EP1168113A1 - Device for commutating between at least three different electric contacts - Google Patents

Abstract

Electric switch for use with a watch has a U shaped opening with two transverse passages (11) that houses a command shaft (20). The shaft is held in position by a spring (27) and guided by an external passage (11) with a toroidal joint (25) that allows translational and tilting movements. The internal passage has an oblong shape that allows the end of the shaft (22) to form an electrical contact (32) when pressed and when tilted to contact two other contacts (31, 33).

Description

Translated fromFrench

La présente invention a pour objet un dispositif de commutation pour un appareil électrique ou électronique, de construction simple et économique, capable de fermer au moins sur trois contacts différents d' un circuit permettant audit appareil d'exécuter trois fonctions différentes. L'invention concerne plus particulièrement un tel dispositif pour contrôler au moyen d'un unique organe de commande différentes fonctions d'une pièce d'horlogerie électronique, telles que la mise à l'heure, la mise à jour d'un calendrier ou le réglage de l'heure d'alarme d'une montre, ou les fonctions start, stop, remise à zéro d'une montre chronographe, ou encore pour activer des fonctions non nécessairement liées à l'écoulement du temps, par exemple l'éclairage du cadran ou l'indication d'une profondeur de plongée.The present invention relates to a switching device for an electrical or electronic device, of simple and economical construction, capable of closing at least on three different contacts of a circuit allowing said device to perform three different functions. The invention relates more particularly to such a device for controlling by means of a single control member various functions of an electronic timepiece, such as setting the time, updating a calendar or the setting the alarm time of a watch, or the start, stop, reset functions of a chronograph watch, or even to activate functions not necessarily linked to the passage of time, for example lighting dial or indication of a diving depth.

Les pièces d'horlogerie pourvues de plusieurs fonctions comportent en général plusieurs boutons et/ou poussoirs, dont l'ordre et les modalités de manipulations (pression courte/longue, rotation lente/rapide, etc.) permettent de délivrer des consignes à un circuit électronique intégré pour contrôler une fonction déterminée. Il est bien évident que l'utilisateur doit également faire un effort pour se souvenir des manipulations qu'il doit effectuer pour obtenir la fonction désirée. En outre, même si certains consommateurs évaluent la technicité du produit à son aspect visuel, d'autres consommateurs peuvent préférer un produit ayant un aspect esthétique plus discret, c'est à dire comportant moins de boutons et/ou poussoir, tout en procurant les mêmes services au niveau des fonctions.Timepieces with several functions generally have several buttons and / or push-buttons, the order and methods of handling of which (short / long press, slow / fast rotation, etc.) make it possible to issue instructions to a circuit. integrated electronics to control a specific function. It is obvious that the user must also make an effort to remember the manipulations he must perform to obtain the desired function. In addition, even if some consumers assess the technicality of the product in terms of its visual appearance, other consumers may prefer a product with a more discreet aesthetic appearance, that is to say comprising fewer buttons and / or push buttons, while providing the same services at the function level.

La présente invention a précisément pour but de procurer un dispositif de commutation électrique permettant de réduire considérablement le nombre d'organes de commandes extérieurs pour un même nombre de fonctions.The object of the present invention is precisely to provide an electrical switching device making it possible to considerably reduce the number of external control members for the same number of functions.

