FR3134917A1 - Bouton poussoir - Google Patents
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Abstract
Bouton poussoir Ce bouton poussoir comporte un mécanisme à rupture brusque comportant : - une barrette magnétique (24) solidaire d'un corps fixe (4) du bouton, - un support mobile (22) apte à coulisser entre : - une position haute dans laquelle une pièce magnétique (20) et la barrette sont magnétiquement collées l'une sur l'autre et une partie supérieure (34) du support est éloignée de la barrette, et - une position basse dans laquelle la pièce magnétique est éloignée et décollée de la barrette, - un ressort (26) interposé entre un poussoir (6) et la partie supérieure du support pour accélérer l'éloignement de la pièce magnétique de la barrette après le décollement de cette pièce magnétique de la barrette. La partie supérieure (34) du support (22) est conformée pour venir en appui sur la barrette (24) dans la position basse. Fig. 4
Description
L’invention concerne un bouton poussoir.
Des boutons poussoir connus comportent :
- un corps fixe,
- un poussoir déplaçable à coulissement à l’intérieur du corps fixe entre une position de repos et une position enfoncée, et
- un mécanisme à rupture brusque.
- un corps fixe,
- un poussoir déplaçable à coulissement à l’intérieur du corps fixe entre une position de repos et une position enfoncée, et
- un mécanisme à rupture brusque.
Grâce au mécanisme à rupture brusque, la force exercée par l’utilisateur pour enfoncer le poussoir décroît brusquement à une profondeur prédéterminée d’enfoncement. Pour cela, le mécanisme à rupture brusque comporte :
- une plaque magnétique fixée, sans aucun degré de liberté, au corps fixe,
- un aimant permanent qui, dans la position de repos, est collé sur la plaque magnétique, et
- un ressort interposé entre le poussoir et l’aimant permanent et qui libère l’énergie potentielle qu’il a emmagasinée pour éloigner rapidement l’aimant permanent de la plaque magnétique dès que la profondeur prédéterminée est franchie.
- une plaque magnétique fixée, sans aucun degré de liberté, au corps fixe,
- un aimant permanent qui, dans la position de repos, est collé sur la plaque magnétique, et
- un ressort interposé entre le poussoir et l’aimant permanent et qui libère l’énergie potentielle qu’il a emmagasinée pour éloigner rapidement l’aimant permanent de la plaque magnétique dès que la profondeur prédéterminée est franchie.
De plus, avantageusement, le mécanisme à rupture brusque comporte un épaulement réalisé dans le poussoir par l’intermédiaire duquel lorsque la profondeur prédéterminée est atteinte, la force d’appui de l’utilisateur est directement transmise à l’aimant permanent. Ainsi, le décollement de l’aimant permanent se produit toujours à la même profondeur et cela pratiquement indépendamment des caractéristiques du ressort du mécanisme à rupture brusque.
Dans les boutons connus, le ressort du mécanisme à rupture brusque ne permet pas de ramener le poussoir vers sa position de repos puisqu’il est interposé entre le poussoir et l’aimant permanent et non pas entre le poussoir et le corps fixe. Ainsi, dans les boutons connus, au moins un ou plusieurs ressorts supplémentaires sont prévus pour ramener le poussoir vers sa position de repos.
De plus, les boutons connus comportent aussi souvent un ou plusieurs ressorts supplémentaires pour ramener l’aimant permanent dans la position collée sur la plaque magnétique en absence de sollicitation extérieure. Un exemple d’un tel bouton poussoir est par exemple divulgué dans la demande US3310762.
La présence de ces ressorts supplémentaires complexifie la réalisation de ces boutons poussoirs.
L’invention vise à proposer un bouton poussoir équipé d’un tel mécanisme à rupture brusque mais dont la réalisation est plus simple.
L’invention a donc pour objet un bouton poussoir comportant :
- un poussoir apte à coulisser, le long d'un axe de déplacement, entre une position de repos et une position enfoncée, ce poussoir comportant une face d'appui et la position de repos correspondant à la position occupée par le poussoir en absence de sollicitation extérieure sur la face d'appui du poussoir,
- un corps fixe à l'intérieur duquel coulisse le poussoir lorsqu'il se déplace entre sa position de repos et sa position enfoncée,
- un mécanisme à rupture brusque, ce mécanisme à rupture brusque comportant :
- une barrette magnétique solidaire du corps fixe,
- une pièce magnétique mobile apte à être magnétiquement collée sur la barrette,
- un support mobile comportant :
- une partie inférieure située en-dessous de la barrette et sur la laquelle est fixée, sans aucun degré de liberté, la pièce magnétique, et
- une partie supérieure située au-dessus de la barrette,
ce support étant apte à coulisser le long de l'axe de déplacement entre :
- une position haute dans laquelle la pièce magnétique et la barrette sont magnétiquement collées l'une sur l'autre et la partie supérieure est éloignée de la barrette, et
- une position basse dans laquelle la pièce magnétique est éloignée et décollée de la barrette,
- un ressort interposé entre le poussoir et la partie supérieure du support pour accélérer l'éloignement de la pièce magnétique de la barrette après le décollement de cette pièce magnétique de la barrette,
- un épaulement réalisé dans le poussoir, cet épaulement étant apte à venir directement en appui sur la partie supérieure du support après que le déplacement du poussoir de sa position de repos vers sa position enfoncée ait comprimé le ressort sans pour autant provoquer le décollement de la pièce magnétique,
dans lequel la partie supérieure du support est conformée pour venir en appui sur la barrette dans la position basse de sorte que le ressort du mécanisme à rupture brusque repousse le poussoir vers sa position de repos même dans la position basse du support.
- un poussoir apte à coulisser, le long d'un axe de déplacement, entre une position de repos et une position enfoncée, ce poussoir comportant une face d'appui et la position de repos correspondant à la position occupée par le poussoir en absence de sollicitation extérieure sur la face d'appui du poussoir,
- un corps fixe à l'intérieur duquel coulisse le poussoir lorsqu'il se déplace entre sa position de repos et sa position enfoncée,
- un mécanisme à rupture brusque, ce mécanisme à rupture brusque comportant :
- une barrette magnétique solidaire du corps fixe,
- une pièce magnétique mobile apte à être magnétiquement collée sur la barrette,
- un support mobile comportant :
- une partie inférieure située en-dessous de la barrette et sur la laquelle est fixée, sans aucun degré de liberté, la pièce magnétique, et
- une partie supérieure située au-dessus de la barrette,
ce support étant apte à coulisser le long de l'axe de déplacement entre :
- une position haute dans laquelle la pièce magnétique et la barrette sont magnétiquement collées l'une sur l'autre et la partie supérieure est éloignée de la barrette, et
- une position basse dans laquelle la pièce magnétique est éloignée et décollée de la barrette,
- un ressort interposé entre le poussoir et la partie supérieure du support pour accélérer l'éloignement de la pièce magnétique de la barrette après le décollement de cette pièce magnétique de la barrette,
- un épaulement réalisé dans le poussoir, cet épaulement étant apte à venir directement en appui sur la partie supérieure du support après que le déplacement du poussoir de sa position de repos vers sa position enfoncée ait comprimé le ressort sans pour autant provoquer le décollement de la pièce magnétique,
dans lequel la partie supérieure du support est conformée pour venir en appui sur la barrette dans la position basse de sorte que le ressort du mécanisme à rupture brusque repousse le poussoir vers sa position de repos même dans la position basse du support.
Les modes de réalisation de ce bouton peuvent comporter une ou plusieurs des caractéristiques suivantes :
1) La barrette et la pièce magnétique sont configurées pour que, dans la position basse du support, la force d'attraction magnétique entre la barrette et la pièce magnétique soit supérieure à la force exercée par le ressort sur la partie supérieure du support en absence de sollicitation extérieure sur la face d'appui du poussoir.
2) Seul le ressort du mécanisme de rupture brusque est utilisé pour ramener le poussoir de sa position enfoncée jusqu'à sa position de repos.
