des sections suivant un plan vertical du commutateur représenté à la figure 1, montrant 6 diverses positions d'actionnement du panneau supérieur selon l'invention ; - les figures 7 à 9 sont des sections similaires à celles des figures 2 à 4, montrant diverses positions d'actionnement d'un commutateur selon un autre mode de réalisation de l'invention. Pour la description de l'invention, on adoptera à titre non limitatif les orientations verticale, longitudinale et transversale selon le repère V, L, T indiqué à la figure 1. l'orientation verticale V correspond de manière arbitraire à l'orientation de la figure 1 et io sans aucune référence à la gravité terrestre. Dans la description qui va suivre, des éléments identiques, similaires ou analogues seront désignés par les mêmes chiffres de référence. On a représenté à la figure 1 un commutateur électrique 20 15 qui est destiné à la commande de diverses fonctions d'un dispositif électronique tel que par exemple un radiotéléphone portable ou un ordinateur. Le commutateur 20 est constitué d'un empilement vertical comportant une armature inférieure de support 22 et un panneau 20 supérieur 24 qui est monté mobile globalement verticalement par rapport à l'armature 22. Selon le mode de réalisation représenté notamment à la figure 1, le commutateur 20 est de forme parallélépipédique, il est ici en forme d'un carré horizontal, comportant un axe principal A 25 de symétrie vertical. Cependant, il sera compris que l'invention n'est pas limitée à cette forme du commutateur 20, par exemple, le commutateur 20 peut être de forme générale cylindrique circulaire. Pour commander les fonctions de l'appareil électronique 30 sur lequel le commutateur 20 est monté, l'utilisateur utilise un élément de pointage (non représenté) tel qu'un stylet ou un doigt, en mettant en appui l'élément de pointage sur la face supérieure horizontale 24s du panneau supérieur 24. 7 Le commutateur 20 comporte des moyens 26 pour déterminer la position du point d'appui de l'élément de pointage sur la face supérieure 24s du panneau supérieur 24. Ces moyens 26 comportent une pluralité d'interrupteurs électriques 28, ici au nombre de quatre, sur lesquels le panneau supérieur 24 est apte à agir de manière sélective, en fonction de la position du point d'appui de l'élément de pointage, pour provoquer le changement d'état des interrupteurs 28. Lorsqu'un interrupteur 28 change d'état, cet interrupteur 28 io ferme ici un circuit électrique qui lui est associé, en établissant ainsi une voie de commutation du commutateur 20, permettant la circulation d'un courant électrique dans ce circuit, jusqu'à un dispositif électronique de commande (non représenté) de l'appareil électronique, pour provoquer une action prédéfinie, 15 comme par exemple le déplacement d'un curseur sur un écran d'affichage, selon une direction associée à la position du point de contact de l'élément de pointage sur la face supérieure 24s du panneau supérieur 24. Les interrupteurs 28 sont aptes à être actionnés de 20 manière sélective par le panneau supérieur 24 sous l'action de l'élément de pointage et en fonction de la position de l'élément de pointage sur la face supérieure 24s du panneau supérieur 24. Comme on l'a dit plus haut, le commutateur 20 est ici globalement en forme d'un carré horizontal. 25 Les interrupteurs 28 sont de préférence agencés au niveau des coins du carré, ils sont par conséquent au nombre de quatre, et ils sont agencés de manière que lorsque l'élément de pointage est en appui sur le panneau supérieur 24 au niveau d'un bord latéral du panneau supérieur 24, deux interrupteurs 28 adjacents 30 sont actionnés simultanément ou quasi simultanément, et lorsque l'élément de pointage est en appui sur le panneau supérieur 24 au niveau du centre du panneau supérieur, au moins deux 8 interrupteurs 28 radialement opposés par rapport à l'axe vertical A du commutateur 20 sont actionnés. Chaque interrupteur 28 comporte deux contacts électriques 62a, 62b qui sont montés sur l'armature 22 et qui sont aptes à être raccordés électriquement par une lame métallique 30 de l'interrupteur 28, sous l'action du panneau supérieur 24. Chaque lame métallique 30 est réalisée en matériau conducteur électriquement, elle comporte une première extrémité 30a qui est reliée de manière permanente à un premier contact io électrique 62a, et une deuxième extrémité libre 30b qui est située à distance du deuxième contact électrique 62b. La lame métallique 30 est apte à être déformée élastiquement sous l'action du panneau supérieur 24, de manière que sa deuxième extrémité 30b vienne en contact avec le 15 deuxième contact électrique 62b pour établir la voie de commutation associée. Chaque interrupteur 28 est ainsi ici du type normalement ouvert. Les lames métalliques 30 de tous les interrupteurs 28 sont 20 toutes réalisées par découpe et pliage à partir d'une seule pièce métallique 34 horizontale, ce qui simplifie la réalisation du commutateur 20. Ici, la première extrémité 30a de chaque lame métallique 30 est reliée à un anneau métallique central 36 de la pièce 25 métallique 34, qui est centré sur l'axe principal vertical A du commutateur 20 et qui est en contact permanent avec un contact électrique commun 62a, qui constitue le premier contact électrique de chaque interrupteur 28. Le commutateur 20 comporte aussi des moyens 38 pour 30 détecter une action de commande supplémentaire consistant à appliquer sur la face supérieure 24s du panneau supérieur 24 un effort de pression dont la valeur est supérieure à une valeur de seuil prédéfinie, et ceci indépendamment de la position du point 9 d'appui de l'élément de pointage sur la face supérieure 24s du panneau supérieur 24. Ainsi, lorsqu'il exerce l'action de commande, l'utilisateur n'est pas obligé de déplacer l'élément de pointage par rapport au panneau supérieur 