A cet effet l'invention a pour objet un dispositif de commutation électrique monté dans un boîtier et comprenant un bâti ayant un dégagement en U dont chaque branche comporte selon un axe parallèle à la base du dégagement un passage traversant pour le passage d'une tige de commande actionnable au moyen d'une tête située à l'extérieur du boîtier permettant à l'autre extrémité de la tige située à l'intérieur du boîtier d'agir sur au moins trois contacts électriques montés sur une platine s'étendant au-delà du bâti. L'ouverture du premier passage traversant, côté tête, est circulaire et possède un diamètre supérieur à celui de la tige. La tige est guidée à l'intérieur de ce premier passage par un joint torique logé dans une gorge d'un bourrelet de la tige et prenant appui sur la paroi dudit passage traversant. L'autre extrémité de la tige est guidée par le deuxième passage traversant, côté contacts, dont l'ouverture présente un contour allongé de largeur sensiblement égale au diamètre de la tige. La tige est maintenue dans ces deux passages traversants en position neutre, c'est à dire sans action sur les contacts électriques, au moyen d'un ressort hélicoïdal maintenu d'un côté dans une rainure annulaire entourant le contour allongé, et comprimé de l'autre côté par une rondelle en appui sur un clip engagé dans une rainure de la tige, ledit clip étant lui-même en appui sur le bourrelet du premier passage traversant. Ainsi, en exerçant une pression sur la tête de la tige il est possible de fermer un premier contact électrique situé selon son axe, et en imprimant à la tête un mouvement de basculement il est possible de fermer deux autres contacts près des extrémités du contour de guidage. Comme on le voit cette construction simple et économique permet avec un seul organe de commande d'avoir au moins trois positions de commutation différentes, comme cela peut être nécessaire par exemple pour les fonctions start, stop et remise à zéro d'une montre chronographe.To this end the invention relates to an electrical switching device mounted in a housing and comprising a frame having a U-shaped opening, each branch of which comprises, along an axis parallel to the base of the clearance, a through passage for the passage of a rod. control actuable by means of a head located outside the housing allowing the other end of the rod located inside the housing to act on at least three electrical contacts mounted on a plate extending beyond the frame. The opening of the first through passage, head side, is circular and has a diameter greater than that of the rod. The rod is guided inside this first passage by an O-ring housed in a groove in a bead of the rod and bearing on the wall of said through passage. The other end of the rod is guided by the second through passage, contact side, the opening of which has an elongated outline of width substantially equal to the diameter of the rod. The rod is maintained in these two through passages in neutral position, that is to say without action on the electrical contacts, by means of a helical spring maintained on one side in an annular groove surrounding the elongated contour, and compressed by the 'other side by a washer supported on a clip engaged in a groove of the rod, said clip itself being supported on the bead of the first through passage. Thus, by exerting pressure on the head of the rod it is possible to close a first electrical contact situated along its axis, and by imparting to the head a tilting movement it is possible to close two other contacts near the ends of the contour of guide. As can be seen, this simple and economical construction allows with a single control member to have at least three different switching positions, as may be necessary for example for the start, stop and reset functions of a chronograph watch.

D'autres caractéristiques et avantages de la présente invention apparaîtront à la lecture de la description suivante d'une montre chronographe prise à titre d'exemple non limitatif en référence aux dessins annexés dans lesquels :

• la figure 1 est une vue de dessus, partiellement arrachée au niveau du dispositif de commutation situé à 3 heures;
• la figure 2 est une vue de dessus agrandie du dispositif de commutation;
• la figure 3 est une vue en coupe du dispositif de commutation selon la ligne III-III de la figure 2;
• la figure 4 est une vue de côté selon la flèche IV de la figure 3 d'une partie du dispositif de guidage, et
• les figures 4A, 4B et 4C sont des variantes du dispositif de guidage représenté à la figure 4.

Other characteristics and advantages of the present invention will appear on reading the following description of a chronograph watch taken by way of nonlimiting example with reference to the appended drawings in which:

• Figure 1 is a top view, partially broken away at the switching device located at 3 o'clock;
• Figure 2 is an enlarged top view of the switching device;
• Figure 3 is a sectional view of the switching device along line III-III of Figure 2;
• FIG. 4 is a side view along arrow IV of FIG. 3 of a part of the guide device, and
• FIGS. 4A, 4B and 4C are variants of the guide device shown in FIG. 4.

A la figure 1 on a représenté une montre chronographe comprenant un boîtier 2 fermé par une carrure 3 et un fond 4, et comprenant un cadran 5 pour l'affichage de l'heure courante au moyen des aiguilles d'heures 6a, de minutes 6b et d'une petite seconde 6c et pour l'affichage d'un intervalle de temps chronométré, au moyen d'une aiguille de seconde au centre 7 et de deux compteurs pour les heures 8a et pour les minutes 8b. Ces aiguilles et compteurs sont entraînés de façon connue par un mouvement électronique de chronographe, alimenté par une source d'énergie, non représenté. Dans le cadre de l'exemple choisi pour la présente invention, les consignes adressées au mouvement électronique sont données uniquement par le dispositif de commutation électronique 1, expliqué ci-après plus en détail en référence aux figures 2 et 3.In Figure 1 there is shown a chronograph watch comprising a case 2 closed by amiddle part 3 and a back 4, and comprising a dial 5 for displaying the current time by means of the hour hands 6a, minutes 6b and asmall second 6c and for displaying a timed time interval, by means of a second hand in thecenter 7 and two counters for the hours 8a and for the minutes 8b. These needles and counters are driven in a known manner by an electronic chronograph movement, powered by an energy source, not shown. In the context of the example chosen for the present invention, the instructions addressed to the electronic movement are given only by the electronic switching device 1, explained below in more detail with reference to FIGS. 2 and 3.