3) Le ressort du mécanisme à rupture brusque est configuré pour être systématiquement dans un état contraint en compression quelle que soit la position du support.
4) La pièce magnétique comporte :
- un aimant permanent, et
- un anneau en matériau magnétique non-aimanté de façon permanente, cet anneau encerclant la partie de l'aimant permanent tournée vers la barrette et la hauteur de cet anneau étant telle que, lorsque la pièce magnétique est collée sur la barrette, seul l'anneau est directement mécaniquement en appui sur la barrette.
5)
- la pièce magnétique comporte un aimant permanent, et
- le bouton comporte un détecteur apte à détecter la position enfoncée du poussoir à partir de la variation du champ magnétique généré par l'aimant permanent lorsque celui-ci est déplacé par le support.
6)
- le support comporte deux fentes qui s'étendent chacune principalement parallèlement à l'axe de déplacement, et
- la barrette traverse ces deux fentes du support et ses extrémités qui dépassent du support sont chacune solidaire du corps, cette barrette étant apte à coulisser à l'intérieur de ces deux fentes lorsque le support se déplace entre sa position haute et sa position basse et à venir en appui sur une paroi supérieure des fentes lorsque le support est dans sa position basse.
7)
- le bouton comporte un verrouillage à baïonnette permettant de monter le poussoir à l'intérieur du corps fixe, ce verrouillage à baïonnette comportant une baïonnette mécaniquement raccordée au poussoir pour être déplacée angulairement par rotation du poussoir autour de l'axe de déplacement entre :
- une position verrouillée dans laquelle la baïonnette retient le poussoir dans une position montée à l'intérieur du corps fixe, et
- une position libre dans laquelle le poussoir peut être démonté et retiré du corps fixe, et
- la baïonnette du verrouillage à baïonnette et la barrette ne forment qu'une seule et même pièce.
8)
- le poussoir comporte :
- deux fentes en vis-à-vis qui s'étendent chacune principalement parallèlement à l'axe de déplacement, et
- du coté opposé à la face d'appui, une butée inférieure qui s'étend dans des directions perpendiculaires à l'axe de déplacement,
- le corps fixe comporte un collet à l'intérieur duquel coulisse le poussoir lorsqu'il se déplace entre sa position de repos et sa position enfoncée, ce collet comprenant une face inférieure sur laquelle vient en appui la butée inférieure du poussoir dans la position de repos pour retenir le poussoir à l'intérieur du collet,
- la barrette traverse les deux fentes verticales du poussoir et ses extrémités qui dépassent du poussoir sont chacune en appui sur une face supérieure du collet, cette barrette étant apte à coulisser à l'intérieur de ces deux fentes lorsque le poussoir se déplace entre sa position de repos et sa position enfoncée, et
- le ressort du mécanisme à rupture brusque est entièrement logé à l'intérieur du du poussoir creux et repousse en permanence la barrette vers la face supérieure du collet.
1) La barrette et la pièce magnétique sont configurées pour que, dans la position basse du support, la force d'attraction magnétique entre la barrette et la pièce magnétique soit supérieure à la force exercée par le ressort sur la partie supérieure du support en absence de sollicitation extérieure sur la face d'appui du poussoir.
2) Seul le ressort du mécanisme de rupture brusque est utilisé pour ramener le poussoir de sa position enfoncée jusqu'à sa position de repos.
3) Le ressort du mécanisme à rupture brusque est configuré pour être systématiquement dans un état contraint en compression quelle que soit la position du support.
4) La pièce magnétique comporte :
- un aimant permanent, et
- un anneau en matériau magnétique non-aimanté de façon permanente, cet anneau encerclant la partie de l'aimant permanent tournée vers la barrette et la hauteur de cet anneau étant telle que, lorsque la pièce magnétique est collée sur la barrette, seul l'anneau est directement mécaniquement en appui sur la barrette.
5)
- la pièce magnétique comporte un aimant permanent, et
- le bouton comporte un détecteur apte à détecter la position enfoncée du poussoir à partir de la variation du champ magnétique généré par l'aimant permanent lorsque celui-ci est déplacé par le support.
6)
- le support comporte deux fentes qui s'étendent chacune principalement parallèlement à l'axe de déplacement, et
- la barrette traverse ces deux fentes du support et ses extrémités qui dépassent du support sont chacune solidaire du corps, cette barrette étant apte à coulisser à l'intérieur de ces deux fentes lorsque le support se déplace entre sa position haute et sa position basse et à venir en appui sur une paroi supérieure des fentes lorsque le support est dans sa position basse.
7)
- le bouton comporte un verrouillage à baïonnette permettant de monter le poussoir à l'intérieur du corps fixe, ce verrouillage à baïonnette comportant une baïonnette mécaniquement raccordée au poussoir pour être déplacée angulairement par rotation du poussoir autour de l'axe de déplacement entre :
- une position verrouillée dans laquelle la baïonnette retient le poussoir dans une position montée à l'intérieur du corps fixe, et
- une position libre dans laquelle le poussoir peut être démonté et retiré du corps fixe, et
- la baïonnette du verrouillage à baïonnette et la barrette ne forment qu'une seule et même pièce.
8)
- le poussoir comporte :
- deux fentes en vis-à-vis qui s'étendent chacune principalement parallèlement à l'axe de déplacement, et
- du coté opposé à la face d'appui, une butée inférieure qui s'étend dans des directions perpendiculaires à l'axe de déplacement,
- le corps fixe comporte un collet à l'intérieur duquel coulisse le poussoir lorsqu'il se déplace entre sa position de repos et sa position enfoncée, ce collet comprenant une face inférieure sur laquelle vient en appui la butée inférieure du poussoir dans la position de repos pour retenir le poussoir à l'intérieur du collet,
- la barrette traverse les deux fentes verticales du poussoir et ses extrémités qui dépassent du poussoir sont chacune en appui sur une face supérieure du collet, cette barrette étant apte à coulisser à l'intérieur de ces deux fentes lorsque le poussoir se déplace entre sa position de repos et sa position enfoncée, et
- le ressort du mécanisme à rupture brusque est entièrement logé à l'intérieur du du poussoir creux et repousse en permanence la barrette vers la face supérieure du collet.
L’invention sera mieux comprise à la lecture de la description qui va suivre, donnée uniquement à titre d’exemple non limitatif et faite en se référant aux dessins sur lesquels :
- la est une illustration schématique, en perspective, d’un bouton poussoir dans un état assemblé ;
- la est une illustration schématique, en coupe verticale, du bouton poussoir de la dans un état désassemblé ;
- les figures 3 et 4 sont des illustrations schématiques, en coupe verticale, du bouton poussoir de la , respectivement, dans une position de repos et dans une position enfoncée ;
- la est un organigramme d’un procédé d’assemblage du bouton poussoir de la ;
- les figures 6 à 14 sont des illustrations, en perspective, de différents états d’assemblage du bouton poussoir obtenus en mettant en œuvre le procédé de la ,
- les figures 15 et 16 sont des illustrations schématiques en coupe verticale, respectivement, d’une première et d’une seconde variantes du bouton poussoir de la .
- la
- la
- les figures 3 et 4 sont des illustrations schématiques, en coupe verticale, du bouton poussoir de la
- la
- les figures 6 à 14 sont des illustrations, en perspective, de différents états d’assemblage du bouton poussoir obtenus en mettant en œuvre le procédé de la
- les figures 15 et 16 sont des illustrations schématiques en coupe verticale, respectivement, d’une première et d’une seconde variantes du bouton poussoir de la
Dans ces figures, les mêmes références sont utilisées pour désigner les mêmes éléments. Dans la suite de cette description, les caractéristiques et fonctions bien connues de l’homme du métier ne sont pas décrites en détail.
Dans cette description, des exemples détaillés de modes de réalisation sont d’abord décrits dans un chapitre I en référence aux figures. Ensuite, dans un chapitre II, des variantes de ces modes de réalisation sont introduites. Enfin, les avantages des différents modes de réalisation sont présentés dans un chapitre III.