24. Il est alors possible de mettre en oeuvre une fonction de l'appareil électronique qui est directement liée à position du point d'appui de l'élément de pointage. Les moyens de détection 38 de l'action de commande io consistent en un interrupteur électrique qui est apte à établir une autre voie de commutation supplémentaire du commutateur 20. Cet interrupteur est agencé sur l'armature 22 au centre du commutateur 20, et il comporte un élément déformable élastique-ment 40, qui est ici en forme d'un dôme coaxial à l'axe principal 15 vertical A, bombé vers le haut, et deux contacts électriques 64a, 64b qui sont aptes à être reliés par le dôme déformable 40 lorsque l'utilisateur exerce l'action de commande. Pour cela, le bord périphérique circulaire 40a du dôme déformable 40 est en contact permanent avec un premier contact 20 électrique 64a, et le sommet central 40b est situé verticalement au dessus et à distance du deuxième contact électrique 64b. Ainsi, lorsque l'utilisateur exerce l'action de commande, le sommet 40b du dôme déformable 40 se déplace verticalement vers le bas pour venir en contact avec le deuxième contact 25 électrique 64b, pour le relier électriquement avec le premier contact électrique 64a. Le commutateur 20 comporte aussi des moyens pour produire une impulsion mécanique unique sur le panneau supérieur 24, en retour de l'action de l'utilisateur par 30 l'intermédiaire de l'élément de pointage, et indépendamment du nombre d'interrupteurs 28 qui sont actionnés par le panneau supérieur 24. i0 Cette impulsion est transmise par le panneau supérieur 24 jusqu'à l'élément de pointage pour être ressentie par l'utilisateur. Ainsi, quelle que soit la position du point de contact de l'élément de pointage sur le panneau supérieur 24, et quel que soit le nombre d'interrupteurs 28, l'utilisateur ressent une seule impulsion mécanique en retour de l'action de commande, de la même manière qu'il ressent une impulsion lorsqu'il agit sur un bouton poussoir conventionnel. Comme on peut le voir aux figures, les moyens pour io produire l'impulsion unique sont constitués par le dôme déformable 40 qui forme une butée débrayable, ou escamotable, du panneau supérieur 24 dans une position verticale, qui est apte à changer d'état lorsque la valeur de l'effort de pression exercé par l'élément de pointage sur la face supérieure 24s du panneau 15 supérieur 24, est supérieure à une valeur de seuil déterminée. Lors de son changement d'état, le dôme déformable 40 ne forme plus une butée du panneau supérieur 24 qui peut alors se déplacer brusquement vers le bas. Lors de ce déplacement brusque du panneau supérieur 24, l'utilisateur ressent une 20 variation non continue de la résistance au déplacement du panneau supérieur 24, ce qui est interprété par l'utilisateur comme une sensation tactile. Le panneau supérieur 24 est monté mobile par rapport à l'armature de support 22 globalement verticalement, de manière 25 qu'il est apte à se déplacer vers le bas sous l'action de l'élément de pointage. Le commutateur 20 comporte des moyens de rappel du panneau supérieur vers une position haute par rapport à l'armature 22 représentée aux figures 2 et 7, lorsque l'utilisateur 30 relâche son action sur le panneau supérieur 24. Ici, l'effort de rappel du panneau supérieur 24 vers sa position supérieure est exercé par un élément élastique 42 qui est 2919425 Il comprimé verticalement entre le panneau supérieur 24 et la platine 22. L'élément élastique 32 comporte ici deux bras longitudinaux supérieurs 44, qui sont en appui sur une face 5 inférieure du panneau supérieur 24, et deux bras transversaux 46 qui relient les bras longitudinaux 44 entre eux. Les bras transversaux 46 sont cintrés verticalement, leur concavité étant orientée vers le haut, de manière que les extrémités transversales de chaque bras transversal 46, qui est io reliée à un bras longitudinal est située verticalement à distance de l'armature, et une portion centrale de chaque bras transversal 46 est en appui sur l'armature 22. Ainsi, lors du déplacement vers le bas du panneau supérieur 24, les bras longitudinaux 44 se déplacent vers le bas, 15 en provoquant la déformation élastique des bras transversaux 46. Comme on l'a dit plus haut, lorsque l'élément de pointage agit sur le panneau supérieur 24, les interrupteurs 28 changent d'état de manière sélective et les moyens 38 de détection sont ensuite actionnés lorsque l'utilisateur exerce l'action dite de 20 commande. Le commutateur 20 comporte une platine intermédiaire 48 qui est apte à provoquer le changement d'état des interrupteurs 28 sous l'action du panneau supérieur 24, et qui permet de provoquer le changement d'état de tous les interrupteurs 28 ou 25 seulement de certains interrupteurs 28, en fonction de la position du point de contact de l'élément de pointage, et qui permet aussi de maintenir les mêmes interrupteurs 28 dans cet état lorsque l'utilisateur exerce l'action de commande, sans provoquer le changement d'état d'autres interrupteurs 28. 30 La platine 48 est agencée verticalement entre le panneau supérieur 24 et l'armature 22, et elle est réalisée de manière que le panneau supérieur 24 actionne les interrupteurs 28 par l'intermédiaire de la platine 48. 