En se référant d'abord à la figure 3, on voit que le mécanisme comprend essentiellement une structure rigide formée sur un bâti 10 traversé par une tige 20 maintenue, par des moyens élastiques comprenant un ressort hélicoïdal 27, dans une position neutre n'activant aucun des contacts 31, 32, 33 supportées par une platine 19 s'étendant au delà du bâti 10. Le bâti comprend une base 14 et deux extensions verticales formant une branche extérieure 13 et une branche intérieure 15 d'un dégagement ayant une structure en U, traversée par la tige 20 comprenant une tête de manoeuvre 21, et une extrémité 22 à proximité des contacts 31, 32, 33. Dans l'exemple représenté, ce dégagement en U vient de matière avec le boîtier 2, la base 14 et la platine 19 étant confondues avec le fond 4, et la branche extérieure 13 étant confondue avec la carrure 3.Referring first to FIG. 3, it can be seen that the mechanism essentially comprises a rigid structure formed on aframe 10 crossed by arod 20 held, by elastic means comprising ahelical spring 27, in a neutral position which does not activate none of thecontacts 31, 32, 33 supported by a plate 19 extending beyond theframe 10. The frame comprises a base 14 and two vertical extensions forming an outer branch 13 and aninner branch 15 of a clearance having a structure in U, crossed by therod 20 comprising anoperating head 21, and an end 22 near thecontacts 31, 32, 33. In the example shown, this U-shaped clearance comes in one piece with the housing 2, the base 14 and the plate 19 being merged with the base 4, and the outer branch 13 being merged with themiddle part 3.

Chacune des extensions verticales 13, 15 comprend un passage traversant 11, 17 pour la tige 20. Le passage traversant 11, côté tête 21, a une ouverture circulaire de diamètre supérieur à celui de la tige 20. La tige 20 est guidée dans le passage 11 par frottement doux d'un joint torique 25 maintenu axialement en place dans la gorge 24 par un bourrelet 23 de la tige 20. Le bourrelet 23 et le joint torique 25 forment, en quelque sorte, un renflement de la tige 20 permettant son basculement dans toutes les directions. De façon équivalent, pour disposer d'un jeu suffisant entre la tige 20 et la paroi interne du passage 11 autorisant un basculement d'un angle α, il est possible de prévoir un joint torique 25 ayant un fort diamètre et ne nécessitant plus d'être déporté radialement au moyen d'un bourrelet. La tige 20 est donc manoeuvrable dans le passage 11 à la fois en translation, en exerçant une pression axiale sur la tête 21, et par basculement d'un angle α en exerçant une pression latérale. La valeur de l'angle de basculement α dépend évidemment de la longueur du passage 11 et des diamètres relatifs de l'ouverture du passage 11 et de la tige 20. Dans l'application à une pièce d'horlogerie de petites dimensions une valeur appropriée de l'angle α est d'environ 7°.Each of thevertical extensions 13, 15 comprises a throughpassage 11, 17 for therod 20. The through passage 11, on thehead side 21, has a circular opening of diameter greater than that of therod 20. Therod 20 is guided in the passage 11 by gentle friction of an O-ring 25 held axially in place in thegroove 24 by abead 23 of therod 20. Thebead 23 and the O-ring 25 form, in a way, a bulge of therod 20 allowing its tilting in all directions. Equivalently, to have sufficient clearance between therod 20 and the internal wall of the passage 11 allowing a tilting of an angle α, it is possible to provide an O-ring 25 having a large diameter and no longer requiring be offset radially by means of a bead. Therod 20 is therefore maneuverable in the passage 11 both in translation, by exerting an axial pressure on thehead 21, and by tilting of an angle α by exerting a lateral pressure. The value of the tilt angle α obviously depends on the length of the passage 11 and the relative diameters of the opening of the passage 11 and of therod 20. In the application to a timepiece of small dimensions an appropriate value the angle α is about 7 °.