Chapitre I : Exemples de modes de réalisation :
La représente un bouton poussoir 2 dans un état assemblé. Ce bouton est typiquement destiné à être utilisé en tant qu'interface homme-machine. Par exemple, un tel bouton 2 est incorporé dans un tableau de bord d’un aéronef ou sur une poignée de pilotage d’un aéronef.
Sur la et les suivantes, un repère orthogonal XYZ est utilisé pour indiquer l’orientation dans l’espace du bouton. La direction Z est verticale et pointe du bas vers le haut. Les directions X et Y sont des directions horizontales. Dans ce texte, les termes tels que« haut », « bas », « supérieur », « inférieur », « au-dessus » et « au-dessous » sont définis par rapport à la direction Z.
Le bouton 2 comporte :
- un corps fixe 4 destiné à être monté, sans aucun degré de liberté, dans le tableau de bord ou la poignée de pilotage,
- un poussoir 6 déplaçable entre une position de repos, représentée sur les figures 1 et 3, et une position enfoncée représentée sur la ,
- un circuit électronique 8 apte à détecter la position du poussoir 6 et à transmettre cette information à une unité électronique de traitement qui, en réponse, déclenche une commande d'un actionneur électrique en fonction de la position détectée du poussoir 6.
- un corps fixe 4 destiné à être monté, sans aucun degré de liberté, dans le tableau de bord ou la poignée de pilotage,
- un poussoir 6 déplaçable entre une position de repos, représentée sur les figures 1 et 3, et une position enfoncée représentée sur la
- un circuit électronique 8 apte à détecter la position du poussoir 6 et à transmettre cette information à une unité électronique de traitement qui, en réponse, déclenche une commande d'un actionneur électrique en fonction de la position détectée du poussoir 6.
Ici, le corps 4 est un corps tubulaire à l’intérieur duquel sont logés l’ensemble des éléments du bouton 2. Ici, la section transversale du corps 4 est sensiblement circulaire.
Le poussoir 6 se déplace de façon réversible entre ses positions de repos et enfoncée en coulissant à l’intérieur du corps 4 le long d’un axe vertical 10 de déplacement. La position de repos est la position qu’occupe le poussoir 6 en absence de sollicitation extérieure. La position de repos est donc une position stable. Dans la position de repos, l’extrémité supérieure du poussoir 6 est moins enfoncée à l’intérieur du corps 4 que dans la position enfoncée. Par exemple, dans la position de repos, l’extrémité supérieure du poussoir 6 est en saillie au-dessus du corps 4.
Le circuit électronique 8 comporte une planche 12 de circuit imprimé sur laquelle sont montés les différents composants électriques et électroniques nécessaires au fonctionnement du bouton 2. Ici, le circuit 8 comporte des connecteurs électriques 14 permettant de raccorder électriquement le bouton 12 à une source d’alimentation et à l’unité de traitement. Ces connecteurs électriques 14 sont montés sur une face inférieure de la planche 12. Comme illustré sur la , le circuit 8 comporte aussi un ou plusieurs détecteurs 16 de la position enfoncée du poussoir 6 montés sur une face supérieure de la planche 12.
Dans ce mode de réalisation, le détecteur 16 est un détecteur de champ magnétique. Il détecte la position enfoncée lorsque l’amplitude du champ magnétique qui le traverse franchit un seuil prédéterminé ou lorsque la variation de la direction du champ magnétique franchit un autre seuil prédéterminé. Lorsque la position enfoncée est détectée par le détecteur 16, en réponse, cette information est transmise à l’unité de traitement externe par l’intermédiaire, par exemple, d’une liaison filaire raccordée au connecteur 14.
La représente le bouton 2 dans un état désassemblé dans lequel les différents éléments du bouton 2 sont alignés les uns au-dessus des autres le long de l’axe 10. En allant du bas vers le haut, le bouton 2 comporte :
- le circuit électronique 8,
- une pièce magnétique 20 apte à générer le champ magnétique détecté par le détecteur 16,
- un support mobile 22 sur lequel est fixée la pièce magnétique 20,
- une barrette magnétique 24,
- un ressort 26,
- le poussoir 6,
- le corps 4,
- un joint 28 d’étanchéité, et
- une bague 30 de guidage.
- le circuit électronique 8,
- une pièce magnétique 20 apte à générer le champ magnétique détecté par le détecteur 16,
- un support mobile 22 sur lequel est fixée la pièce magnétique 20,
- une barrette magnétique 24,
- un ressort 26,
- le poussoir 6,
- le corps 4,
- un joint 28 d’étanchéité, et
- une bague 30 de guidage.
La pièce magnétique 20 se colle directement, par attraction magnétique, sur la barrette 24. À cet effet, dans ce mode de réalisation, la pièce magnétique 20 est un aimant permanent et la barrette 24 est réalisée en matériau magnétique tel que l'acier inoxydable magnétique.
Le support 22 comporte :
- une partie inférieure 32 située en dessous de la barrette 24 lorsque le bouton 2 est dans son état assemblé,
- une partie supérieure 34 située au-dessus de la barrette 24 lorsque le bouton 2 est dans son état assemblé, et
- deux fentes verticales 36 et 38 diamétralement opposées par rapport à l’axe 10 et destinées à recevoir la barrette 24.
- une partie inférieure 32 située en dessous de la barrette 24 lorsque le bouton 2 est dans son état assemblé,
- une partie supérieure 34 située au-dessus de la barrette 24 lorsque le bouton 2 est dans son état assemblé, et
- deux fentes verticales 36 et 38 diamétralement opposées par rapport à l’axe 10 et destinées à recevoir la barrette 24.
Le support 22 est un solide creux de révolution dont l’axe de révolution est confondu avec l’axe 10. Le creux à l’intérieur du solide 22 permet le passage de la barrette 24 lorsque celle-ci est reçue dans les fentes 36 et 38. Dans ce mode de réalisation, ce creux est un cylindre de révolution qui débouche sur la face supérieure du support 22.
La pièce magnétique 20 est fixée sans aucun degré de liberté directement sur la partie inférieure 32 sans que cela empêche la barrette 24 de venir se coller directement sur la pièce 20 lorsque cette barrette 24 traverse les fentes 36 et 38. Par exemple, pour cela, la partie inférieure 32 comporte un trou à l’intérieur duquel est fixée la pièce magnétique 20. Ce trou débouche, d’un côté, dans le creux du support 22 et, du côté opposé, sur la face inférieure du support 22. Lorsque la pièce magnétique 20 est fixée dans ce trou, elle présente :
- une face supérieure destinée à être collée et, en alternance, décollée de la barrette 24, et
- une face inférieure, tournée vers le circuit électronique 8, en saillie au-delà de la face inférieure du support 22.
- une face supérieure destinée à être collée et, en alternance, décollée de la barrette 24, et
- une face inférieure, tournée vers le circuit électronique 8, en saillie au-delà de la face inférieure du support 22.
La partie supérieure 34 a ici la forme d’une couronne centrée sur l’axe 10 et de section transversale rectangulaire. Sa face supérieure sert de surface d’appui pour le ressort 26.
Les fentes 36 et 38 sont situées en vis-à-vis l’une de l’autre de chaque côté de l’axe 10. Ici, les fentes 36 et 38 sont des fentes rectilignes de section transversale rectangulaire qui s’étendent principalement verticalement. La largeur des fentes 36 et 38 permet d’introduire la barrette 24 à l’intérieur du support 22. Lorsque la barrette 24 est introduite à l’intérieur du support 22, elle présente une portion centrale 40 située à l’intérieur du creux du support 22.
La hauteur des fentes 36 et 38, dans la direction Z, permet au support 22 de coulisser le long de l’axe 10 entre une position haute, représentée sur la et une position basse représentée sur la même lorsque la barrette 24 est immobile et introduite à travers le support 22.