12 La platine 48 comporte une portion centrale 50 centrée sur l'axe principal vertical A et une portion radiale 52 associée à chaque interrupteur 28, qui s'étend radialement par rapport à l'axe vertical A depuis la portion centrale 50, et dont l'extrémité radiale libre 52a de chaque portion radiale 52 est apte à agir sur l'interrupteur 28 associé. Conformément à l'invention, la platine 48 est réalisée de manière qu'elle est aussi apte à actionner les moyens de détection 38 de l'action de commande sous l'action du panneau supérieur 24. Comme on l'a dit plus haut, la platine 48 comporte une portion centrale 50 qui est centrée sur l'axe principal vertical A du commutateur 20. Selon l'invention, la platine 48 actionne les moyens de détection 38 de l'action de commande par l'intermédiaire de sa portion centrale 50 qui appuie vers le bas sur le sommet central 40b du dôme déformable 40. Pour concentrer l'effort d'appui sur le sommet 40b du dôme déformable 40, la portion centrale 50 de la platine 48 porte un poussoir cylindrique 54 coaxial à l'élément déformable, et dont la section horizontale est réduite par rapport à la section de la portion centrale 50 de la platine 48. Ainsi, le dôme déformable 40 constitue une butée débrayable en déplacement vers le bas de la portion centrale 50 de la platine 48. Selon un autre aspect de l'invention, la platine 48 est apte à se déformer pour actionner les moyens de détection 38 postérieurement au changement d'état des interrupteurs 28. Comme on peut le voir aux figures 2 et suivantes, pour agir sur la platine 48, en vue de provoquer le changement d'état des interrupteurs 28 et/ou des moyens de détection 38, le panneau supérieur 24 comporte un doigt inférieur 56 associé à chaque portion radiale 52 qui s'étend verticalement vers le bas, et qui est 13 apte à venir en appui vers le bas sur la portion radiale 52 associée en un point d'appui situé entre l'extrémité externe 52a et l'extrémité interne 52b de la portion radiale 52. Ainsi, lorsque l'élément de pointage vient en appui sur la face supérieure 24s du panneau supérieur 24, le panneau supérieur 24 se déplace vers le bas par rapport à l'armature 22 et au moins un doigt 56 vient en appui sur la portion radiale 52 associée en vue de provoquer le changement d'état d'au moins un interrupteur 28, en fonction de la position du point de contact de l'élément de pointage sur la face supérieure 24s du panneau supérieur 24. Comme on l'a dit plus haut, la portion centrale 50 de la platine 48 est en butée vers le bas sur le dôme déformable 40. Ainsi, comme on peut le voir aux figures 3 et 5, un appui du doigt 56 sur la portion radiale 52 provoque le basculement de la portion radiale 52 par rapport à la portion centrale 50, autour de son extrémité interne 52b, qui ne peut se déplacer vers le bas du fait de la position de butée de la portion centrale 50. La portion radiale 52 bascule vers le bas jusqu'à ce que son extrémité externe 52a soit dans une position de butée vers le bas sur l'armature 22. Dans cette position de butée, l'extrémité externe 52a de la portion radiale 52 appuie vers le bas sur l'extrémité libre 30b de la lame métallique 30 associée, pour provoquer le changement d'état de l'interrupteur 28 associé en le fermant. Ensuite, comme représenté aux figures 4 et 6, lorsque l'utilisateur augmente l'effort d'appui de l'élément de pointage sur le panneau supérieur 24, pour exercer l'action de commande, l'effort est toujours transmis à la portion radiale 52 par le doigt 56. L'effort est alors transmis au dôme déformable 40, par l'intermédiaire de la portion centrale 50 de la platine, et provoque un changement d'état de l'élément déformable lorsque la valeur 14 de l'effort exercé par l'utilisateur atteint une valeur maximale de résistance du dôme déformable 40. Le dôme déformable 40 se déforme alors, permettant un déplacement vers le bas de la portion centrale 50, et de l'extrémité interne 52b de la portion radiale 52, et par conséquent, la portion radiale 52 bascule vers le bas autour de son extrémité externe 52a. Le changement d'état du dôme déformable 40 a pour conséquence un actionnement les moyens de détection 38 de l'action de commande, ainsi qu'un brusque déplacement vers le bas du panneau supérieur, qui est ressenti par l'utilisateur comme une sensation tactile. Selon un autre aspect de la platine 48, comme on peut le voir aux figures 2 et suivantes, l'extrémité radiale externe 52a de chaque portion radiale 52 comporte un bossage 70 qui fait saillie vers le bas par rapport à la portion radiale 52. La portion radiale 52 appuie vers le bas sur la lame 30 associée par l'intermédiaire du bossage 70, lors de l'actionnement de l'interrupteur 28, et elle bascule autour du bossage 70 lors de l'actionnement des moyens de détection 38 de l'action de commande. La position du point d'appui du doigt 56 sur la portion radiale 52, entre ses deux extrémités 52a et 52b, ainsi que la butée débrayable de la portion centrale 50 de la platine formée par le dôme déformable 40, permettent de provoquer un basculement de la portion radiale 52 associée autour de chacune des extrémités radiales 52a, 52b, selon l'action que l'utilisateur exerce sur le panneau supérieur 24. La répartition des doigts 56 par rapport au panneau supérieur 24 est déterminée de façon à diviser la face supérieure 24s du panneau supérieur 24 en plusieurs zones de contacts 58 et 60. 15 Par exemple ici, en se référant aux figures 2 et suivantes, le panneau supérieur 24 porte deux doigts 56 répartis de part et d'autre de l'axe principal vertical A, et qui divisent la face supérieure 24s du panneau supérieur en trois zones de contact, à savoir une zone de contact centrale 58 située globalement entre les deux doigts 56, et deux zones de contact externes 60, dont chacune s'étend radialement vers l'extérieur depuis un doigt 56. Le commutateur 20 comporte aussi un film 66 de protection des contacts électriques, qui recouvre la pièce métallique 34 et le dôme déformable 40 et qui est agencé verticalement dessous la platine 48. Le film de protection 66 permet d'empêcher à divers éléments polluants tels que des poussières ou l'humidité, de pénétrer dans le commutateur 20 au niveau des contacts électriques 62a, 62b, 64a, 64b et des lames 30, ce qui pourrait nuire au bon fonctionnement du commutateur 20. Le commutateur 20 comporte aussi une cage supérieure 68 qui permet de solidariser les composants du commutateur 20 entre eux.