Dans sa position haute, la partie supérieure 34 est éloignée de la barrette 24 et la pièce magnétique 20 est collée sur la portion centrale 40 de la barrette 24. Dans la position basse, la partie supérieure 34 est directement en appui sur la barrette 24 et la pièce magnétique 20 est éloignée et décollée de la barrette 24.
Par exemple, la hauteur des fentes 36 et 38 est supérieure à 1 mm ou 2 mm. Cette hauteur est aussi généralement inférieure à 20 mm ou 10 mm.
La barrette 24 est réalisée dans un matériau magnétique attiré par la pièce magnétique 20. Par exemple, la barrette 24 est réalisée en matériau ferromagnétique. Dans ce mode de réalisation, la barrette 24 n’est pas aimantée de façon permanente.
Le poussoir 6 a principalement la forme d’un cylindre de révolution de section circulaire. Il comporte à son extrémité supérieure une face extérieure 50 d’appui, sur laquelle vient appuyer un utilisateur pour déplacer le poussoir 6 de sa position de repos jusqu’à sa position enfoncée. Ici, cette face 50 s’étend principalement horizontalement.
Le poussoir 6 comporte un creux intérieur 52 configuré pour recevoir entièrement le ressort 26 et le support 22.
Le poussoir 6 comporte aussi deux fentes verticales 56 et 58 situées en vis-à-vis l’une de l’autre par rapport à l’axe 10. Ces fentes 56 et 58 sont des fentes rectilignes. Ici, les fentes 56 et 58 débouchent chacune dans l’extrémité inférieure du poussoir 6. Ces fentes 56 et 58 ont donc des sections transversales en forme de « U » inversé et s’étendent principalement verticalement ( ). Ces fentes 56 et 58 permettent à la barrette 24 de traverser horizontalement de part en part le poussoir 6 tout en autorisant le déplacement de ce poussoir 6 entre ses positions de repos et enfoncée. Lorsque la barrette 24 traverse le poussoir 6, elle présente deux extrémités 42 et 44 qui dépassent, respectivement, à droite et à gauche du poussoir 6.
La hauteur des fentes 56 et 58, dans la direction Z, est suffisante pour permettre au poussoir 6 de se déplacer entre sa position de repos et sa position enfoncée. Par exemple, la hauteur des fentes 56 et 58 est supérieure à 3 mm ou 5 mm. Généralement, la hauteur des fentes 56 et 58 est aussi inférieure à 30 mm ou 20 mm.
La largeur des fentes 56 et 58 est dimensionnée comme pour la largeur des fentes 36 et 38 de manière à permettre l’introduction de la barrette 24 dans ces fentes.
Le poussoir 6 comporte une face interne supérieure 54 située du côté opposé à la face 50 d’appui et des faces internes verticales 60. Les faces internes verticales 60 sont conformées pour guider en translation le support 22 le long de l’axe 10 par coopération de forme avec des faces externes verticales du support 22.
Le poussoir 6 comporte, au niveau de son extrémité inférieure, une butée inférieure 62 qui permet de le retenir à l’intérieur du corps 4. Cette butée inférieure 62 s’étend radialement et horizontalement et forme une proéminence sur la périphérie extérieure de l’extrémité inférieure du poussoir 6. Dans ce mode de réalisation, la butée inférieure 62 forme un rebord qui s’étend continûment sur toute la périphérie extérieure de l’extrémité inférieure du poussoir 6 sauf au niveau des emplacements où les fentes 56 et 58 débouchent dans cette extrémité inférieure ( ).
Lorsque le bouton 2 est dans son état assemblé, le ressort 26 est entièrement reçu à l’intérieur du creux 52 du poussoir. Il est en appui, d’un côté, sur la face interne 54 du poussoir 6 et, du côté opposé, sur la partie supérieure 34 du support 22.
Le poussoir 6 comporte aussi entre la face interne 54 et au-dessus des fentes 56 et 58, un épaulement 64 apte à venir directement en appui sur la partie supérieure 34 du support 22 avant que le poussoir ait atteint sa position enfoncée. Cet épaulement 64 permet de déclencher le décollement de la pièce magnétique 20.
Ici, le ressort 26 est dimensionné pour qu’il soit toujours dans un état contraint en compression lorsque le bouton 2 est utilisé. Par exemple, à cet effet, le ressort 26 est dimensionné pour être dans un état contraint en compression lorsque le poussoir 6 est dans sa position de repos et, dans le même temps, le support 22 est dans sa position basse.
La raideur du ressort 26 est aussi choisie suffisamment faible pour que, en absence de sollicitation extérieure sur la face 50 d’appui, il autorise la remontée du support 22 depuis sa position basse jusqu'à sa position haute seulement sous l'action de la force d'attraction magnétique entre la pièce 20 et la barrette 24. A cet effet, lorsque le poussoir 6 est dans sa position de repos, la force exercée par le ressort 26 sur le support 22 est toujours inférieure à la force d’attraction magnétique, au même instant, entre la pièce magnétique 20 et la barrette 24. Grâce à cela, en absence de sollicitation extérieure, le support 22 revient dans sa position haute en utilisant seulement la force d’attraction magnétique entre la pièce magnétique 20 et la barrette 24.
La raideur du ressort 26 est également suffisamment faible pour que la force qu’il exerce sur le support 22 soit inférieure à la force nécessaire pour décoller la pièce magnétique 20, au moins tant que l’épaulement 64 n’est pas venu directement en appui sur la partie supérieure 34 du support 22. A l'inverse, sa raideur est suffisante pour accélérer le déplacement du support 22 vers sa position basse après le décollement de la pièce magnétique 20.
Le corps 4 comporte une paroi verticale 70 qui entoure complètement l’axe 10 et qui délimite ainsi à l’intérieur du corps 4 un logement traversant dans lequel sont logés, dans l’état assemblé, le circuit 8, le support 22, le poussoir 6, le joint 28 et la bague 30. Ce logement débouche en haut et en bas, formant ainsi une ouverture circulaire inférieure 72 et une ouverture circulaire supérieure 74 au niveau, respectivement, des extrémités inférieure et supérieure du corps 4. L’ouverture inférieure 72 est conformée pour permettre l’introduction du poussoir 6 à l'intérieur du corps 4 par l’intermédiaire de cette ouverture 72. L’ouverture supérieure 74 est conformée pour permettre l’introduction du joint 28 et de la bague 30 à l’intérieur du corps 4.
L’extrémité inférieure de la paroi 70 comporte un mécanisme 75 (figures 10 et 11) de fixation du circuit 8 à l’intérieur du corps 4. Ce mécanisme 75 retient le circuit 8 à l’intérieur du corps 4 seulement par coopération de forme entre l’extrémité inférieure du corps 4 et un pourtour du circuit 8. Par exemple, le mécanisme 75 comporte à cet effet des languettes élastiquement déformables qui permettent de clipser le circuit 8 sur l’extrémité inférieure du corps 4.
L’extrémité supérieure de la paroi 70 comporte un siège pour recevoir la bague 30.
Entre ses extrémités inférieure et supérieure, le corps 4 comporte un collet 76 en saillie à l’intérieur du logement du corps 4. Ce collet 76 remplit plusieurs fonctions. Tout d’abord, il est conformé pour guider en translation le poussoir 6 lorsqu’il se déplace entre sa position de repos et sa position enfoncée. À cet effet, sa périphérie intérieure forme une bande verticale circulaire qui, par coopération de forme avec la périphérie extérieure du poussoir 6, guide en translation le poussoir 6. Ce collet 76 coopère également avec la butée inférieure 62 pour retenir le poussoir 6 à l’intérieur du corps 4. Plus précisément, le collet 76 empêche que le poussoir 6 puisse être retiré du corps 4 en le tirant vers le haut. À cet effet, le collet 76 comporte une face horizontale inférieure 78 circulaire sur laquelle vient en appui la butée inférieure 62 lorsque le poussoir 6 est dans sa position de repos.
Du côté opposé à la face inférieure 78, le collet 76 comporte une face supérieure 80 sur laquelle repose la barrette 24 dans l’état assemblé du bouton 2. Ici, la face supérieure 80 est aussi une face circulaire qui s’étend principalement horizontalement. Cette face supérieure 80 comporte deux renfoncements 82 et 84 diamétralement opposés par rapport à l’axe 10. Ici, les renfoncements 82 et 84 sont situés le long d’un axe parallèle à la direction X et qui coupe l’axe 10. Dans l’état assemblé, les renfoncements 82 et 84 reçoivent, respectivement, les extrémités 42 et 44 de le barrette 24. Les extrémités 42 et 44 sont maintenues en permanence dans ces renfoncements 82 et 84
- par le ressort 26 et la force d'attraction magnétique entre la pièce 20 et la barrette 24 dans la position de repos,
- par le ressort 26 et la partie supérieure 34 du support 22 dans la position enfoncée, et
- entre la position de repos et la position enfoncée, par la force d'attraction magnétique entre la pièce 20 et la barrette 24.
- par le ressort 26 et la force d'attraction magnétique entre la pièce 20 et la barrette 24 dans la position de repos,
- par le ressort 26 et la partie supérieure 34 du support 22 dans la position enfoncée, et
- entre la position de repos et la position enfoncée, par la force d'attraction magnétique entre la pièce 20 et la barrette 24.
Les renfoncements 82 et 84 et les extrémités 42 et 44 sont conformés pour verrouiller la position angulaire du poussoir 6 lorsque les extrémités 42, 44 sont reçues à l'intérieur des renfoncements 82, 44. Par exemple, à cet effet, les renfoncements 82 et 84 et les extrémités 42 et 44 comportent chacun des faces verticales en vis-à-vis qui, par coopération de forme, bloque la rotation du poussoir 6. Ainsi, si un utilisateur essaie de tourner le poussoir 6 autour de l’axe 10, il en est empêché par le fait que les flancs verticaux des fentes 56 et 58 viennent alors en appui sur la barrette 24 qui est elle-même immobilisée en rotation par le fait que les extrémités 42 et 44 sont maintenues dans les renfoncements 82 et 84.
Enfin, le collet 76 comporte deux entailles 86 et 88 ( ) diamétralement opposées par rapport à l’axe 10. Ici, ces entailles 86 et 88 sont situées le long d’un axe parallèle à la direction Y et qui coupe l’axe 10. Ainsi, dans ce mode de réalisation, les entailles 86 et 88 sont décalées angulairement de 90° par rapport aux renfoncements 82 et 84.
Les entailles 86 et 88 sont suffisamment larges pour permettre le passage de la barrette 24 à travers le collet 76. Par contre, elles sont également suffisamment étroites pour empêcher que la butée inférieure 62 puisse traverser le collet 76.
Ici, comme expliqué plus loin, la combinaison de la barrette 24, de la butée inférieure 62, du collet 76 et du ressort 26 forme un verrouillage à baïonnette ("bayonet coupling" en anglais) permettant de monter et de fixer simplement le poussoir 6 à l’intérieur du corps 4. Plus précisément, dans ce mode de réalisation, c’est la barrette 24 qui joue le rôle de la baïonnette de ce verrouillage à baïonnette.
Le joint 28 est un joint qui assure, par exemple, l’étanchéité du bouton 2 vis-à-vis des éclaboussures d'eau. Dans l’état assemblé, ce joint 28 est coincé entre la paroi 70 et la périphérie extérieure du poussoir 6. Ici, dans l’état assemblé, il est situé entre la barrette 24 et la bague 30.
La bague 30 permet elle aussi de guider en translation le poussoir 6 le long de l’axe 10. À cet effet, elle comporte un orifice circulaire centré sur l’axe 10 à l’intérieur duquel coulisse la périphérie extérieure du poussoir 6.
Le fonctionnement du bouton 2 est le suivant. En absence de sollicitation extérieure, le poussoir 6 est dans sa position de repos et le support 22 est dans sa position haute comme représenté sur la . Dans cet état, la pièce magnétique 20 est collée sur la barrette 24, ce qui maintient le support 22 dans sa position haute à l’encontre de la force exercée par le ressort 26. Dans cet état, le ressort 26 est comprimé entre la partie supérieure 34 du support 22 et la face interne 54 du poussoir 6, ce qui maintient ce poussoir 6 dans sa position de repos.
Ensuite, l’utilisateur commence à pousser vers le bas le poussoir 6 en appuyant avec un doigt sur la face 50. L’enfoncement du poussoir 6 se déroule alors en deux phases successives :
- une phase initiale lors de laquelle la pièce magnétique 20 reste collée sur la barrette 24, et
- une phase finale lors de laquelle la pièce magnétique 20 est décollée.
- une phase initiale lors de laquelle la pièce magnétique 20 reste collée sur la barrette 24, et
- une phase finale lors de laquelle la pièce magnétique 20 est décollée.
La phase initiale dure jusqu’à ce que l’épaulement 64 vienne en appui directement sur le support 22. Plus précisément, lors de la phase initiale, le poussoir 6 commence à descendre vers le bas en comprimant le ressort 26. L’épaulement 64 arrive alors en appui sur la partie supérieure 34 du support 22. À ce stade, le support 22 est encore dans sa position haute. Lorsque l’épaulement 64 est directement en appui sur le support 22, il permet de transférer directement la force d’appui de l’utilisateur, du poussoir 6 vers le support 22 et donc d’exercer une force de poussée directement sur la pièce magnétique 20. L’utilisateur doit alors exercer un effort supplémentaire pour décoller la pièce magnétique 20 de la barrette 24. Lorsque la pièce magnétique 20 se décolle, la phase initiale est terminée et la phase finale débute.
Au cours de la phase finale, l’énergie potentielle emmagasinée dans le ressort 26 pendant la phase initiale est brusquement libérée et utilisée pour éloigner rapidement la pièce magnétique 20 de la barrette 24. Ainsi, le support 22 atteint rapidement sa position basse. Le ressort 26 s'est aussi détendu de sorte que la résistance qu'il opposait, pendant la phase initiale, à l'enfoncement du poussoir 6 a également brusquement diminuée. Ainsi, au moment du passage de la phase initiale à la phase finale, l’utilisateur ressent le passage d’un point dur qui lui confirme que le poussoir 6 a correctement et suffisamment été enfoncé.
Ensuite, l'utilisateur continue d'enfoncer le poussoir 6 en appuyant sur la face 50 pour atteindre la position enfoncée représentée sur la .
Lorsque le poussoir 6 est relâché, il n’est alors plus soumis à aucune sollicitation extérieure. Le ressort 26 se détend alors et ramène le poussoir 6 jusqu’à sa position de repos.
La détente du ressort 26 fait décroître la force qu'il exerce sur le support 22. Cette force devient alors inférieure à la force d'attraction magnétique entre la pièce 20 et la barrette 24. A partir de ce moment-là, cette force d’attraction magnétique ramène automatiquement le support 22 dans sa position haute.
Ainsi, la combinaison de la barrette 24, de la pièce magnétique 20, du support 22, du ressort 26 et de l’épaulement 64 forme un mécanisme à rupture brusque, c’est-à-dire un mécanisme où la pression à exercer sur la face 50 pour enfoncer le poussoir 6 chute brusquement lorsque ce poussoir 6 se situe à une profondeur prédéterminée à l’intérieur du corps 4 et avant d’atteindre la position enfoncée. Une telle rupture brusque est connue sous le terme anglais de "snap action". Le mécanisme à rupture brusque permet de garantir qu’il n’y a pas de position intermédiaire dans le déplacement de la pièce magnétique 20. Cela permet d'obtenir une détection franche et sans position instable de la position enfoncée.
L’assemblage du bouton 2 est maintenant décrit en référence au procédé d’assemblage de la et à l’aide des figures 6 à 14.
Lors d’une étape 100, la barrette 24 est introduite à travers les fentes 36 et 38 du support 22 ( ).
Lors d’une étape 102, le ressort 26 est introduit à l’intérieur du creux 52 du poussoir 6 ( ).