Le fonctionnement du commutateur 20 selon l'invention va être décrit en référence aux figures 2 à 6 qui sont des sections axiales d'un commutateur 20 selon l'invention, qui comporte deux interrupteurs 28 agencés de part et d'autre de l'axe principal vertical A, et les moyens de détection de l'action de commande, centrés sur l'axe principal vertical A. De plus, selon ce mode de réalisation, la platine 48 est réalisée en une seule pièce déformable élastiquement. A la figure 2, le commutateur 20 est en position de repos, c'est-à-dire qu'aucun élément de pointage n'est en contact avec la 30 face supérieure 24s du panneau supérieur 24. Le panneau supérieur 24 est alors en position haute de repos par rapport à l'armature, position dans laquelle il est maintenu par l'intermédiaire de l'élément élastique 42. 16 Aussi, les interrupteurs 28 et les moyens de détection de l'action de commande 38 sont eux aussi en position de repos, pour laquelle les voies de commutation qui leur sont associées, ne sont pas établies.

Lorsque le dispositif de saisie vient en appui sur la face supérieure 24s du panneau supérieur 24 au niveau d'une zone de contact externe 60, comme on l'a représenté à la figure 3, il provoque le basculement vers le bas du panneau supérieur 24 par rapport à l'armature 22, autour d'un point depivotement situé au niveau d'un bord du panneau supérieur, opposé au point d'appui par rapport à l'axe principal vertical A. Les doigts 56 se déplacent alors vers le bas, et le doigt 56, qui est le plus proche du point d'appui de l'élément de pointage sur la zone de contact externe 60, vient alors en appui avec la platine 58, au niveau d'une portion radiale 52, et le doigt 56 appuie vers le bas sur cette portion radiale 52. Selon l'invention, la platine 48 se déforme, de manière que la portion radiale 52 sur laquelle le doigt 56 appuie, bascule vers le bas autour de son extrémité radiale interne 52b de raccordement avec la portion centrale 50 de la platine 48. L'extrémité radiale externe 52a de la portion radiale 32 appuie sur la lame 30 associée (non représentée aux figures 2 et suivantes) par l'intermédiaire du bossage 70 pour provoquer le changement d'état de l'interrupteur 28 associé.