Lors d’une étape 104, la combinaison du support 22 et de la barrette 24 obtenue à l’issue de l’étape 100 est introduite à l’intérieur du creux 52 du poussoir 6 ( ). Le ressort 26 est alors emprisonné entre la face 54 et la partie supérieure 34 du support 22.
Lors d’une étape 106, l’ensemble obtenu à l’issue de l’étape 104 est introduit à l’intérieur du corps 4 à partir de son extrémité inférieure ( ).
Lors d’une étape 108, l’ensemble introduit à l’intérieur du corps 4 est orienté angulairement pour que les extrémités 42 et 44 de la barrette 24 se trouvent en vis-à-vis, respectivement, des entailles 86 et 88. La barrette 24, qui remplit la fonction de baïonnette du verrouillage à baïonnette, est alors dans une position libre. La position libre est la position de la baïonnette dans laquelle le poussoir 6 peut être librement démonté et retiré du corps 4. Ainsi, comme représenté sur la , la barrette 24 commence à traverser les entailles 86 et 88 et la butée inférieure 62 vient en appui sur la face inférieure 78 du collet 76. À ce stade, le ressort 26 n’est pas nécessairement comprimé.
Lors d’une étape 110, le support 22 est alors poussé vers le haut jusqu’à ce que la barrette 24 se trouve entièrement au-dessus de la face supérieure 80 du collet 76 comme représenté sur la .
Lors d’une étape 112, à ce stade, le poussoir 6 est tourné sur lui-même de 90° tout en maintenant le support 22 poussé vers le haut pour maintenir la barrette 24 au-dessus de la face supérieure 80. Dans ces conditions, la rotation de 90° du poussoir 6 fait tourner de 90° le support 22 et la barrette 24 autour de l’axe 10. À l’issue de cette rotation, les extrémités 42 et 44 de la barrette 24 sont en face des renfoncements 82 et 84. A ce stade, le support 22 est relâché ( ). Le ressort 26 et la force d'attraction magnétique entre la pièce 20 et la barrette 24 viennent alors pousser puis maintenir les extrémités 42 et 44 à l’intérieur des renfoncements 82 et 84. L’état représenté sur les figures 12 et 13 est alors atteint. A l'issue de l'étape 112, la barrette 24, qui joue le rôle de baïonnette, est alors dans une position verrouillée. La position verrouillée est la position de la baïonnette dans laquelle elle est en appui sur le collet 76 pour retenir le poussoir 6 dans une position montée à l'intérieur du corps 4.
Lors d’une étape 114, le joint 28 puis la bague 30 sont introduits autour du poussoir 6 à partir de l’extrémité supérieure du corps 4 ( ).
Lors d’une étape 116, le circuit 8 est clipsé sur l’extrémité inférieure du corps 4 à l’aide du mécanisme 75. Le bouton est alors dans son état assemblé tel que représenté sur les figures 1, 3 et 4.
La représente un bouton 130 identique au bouton 2 sauf qu’il comporte un ressort supplémentaire 132 entièrement logé à l’intérieur du poussoir 6 pour accroître la force de rappel du poussoir 6 vers sa position de repos. Le ressort 132 est en appui, d’un côté, sur la face interne 54 du poussoir 6 et, du côté opposé, directement sur une face supérieure de la barrette 24. Par exemple, ici, le ressort 132 est logé à l’intérieur du ressort 26 et dans le creux du support 22 situé au-dessus de la barrette 24.
Le bouton 130 fonctionne comme le bouton 2. En particulier, tant que l’épaulement 64 ne vient pas directement en appui sur le support 22, la pièce magnétique 20 reste collée sur la barrette 24.
Dans ce cas, le ressort 132 n’est pas en appui sur le support 22. Ainsi, le retour du support 22 de sa position basse vers sa position haute se déroule exactement comme précédemment décrit dans le cas du bouton 2. Par contre, le ressort 132 accroît la force de rappel du poussoir 6 vers sa position de repos.
Dans ce cas où le ressort 132, indépendant du ressort 26, est utilisé pour ramener le poussoir 6 vers sa position de repos, le ressort 26 n'a pas besoin d'être systématiquement dans un état contraint en compression lorsque le support 22 est dans sa position basse. Autrement dit, le ressort 26 n'est pas nécessairement apte à ramener, à lui seul, le poussoir 6 de sa position enfoncée jusqu'à sa position de repos.
La représente le bouton 130 combiné au mécanisme de verrouillage réversible rapide décrit dans les demandes FR37156 et FR3078174. Ce mécanisme de verrouillage rapide permet de faciliter le remplacement du bouton 130. À cet effet, le corps 4 est conformé pour être verrouillé à l’intérieur d’un fût 140 à l’aide d’un joint 142 comme enseigné dans ces demandes de brevet. Le fût 140 et le joint 142 sont décrits en détail dans ces demandes de brevet et leur description n’est pas reprise ici.
Chapitre II : Variantes
Variantes du verrouillage à baïonnette :
En variante, c'est la butée inférieure 62 du poussoir et la baïonnette du verrouillage à baïonnette qui ne forment qu'une seule et même pièce. Dans ce cas, la butée inférieure 62 est conformée pour pouvoir traverser les entailles 86, 88. Par exemple, pour cela, la butée inférieure 62 se limite à deux proéminences diamétralement opposées qui s'entendent chacune dans la direction radiale. Dans cette variante, la barrette 24 est agencée de manière à ce que ses extrémités 42, 44 ne traversent pas les entailles 86, 88 lors de l'assemblage. Par exemple, dans un premier mode de réalisation de cette variante, les extrémités 42, 44 de la barrette 24 sont plus larges que les entailles 86, 88 et ne peuvent donc pas traverser les entailles 86, 88. Pour monter le poussoir 6, celui-ci est introduit à partir de l'extrémité supérieure du corps 4 jusqu'à ce que la butée inférieure 62 traverse les entailles 86, 88 et soit située en-dessous de la face inférieure 78 du collet 76. A ce stade, le poussoir 6 est tourné autour de l'axe 10 pour déplacer la butée inférieure 62 de la position libre jusqu'à la position verrouillée. De préférence, comme précédemment décrit, dans la position verrouillée, les extrémités 42, 44 de la barrette 24 sont reçues dans les renfoncements 82, 84.
Dans un second mode de réalisation de la variante ci-dessus, pour éviter que les extrémités 42, 44 de la barrette 24 traversent les entailles 86, 88 lorsque la butée inférieure 62 les traverse, un décalage angulaire est introduit entre la barrette 24 et la butée inférieure 62. Ainsi, lorsque la butée inférieure 62 traverse les entailles 86, 88, la barrette 24 reste bloquée sur la face supérieure 80 du collet 76.
En variante, le collet 76 comporte plus de deux entailles 86, 88. Dans ce cas, la pièce qui joue le rôle de baïonnette est conformée pour présenter autant d'extrémités qu'il y a d'entailles. Ces extrémités sont alors disposées les unes par rapport aux autres pour qu'elles traversent simultanément les entailles lorsque la baïonnette est dans sa position libre.
Variantes du blocage en rotation du poussoir :
Des renfoncements pour bloquer la rotation du poussoir 6 peuvent aussi être aménagés sur la face inférieure du collet. Dans ce cas, la butée inférieure 62 est en plus conformée pour être reçue à l'intérieur de ces renfoncements lorsque le poussoir 6 est dans la position de repos.
Dans un mode de réalisation simplifié, les renfoncements 82, 84 sont omis. Ainsi, la rotation du poussoir 6 autour de l'axe 10 n'est pas bloquée par coopération de forme entre les extrémités 42, 44 de la barrette 24 et ces renfoncements 82, 84.
Le blocage de la rotation du poussoir 6 peut être obtenu différemment. Pour cela, à titre d'illustration, des sections de la périphérie du poussoir 6 et de la bague 30 de guidage sont conformées pour bloquer la rotation du poussoir 6 dès que la bague 30 est fixée sur le corps 4 du bouton. Par exemple, ces sections de la périphérie du poussoir 6 et de la bague 30 présentent chacune un méplat qui, par coopération de forme l'un avec l'autre, empêche la rotation du poussoir 6 autour de l'axe 10.
Variantes du mécanisme à rupture brusque :
En variante, la barrette 24 est aimantée de façon permanente. Dans ce cas, la pièce magnétique 20 n'est pas nécessairement elle-aussi aimantée de façon permanente. Par exemple, la pièce magnétique 20 est alors réalisée en matériau ferromagnétique non-aimanté de façon permanente.
En variante, la pièce magnétique 20 comporte un aimant permanent et une autre pièce magnétique non-aimantée de façon permanente. Cette autre pièce magnétique est fixée sans aucun degré de liberté sur l’aimant permanent et permet de guider les lignes de champ générées par l’aimant permanent. Par exemple, l’aimant permanent occupe la position de la pièce 20 représentée sur les figures 3 et 4 et l’autre pièce magnétique est un anneau en acier inoxydable magnétique fixé sans aucun degré de liberté autour de la partie supérieure de l’aimant permanent. La hauteur de cet anneau est ajustée pour que ce soit seulement cet anneau qui vienne directement mécaniquement en contact avec la barrette 24 lorsque la pièce magnétique 20 est collée sur la barrette 24, Dans ce mode de réalisation, lorsque la pièce 20 est collée sur la barrette 24, il subsiste un entrefer entre la barrette 24 et l’aimant permanent de la pièce 20. Cela permet d’éviter que l’aimant permanent vienne directement heurter la barrette 24 lorsque le poussoir 6 retourne dans sa position de repos. Cela rend le bouton poussoir plus robuste notamment vis-à-vis de la détérioration de l'aimant permanent causée par les chocs sur la barrette 24.
D'autres formes sont possibles pour le support 22. Par exemple, le support peut avoir une forme en "U", l'une des branches du "U" étant située sous la barrette 24 et l'autre branche du "U" étant située au-dessus de la barrette 24. Dans ce cas, le support 22 comporte des fentes qui débouchent dans le plan vertical contenant les extrémités distales des branches du "U".
Dans un autre mode de réalisation, la barrette 24 comporte un trou dans sa portion centrale 44 et le support 22 comporte une tige montée à coulissement à l'intérieur de ce trou. Cette tige raccorde mécaniquement la partie inférieure 32 à la partie supérieure 34 du support 22.
D'autres solutions sont possibles pour ramener le support 22 dans sa position haute dès que l'appui sur la face 50 cesse. Par exemple, le poussoir 6 comporte un picot qui vient en appui, par exemple, sous la partie inférieure 34 du support 22 lorsque celui-ci est dans sa position basse. Ce picot entraîne alors le support 22 vers sa position haute lorsque le poussoir 6 remonte vers sa position de repos sous l'action du ressort 132. Dans une autre variante, un ressort supplémentaire est introduit spécifiquement pour ramener le support 22 de sa position basse jusqu'à sa position haute. Dans ces variantes, la force d'attraction magnétique entre la barrette 24 et la pièce magnétique 20 n'a pas besoin d’être supérieure à la force de rappel du ressort 26 lorsque le support 22 est dans sa position basse.
En variante, le ressort 132 est configuré pour être capable d'assurer à lui-seul les deux fonctions suivantes : le rappel du poussoir 6 vers sa position de repos et le maintient de la barrette 24 plaquée contre la face supérieure 80 du collet 76. Dans ce cas, le ressort 26 n'a pas besoin de participer à la réalisation de ces deux fonctions. Ainsi, lorsque le poussoir 6 du bouton 130 est dans sa position de repos, le ressort 26 peut être dans un état non-contraint en compression. Cela ralentit un peu le retour du poussoir 6 vers sa position de repos.
Autres variantes :
D'autres modes de réalisation du détecteur 16 de position enfoncée sont possibles. Par exemple, en variante, le détecteur 16 est remplacé par un détecteur optique, résistif ou autre. Par exemple, le détecteur 16 est remplacé par un interrupteur qui est mécaniquement déplacé d'une position ouverte vers une position fermée par la partie inférieure 34 du support 22 ou par la butée inférieure 62.
La butée inférieure 62 ne forme pas nécessairement un rebord continu autour de l'axe 10. Par exemple, en variante, la butée 62 est formée de plusieurs proéminences réparties sur la périphérie du poussoir 6 et qui s'étendent chacune dans une direction radiale horizontale respective.
La face d'appui 50 du poussoir 6 peut avoir d'autres formes. Par exemple, dans un mode de réalisation particulier, la face d'appui est une demi-sphère.
Le bouton 2 peut être utilisé dans toute interface homme-machine comme, par exemple, dans toutes les interfaces homme-machine des aéronefs ou toute interface homme-machine d'un autre appareil qu'un aéronef. En variante, le poussoir 6 est déplacé vers sa position enfoncée, non pas par le doigt d'un utilisateur, mais par une autre partie du corps de l'utilisateur comme son pied. Le poussoir peut aussi être déplacé vers sa position enfoncée par un objet. Par exemple, le poussoir est déplacé vers sa position enfoncée par une porte. Ainsi, en variante, ce bouton peut aussi être utilisé comme un détecteur d'une position mécanique dans un automatisme.
Variantes spécifiques à la présence du mécanisme à rupture brusque :
Le ressort 26 n'est pas nécessairement reçu à l'intérieur du creux 52 du poussoir 6. En variante, comme décrit dans la demande US3310762, le poussoir comporte une tige centrale autour duquel est monté le ressort 26. Dans ce cas, le ressort 26 et le support 22 sont situés en-dessous du poussoir 6 et non pas à l'intérieur du poussoir 6.
Le verrouillage à baïonnette peut être omis. Dans ce cas, le poussoir 6 est retenu à l'intérieur du corps 4 par d'autres moyens comme ceux décrits dans la demande US3310762. Dans ce cas, le poussoir 6 est entièrement situé au-dessus de la barrette 24 et chacune des extrémités 42, 44 de la barrette est directement fixée, sans aucun degré de liberté, dans la paroi 70 du corps. Le collet 76 et la butée inférieure 62 sont omis.
Chapitre III : Avantages des modes de réalisation décrits :
L'utilisation de l'épaulement 64 pour déclencher le décollement de la pièce magnétique 20 permet de maîtriser précisément et simplement la profondeur d'enfoncement du bouton poussoir pour laquelle ce décollement se produit et cela malgré le fait que la raideur du ressort est suffisamment faible pour ne pas déclencher le décollement avant que l'épaulement 64 vienne en appui sur le support 22. De plus, le fait que la partie supérieure 34 du support 22 vienne en appui sur la barrette 24 dans la position basse, permet au ressort 26 d'exercer sur le poussoir 6 une force de rappel vers sa position de repos. Ainsi, le même ressort 26 remplit à la fois :
- la fonction de ressort de rappel du poussoir 6 vers sa position de repos, et
- la fonction du ressort du mécanisme à rupture brusque.
Ainsi, la combinaison de ces caractéristiques dans le même bouton permet d'obtenir un bouton poussoir dans lequel la profondeur d'enfoncement du poussoir pour laquelle le décollement se produit est bien maîtrisée tout en simplifiant l'architecture du bouton.
- la fonction de ressort de rappel du poussoir 6 vers sa position de repos, et
- la fonction du ressort du mécanisme à rupture brusque.
Ainsi, la combinaison de ces caractéristiques dans le même bouton permet d'obtenir un bouton poussoir dans lequel la profondeur d'enfoncement du poussoir pour laquelle le décollement se produit est bien maîtrisée tout en simplifiant l'architecture du bouton.
Le fait que, dans la position basse du support 22, la force d'attraction entre la barrette 24 et la pièce magnétique 20 soit supérieure à la force exercée sur le support 22 par le ressort 26, permet de ramener le support 22 dans sa position haute sans pour cela utiliser d'autres éléments comme un ressort supplémentaire.