La voie de commutation associée à l'interrupteur 28 qui vient de changer d'état est alors établie, de manière que le dispositif électronique de commande qui est relié au commutateur, reçoit une information selon laquelle l'élément de pointage est en contact sur la zone de contact externe 60 définie précédemment. Pour exercer l'action de commande, l'utilisateur augmente l'amplitude de l'effort de pression sur la zone de contact externe 60, comme on l'a représenté à la figure 4, provoquant par 17 conséquent un déplacement supplémentaire du panneau supérieur 24 et du doigt 56 vers le bas. L'appui plus important de l'élément de pointage sur le panneau supérieur 24 est transmis à la platine 48, et plus précisément à la portion radiale 52 qui a été déplacée vers le bas pour provoquer le changement d'état d'un interrupteur 28. Lorsqu'un interrupteur 28 a changé d'état, le bossage de la portion radiale 52 associée est alors en butée vers le bas sur l'armature 22. io Ainsi, un effort supplémentaire exercé par le doigt 56 sur la portion radiale 52 provoque un basculement de la portion radiale 52 vers le bas, autour de son extrémité externe 52a, de manière que l'extrémité interne 52b de la portion radiale 52 se déplace vers le bas. 15 La portion centrale 50 de la platine 48 est alors entraînée en déplacement vers le bas, de manière solidaire à l'extrémité interne 52b de la portion radiale 52, pour provoquer le changement d'état du dôme déformable 40 des moyens de détection 38 de l'action de commande. 20 Selon l'invention, la platine 48 se déforme au niveau de l'extrémité interne 52b de la portion radiale 52, permettant un déplacement vers le bas de la portion centrale 50, sans entraîner les extrémités externes 52a des autres portions radiales 52, de manière à ne pas provoquer le changement d'état des autres 25 interrupteurs 28 lorsque les moyens de détection 38 sont actionnés. Lorsque le dispositif de saisie vient en appui sur la face supérieure 24s du panneau supérieur 24 au niveau de la zone de contact centrale 58, comme on l'a représenté à la figure 5, l'effort 30 est réparti sur le panneau supérieur 24, par rapport aux moyens élastiques de rappel, de manière que le panneau supérieur 24 coulisse verticalement vers le bas par rapport à l'armature 22. 18 Les deux doigts 56 se déplacent alors vers le bas dans un même déplacement, de manière qu'ils viennent tous les deux en contact avec la platine 48, sur les portions radiales 52. Selon l'invention, la platine 48 se déforme de manière que les deux portions radiales 52 basculent vers le bas par rapport à la portion centrale 50, autour de leurs extrémités radiales internes 52b, la portion centrale 50 reste par conséquent immobile verticalement, et elle n'actionne donc pas les moyens de détection 38 de l'action de commande. io L'extrémité radiale externe 52a des portions radiales 32 coopèrent avec les lames 30 pour provoquer le changement d'état des interrupteurs 28. Les voies de commutation associées aux interrupteurs 28 qui viennent de changer d'état sont alors établies, de manière que 15 le dispositif électronique de commande qui est relié au commutateur 20, reçoit une information selon laquelle l'élément de pointage est en contact sur la zone de contact centrale 58. Pour exercer l'action de commande, l'utilisateur augmente l'amplitude de l'effort de pression sur la zone de contact centrale 20 58, comme on l'a représenté à la figure 6, provoquant par conséquent un déplacement supplémentaire du panneau supérieur 24 et des doigts 56 vers le bas. L'appui plus important de l'élément de pointage sur le panneau supérieur 24 est transmis à la platine 48, et plus 25 précisément aux portions radiales 52. Comme on l'a dit précédemment, lorsqu'elle provoque le changement d'état de l'interrupteur 28 associé, l'extrémité externe 52a de chaque portion radiale 52 est en butée vers le bas sur l'armature 22. 30 Ainsi, un effort supplémentaire exercé par un doigt 56 sur une portion radiale 52 provoque un basculement de la portion radiale 52 vers le bas, autour de son extrémité externe 52a, de 19 manière que l'extrémité interne 52b de la portion radiale 52 se déplace vers le bas. La portion centrale 50 de la platine 48 est alors entraînée en déplacement vers le bas, de manière solidaire à l'extrémité interne 52b des portions radiales 52, pour provoquer le changement d'état du dôme déformable 40 des moyens de détection 38 de l'action de commande. Selon l'invention, la platine 48 se déforme au niveau de l'extrémité interne 52b de la portion radiale 52, permettant un déplacement vers le bas de la portion centrale 50. Comme on l'a dit plus haut, la platine 48 est réalisée d'une seule pièce et est déformable élastiquement. Ainsi, lors de sa première déformation, pour provoquer le changement d'état d'un ou de plusieurs interrupteurs 28, la platine 48 se déforme de manière que la portion centrale 50 devient convexe, bombée vers le haut, comme on peut le voir aux figures 3 et 5, et lorsque la platine 48 se déforme pour provoquer le changement d'état des moyens de détection 38, la portion centrale 50 devient concave, ouverte vers le haut, comme on peut le voir aux figures 4 et 6.