Utiliser un seul ressort à la fois pour remplir la fonction de ressort de rappel et la fonction du ressort du mécanisme à rupture brusque permet de simplifier l'architecture du bouton.
Le fait que le ressort 26 soit systématiquement dans un état contraint en compression permet d'accélérer le retour du poussoir 6 dans sa position de repos dès que l'appui sur la face 50 cesse.
Le fait que la pièce magnétique 20 comporte un anneau magnétique non-aimanté de façon permanente et qui encercle la partie supérieure de l'aimant permanent, permet d'augmenter la robustesse du bouton.
Le fait que le détecteur 16 utilise le champ magnétique généré par la pièce magnétique pour détecter la position enfoncée permet d'utiliser cette pièce magnétique à la fois pour la rupture brusque et pour la détection de la position enfoncée. Cela simplifie l'architecture du bouton.
Les fentes 36, 38 du support permettent à la fois de guider le support 22 en translation et de servir de face d'appui de la partie supérieure 34 du support sur la barrette 24 lorsqu'il est dans sa position basse.
Le fait d'utiliser un verrouillage à baïonnette simplifie le montage du poussoir 6 dans le corps fixe 4. Par exemple, le poussoir 6 peut être monté et démonté sans qu'il soit nécessaire d'utiliser un outil. De plus, le fait que la même barrette joue un rôle à la fois dans le mécanisme à rupture brusque et dans le verrouillage à baïonnette simplifie l'architecture du bouton.
Le fait que le ressort 26 du mécanisme à rupture brusque soit aussi utilisé pour maintenir la barrette 24 solidaire de la face supérieure 80 simplifie aussi l'architecture du bouton.
Claims (9)
- Bouton poussoir comportant :
- un poussoir (6) apte à coulisser, le long d'un axe (10) de déplacement, entre une position de repos et une position enfoncée, ce poussoir comportant une face (50) d'appui et la position de repos correspondant à la position occupée par le poussoir en absence de sollicitation extérieure sur la face d'appui du poussoir,
- un corps fixe (4) à l'intérieur duquel coulisse le poussoir lorsqu'il se déplace entre sa position de repos et sa position enfoncée,
- un mécanisme à rupture brusque, ce mécanisme à rupture brusque comportant :
- une barrette magnétique (24) solidaire du corps fixe,
- une pièce magnétique mobile (20) apte à être magnétiquement collée sur la barrette,
- un support mobile (22) comportant :
- une partie inférieure (32) située en-dessous de la barrette et sur la laquelle est fixée, sans aucun degré de liberté, la pièce magnétique, et
- une partie supérieure (34) située au-dessus de la barrette,
ce support étant apte à coulisser le long de l'axe de déplacement entre :
- une position haute dans laquelle la pièce magnétique et la barrette sont magnétiquement collées l'une sur l'autre et la partie supérieure est éloignée de la barrette, et
- une position basse dans laquelle la pièce magnétique est éloignée et décollée de la barrette,
- un ressort (26) interposé entre le poussoir et la partie supérieure du support pour accélérer l'éloignement de la pièce magnétique de la barrette après le décollement de cette pièce magnétique de la barrette,
- un épaulement (64) réalisé dans le poussoir, cet épaulement étant apte à venir directement en appui sur la partie supérieure du support après que le déplacement du poussoir de sa position de repos vers sa position enfoncée ait comprimé le ressort sans pour autant provoquer le décollement de la pièce magnétique,
caractérisé en ce que la partie supérieure (34) du support (22) est conformée pour venir en appui sur la barrette (24) dans la position basse de sorte que le ressort (26) du mécanisme à rupture brusque repousse le poussoir vers sa position de repos même dans la position basse du support (22). - Bouton selon la revendication 1, dans lequel la barrette (24) et la pièce magnétique (20) sont configurées pour que, dans la position basse du support, la force d'attraction magnétique entre la barrette et la pièce magnétique soit supérieure à la force exercée par le ressort sur la partie supérieure du support en absence de sollicitation extérieure sur la face d'appui du poussoir.
- Bouton selon l'une quelconque des revendications précédentes, dans lequel seul le ressort (26) du mécanisme de rupture brusque est utilisé pour ramener le poussoir de sa position enfoncée jusqu'à sa position de repos.
- Bouton selon la revendication 3, dans lequel le ressort (26) du mécanisme à rupture brusque est configuré pour être systématiquement dans un état contraint en compression quelle que soit la position du support (22).
- Bouton selon l'une quelconque des revendications précédentes, dans lequel la pièce magnétique (20) comporte :
- un aimant permanent, et
- un anneau en matériau magnétique non-aimanté de façon permanente, cet anneau encerclant la partie de l'aimant permanent tournée vers la barrette et la hauteur de cet anneau étant telle que, lorsque la pièce magnétique (20) est collée sur la barrette (24), seul l'anneau est directement mécaniquement en appui sur la barrette (24). - Bouton selon l'une quelconque des revendications précédentes, dans lequel :
- la pièce magnétique (20) comporte un aimant permanent, et
- le bouton comporte un détecteur (16) apte à détecter la position enfoncée du poussoir à partir de la variation du champ magnétique généré par l'aimant permanent lorsque celui-ci est déplacé par le support. - Bouton selon l'une quelconque des revendications précédentes, dans lequel :
- le support (22) comporte deux fentes (36, 38) qui s'étendent chacune principalement parallèlement à l'axe de déplacement, et
- la barrette (24) traverse ces deux fentes du support et ses extrémités (42, 44) qui dépassent du support sont chacune solidaire du corps, cette barrette étant apte à coulisser à l'intérieur de ces deux fentes lorsque le support se déplace entre sa position haute et sa position basse et à venir en appui sur une paroi supérieure des fentes lorsque le support est dans sa position basse. - Bouton selon l'une quelconque des revendications précédentes, dans lequel :
- le bouton comporte un verrouillage à baïonnette permettant de monter le poussoir (6) à l'intérieur du corps fixe, ce verrouillage à baïonnette comportant une baïonnette mécaniquement raccordée au poussoir pour être déplacée angulairement par rotation du poussoir autour de l'axe de déplacement entre :
- une position verrouillée dans laquelle la baïonnette retient le poussoir dans une position montée à l'intérieur du corps fixe, et
- une position libre dans laquelle le poussoir peut être démonté et retiré du corps fixe, et
- la baïonnette du verrouillage à baïonnette et la barrette (24) ne forment qu'une seule et même pièce. - Bouton selon l'une quelconque des revendications précédentes, dans lequel :
- le poussoir comporte :
- deux fentes (56, 58) en vis-à-vis qui s'étendent chacune principalement parallèlement à l'axe de déplacement, et
- du coté opposé à la face d'appui, une butée inférieure (62) qui s'étend dans des directions perpendiculaires à l'axe de déplacement,
- le corps fixe comporte un collet (76) à l'intérieur duquel coulisse le poussoir lorsqu'il se déplace entre sa position de repos et sa position enfoncée, ce collet comprenant une face inférieure (78) sur laquelle vient en appui la butée inférieure du poussoir dans la position de repos pour retenir le poussoir à l'intérieur du collet,
- la barrette (24) traverse les deux fentes verticales du poussoir et ses extrémités (42, 44) qui dépassent du poussoir sont chacune en appui sur une face supérieure (80) du collet, cette barrette étant apte à coulisser à l'intérieur de ces deux fentes lorsque le poussoir se déplace entre sa position de repos et sa position enfoncée, et
- le ressort (26) du mécanisme à rupture brusque est entièrement logé à l'intérieur du du poussoir creux et repousse en permanence la barrette vers la face supérieure du collet.
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| FR37156E (fr) | 1929-06-27 | 1930-10-25 | Perfectionnement aux machines de laminage pour la préparation des fibres avant filage | |
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| US3310762A (en) | 1966-02-01 | 1967-03-21 | Gen Electric | Pushbutton snap action switch with permanent magnet latching means |
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2022
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- 2023-04-18 WO PCT/EP2023/059990 patent/WO2023203018A1/fr unknown
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