Par contre, lorsque le commutateur 20 est en position de repos, la platine 48, et par conséquent la portion centrale 50, sont globalement planes et horizontales. On a représenté aux figures 7 à 9 un autre mode de réalisation du commutateur 20 conforme à l'invention, selon lequel la platine 48 est réalisée en plusieurs pièces assemblées les unes aux autres. Ici, les portions radiales 52 sont des composants similaires, par exemple réalisés en tôle découpée et emboutie, et sont raccordées à la portion centrale 50 qui est déformable élastiquement. Par exemple, la portion centrale 50 est réalisée par surmoulage de matière plastique autour des extrémités internes 52b des portions radiales. 20 Selon une variante, le poussoir 54 est réalisé venu de matière avec la portion centrale 50 par moulage. Ainsi, comme on peut le voir à la figure 8, lorsque l'élément de pointage vient en appui sur la face supérieure 24s du panneau supérieur 24, la portion centrale 50 se déforme pour permettre un basculement vers le bas d'une portion radiale 52 autour de son extrémité interne 52b, jusqu'à ce que l'extrémité externe 52a de la portion radiale 52 vienne en butée vers le bas sur l'armature 22, en provoquant le changement d'état de io l'interrupteur 28 associé. La position radiale de chaque doigt 56, par rapport à l'axe principal vertical A et par rapport à la portion radiale 52 associée, ainsi que la longueur radiale de la portion radiale 52 sont déterminées de manière que la valeur de l'effort de pression à 15 appliquer sur le panneau supérieur 24, pour provoquer le changement d'état du dôme déformable 40, varie modérément en fonction de la position radiale du point d'appui de l'élément de pointage sur la face supérieure 24s du panneau supérieur 24. En effet, lorsqu'un doigt appuie sur une portion radiale 52 20 associée, pour provoquer le basculement vers le bas de la portion radiale autour de son extrémité externe 52a, l'effort transmis au dôme déformable 40, au niveau de l'extrémité interne 52b de la portion radiale est diminué du fait du bras de levier autour de l'extrémité externe 52a de la portion radiale. 25 Les portions radiales 52 sont de préférence identiques, et les doigts 56 sont tous agencés à une même cote radiale par rapport à l'axe principal vertical A du commutateur 20. Ainsi, lorsque l'action de commande est transmise à la platine 48 par plusieurs doigts 56, les portions radiales 52 sollicitées se 30 comportent comme un unique transmetteur d'effort provoquant une réduction de l'amplitude de l'effort identique à la réduction obtenue par une portion radiale 52 unique. 21 Aussi, lorsque l'action de commande est exercée sur la zone de contact centrale 58, le panneau supérieur 24 coulisse vers le bas par rapport à l'armature 22, l'action de commande est donc transmise à la platine sans être réduite dans son amplitude.

Par conséquent, l'amplitude de l'action de commande qui est transmise au dôme déformable 40 est réduite uniquement du fait de la transmission de l'effort par les portions radiales 52, qui vient d'être décrite. Par contre, lorsque l'action de commande est exercée sur une zone de contact externe 60, comme on l'a dit plus haut, le panneau supérieur 24 bascule par rapport à l'armature 22 autour d'un point de pivotement opposé au point de contact de l'élément de pointage sur le panneau supérieur 24, par rapport à l'axe principal vertical A.

Le panneau supérieur 24 agit alors comme un bras de levier transmettant l'action de commande vers la platine 48 au niveau d'un doigt 56 ou des doigts 56 adjacents, qui sont les plus proches du point d'application de l'action de commande. L'amplitude de l'effort qui est transmis à la platine 48 est donc réduite par rapport à l'amplitude de l'effort transmis lorsque l'action de commande est exercée sur la zone de contact centrale 58. Ainsi, l'effort que l'utilisateur doit exercer sur le panneau supérieur 24 pour provoquer le changement d'état du dôme déformable 40, est plus important lorsque l'utilisateur exerce l'action de commande sur la zone de contact externe 60 que lorsque l'utilisateur exerce l'action de commande sur la zone de contact centrale 58. La différence d'amplitudes entre l'effort à appliquer sur une zone de contact externe 60 et l'effort à appliquer sur la zone de contact centrale 58 du commutateur 20 selon l'intention est aussi déterminée en fonction de la position radiale de chaque doigt 56 et en fonction de la longueur des portions radiales 52.

22 Il est alors possible d'obtenir un commutateur pour lequel l'amplitude de l'effort que l'utilisateur doit exercer sur le panneau supérieur 24 pour provoquer le changement d'état du dôme déformable 40, est moins importante lorsque l'utilisateur exerce l'action de commande sur la zone de contact externe 60 que lorsque l'utilisateur exerce l'action de commande sur la zone de contact centrale 58. Cependant, du fait de la différence de valeurs entre l'effort à appliquer sur une zone de contact externe 60 et l'effort à io appliquer sur la zone de contact centrale 58 du commutateur 20 selon l'intention est moins importante que la différence de valeurs entre l'effort à appliquer sur une zone de contact externe 60 et l'effort à appliquer sur la zone de contact centrale 58 pour un commutateur selon l'art antérieur.

15 Cela permet à l'utilisateur d'être peu perturbé dans son utilisation de l'appareil muni du commutateur 20 selon l'invention. Ainsi, il est possible de diviser la face supérieure du panneau supérieur pour former des zones de contact 58, 60, à la manière d'un clavier téléphone, comportant neuf zones de contact 20 58, 60 lorsque la forme du commutateur 20 est carrée, comme représenté à la figure 1, ou bien, lorsque la forme principale du commutateur 20 est circulaire, la face supérieure 24s du panneau supérieur 24 comporte douze zones de contact externes 60 réparties autour de la zone de contact centrale 58, pour former un 25 cadran numérique. Le commutateur comporte alors un nombre d'interrupteurs 28 défini en fonction du nombre de zones de contact 58, 60, par exemple comme décrit dans le document déposé sous le numéro de dépôt FR 0651319.

30 De plus, du fait de la fonction de bras de levier de chaque portion radiale 52, et de la position du point d'appui de chaque doigt 56 sur la portion radiale, l'amplitude du déplacement vertical 23 vers le bas du panneau supérieur 24 par rapport à l'armature 22 est diminué par rapport à un commutateur selon l'art antérieur. Ainsi, il est possible de réaliser un commutateur d'encombrement vertical réduit, ce qui est appréciable pour son incorporation à un appareil électronique de dimensions réduites.

Claims (15)

REVENDICATIONS

1. Commutateur (20) électrique à voies de commutation multiples qui comporte : - une armature (22) inférieure horizontale de support ; - un panneau supérieur (24) horizontal qui est monté mobile verticalement par rapport à l'armature (22) et qui comporte une face supérieure (24s) horizontale sur laquelle un élément de pointage est apte à venir en appui ; - des moyens de localisation (26) du point d'appui de io l'élément de pointage sur la face supérieure (24s) du panneau supérieur (24), comportant une pluralité d'interrupteurs (28) électriques dont chacun est associé à une voie de commutation, qui sont aptes à changer d'état de manière sélective en fonction de la position du point d'appui, lorsque l'élément de pointage 15 vient en appui sur la face supérieure (24s) du panneau supérieur (24) ; - des moyens de détection (38) d'au moins une action de commande qui sont aptes à établir une voie de commutation associée lorsqu'un effort de pression, dont la valeur est 20 supérieure ou égale à une valeur de seuil prédéterminée, est exercé sur la face supérieure (24s) du panneau supérieur (24) au moyen de l'élément de pointage, l'établissement de la dite voie de commutation étant indépendant de la position du point d'appui sur la face supérieure (24s) du panneau supérieur (24) ; 25 - une platine (48) intermédiaire qui est agencée verticalement entre le panneau supérieur (24) et l'armature (22), et sur laquelle le panneau supérieur (24) agit pour provoquer le changement d'état des interrupteurs (28), caractérisé en ce que la platine (48) intermédiaire est apte 30 à provoquer le changement d'état des interrupteurs (28) et est apte à agir sur les moyens de détection (38) sous l'action du panneau supérieur (24), et en ce que la platine (48) est déformable au moins en partie pour actionner les dits moyens de 25 détection (38) de l'action de commande postérieurement au changement d'état des interrupteurs (28).

2. Commutateur (20) selon la revendication 1, caractérisé en ce que les moyens de détection (38) de l'action de commande sont agencés horizontalement au centre du panneau supérieur (24) et les interrupteurs (28) sont répartis autour des moyens de détection (38), et en ce que la platine (48) intermédiaire comporte une portion centrale (50) d'actionnement des moyens de détection (38) et comporte des portions radiales (52) s'étendant radialement io vers l'extérieur depuis cette portion centrale (50), l'extrémité radiale externe (52a) de chaque portion radiale (52) étant apte à provoquer le changement d'état d'un interrupteur (28) qui est associé à la portion radiale (52).

3. Commutateur (20) selon la revendication précédente, 15 caractérisé en ce que la platine (48) intermédiaire est apte à se déformer de manière que chaque portion radiale (52) est apte à basculer globalement autour de son extrémité radiale interne (52b) de raccordement avec la portion radiale (50) de la platine (48) intermédiaire pour le changement d'état de l'interrupteur (28) 20 associé, et de manière que chaque portion radiale (52) est apte à basculer autour de son extrémité radiale externe (52a) pour l'actionnement des moyens de détection (38).

4. Commutateur (20) selon l'une des revendications 2 ou 3, caractérisé en ce que l'extrémité radiale externe (52a) de chaque 25 portion radiale (52) comporte un bossage (70) qui fait saillie vers le bas par rapport à la portion radiale (52), et qui est apte à coopérer avec l'interrupteur (28) associée.

5. Commutateur (20) selon la revendication précédente, caractérisé en ce que le bossage (70) est apte à s'appuyer vers le 30 bas sur l'armature (22) de manière que la portion radiale (52) bascule autour du bossage (70) pour l'actionnement des moyens de détection (38). 26

6. Commutateur (20) selon l'une quelconque des revendications 2 à 5, caractérisé en ce que le panneau supérieur (24) comporte une pluralité de doigts (56) inférieurs dont chacun est associé à une portion radiale (52) de la platine (48) intermédiaire, qui s'étend verticalement vers le bas depuis une face inférieure du panneau supérieur (24), et dont l'extrémité inférieure libre du doigt (56) est apte à appuyer vers le bas sur la portion radiale (52) associée.

7. Commutateur (20) selon la revendication précédente, io caractérisé en ce que chaque doigt (56) inférieur est positionné radialement de manière qu'il appuie sur la portion radiale (52) associée en un point d'appui qui est situé radialement entre l'extrémité radiale externe (52a) et l'extrémité radiale interne (52b) de liaison. 15

8. Commutateur (20) selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que la platine (48) intermédiaire est réalisée en une seule pièce par découpe et pliage d'une plaque métallique déformable élastiquement.

9 Commutateur (20) selon l'une quelconque des 20 revendications 2 à 7, caractérisé en ce que la portion radiale (50) de la platine (48) intermédiaire consiste en un poussoir réalisé en matériau déformable élastiquement, qui est relié aux extrémités internes des portions radiales (52).

10. Commutateur (20) selon l'une quelconque des 25 revendications précédentes, caractérisé en ce que les moyens de détection (38) comportent un élément unique (40) formant butée débrayable de la portion radiale (50) de la platine (48) intermédiaire, en déplacement vers le bas, et qui est apte à changer d'état lorsque l'action de commande est exercée sur le 30 panneau supérieur (24).

11. Commutateur (20) selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce qu'il comporte des 27 moyens élastiques (42) de rappel du panneau supérieur (24) vers une position haute de repos.

12. Commutateur (20) selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que chaque interrupteur (28) comporte deux contacts électriques (62a, 62b) qui sont portés par l'armature (22) et qui sont aptes à être raccordés électriquement par une lame métallique (30) associée sous l'action du panneau supérieur (24), et en ce que la dite lame métallique (30) est déformable élastiquement pour relier les io contacts électriques (62a, 62b).

13. Commutateur (20) selon la revendication précédente, caractérisé en ce que toutes les lames métalliques (30) sont des parties d'une seule pièce métallique (34) comportant un anneau central (36) relié de manière permanente avec un contact 15 électrique (62a) commun à tous les interrupteurs (28).

14. Commutateur (20) selon les revendications 12 ou 13, en combinaison avec la revendication 2, caractérisé en ce que l'extrémité radiale externe (52a) de chaque portion radiale (52) de la platine (48) intermédiaire est apte à appuyer vers le bas sur 20 une lame (30) associée pour actionner l'interrupteur (28).

15. Commutateur (20) selon les revendications 13 ou 14, caractérisé en ce qu'un film intermédiaire (66) de protection est agencé verticalement entre la platine (48) intermédiaire et la pièce métallique (34). 25