Le passage traversant 17, du côté des contacts électriques 31, 32, 33, a une forme oblongue, encore plus visible sur la figure 4, ayant pour largeur le diamètre de la tige 20 et il permet de guider l'extrémité 22 de celle-ci dans le mouvement de basculement pour appuyer sur l'un ou l'autre des deux contacts 31, 33 qui, dans l'exemple représenté sont des contacts à lames flexibles. Le passage traversant 17 peut présenter un contour de guidage différent de celui qui vient d'être d'écrit, par exemple en ayant une ligne médiane en V (figure 4A), ce qui peut être avantageux du point de vue manipulation pour une montre bracelet. Il est également possible de donner à ce contour de guidage une forme en T (figure 4B) permettant d'établir trois contacts, soit encore une forme de croix grecque (figure 4C) permettant d'établir quatre contacts.The throughpassage 17, on the side of theelectrical contacts 31, 32, 33, has an oblong shape, even more visible in FIG. 4, having the width of the diameter of therod 20 and it makes it possible to guide the end 22 of the latter. ci in the tilting movement to press one or the other of the twocontacts 31, 33 which, in the example shown are flexible reed contacts. The throughpassage 17 may have a different guide contour from that just described, for example by having a V-shaped center line (FIG. 4A), which can be advantageous from the handling point of view for a wristwatch. . It is also possible to give this guide contour a T shape (FIG. 4B) making it possible to establish three contacts, again a form of Greek cross (Figure 4C) to establish four contacts.

Pour le maintien de la tige 20 en position neutre, ou pour la rappeler vers cette position après une pression ou un basculement, le dispositif comprend, dans la dégagement en U du bâti 10 des moyens élastiques formés par un ressort hélicoïdal 27 dont une extrémité est logée dans une rainure annulaire 16 de la branche 15 côté contacts entourant la découpe de guidage, et dont l'autre extrémité vient en appui sur une rondelle 28 enfilée sur la tige 20, avant mise en place du ressort. La surface extérieure de la rondelle 28 est bloquée par un clip 29 engagé dans une rainure 26 de la tige 20. La pression exercée par le ressort 27 maintient le clip 29 en appui sur le bourrelet 12 de la branche 13, de sorte que, lorsque aucune action n'est exercée sur la tête 21, la tige a une position axiale et son extrémité 22 n'appuie sur aucun contact.To maintain therod 20 in the neutral position, or to return it to this position after pressing or tilting, the device comprises, in the U-shaped release of theframe 10, elastic means formed by ahelical spring 27 one end of which is housed in anannular groove 16 of thebranch 15 on the contact side surrounding the guide cutout, and the other end of which bears on a washer 28 threaded on therod 20, before the spring is put in place. The outer surface of the washer 28 is blocked by aclip 29 engaged in a groove 26 of therod 20. The pressure exerted by thespring 27 keeps theclip 29 in abutment on thebead 12 of the branch 13, so that, when no action is exerted on thehead 21, the rod has an axial position and its end 22 does not press on any contact.

La construction qui vient d'être décrite peut évidemment être associée avec des technologies permettant, par analyse des manipulations au niveau du circuit intégré, de discriminer quelle fonction doit être exécutée, par exemple en fonction du temps de maintien de la tête de poussoir dans une position déterminée. Il est également possible, par un agencement adapté des contacts 31, 32, 33 d'avoir une manipulation "pression-basculement" qui pourra être interprétée par le circuit électronique pour exécuter encore d' autres fonctions.The construction which has just been described can obviously be associated with technologies allowing, by analysis of the manipulations at the level of the integrated circuit, to discriminate which function must be executed, for example as a function of the holding time of the pusher head in a determined position. It is also possible, by a suitable arrangement of thecontacts 31, 32, 33 to have a "pressure-tilting" manipulation which can be interpreted by the electronic circuit to perform still other functions.

Claims (7)

Translated fromFrench

Dispositif de commutation électrique (1) monté dans un boîtier (2) et comprenant un bâti (10) ayant un dégagement en U dont chaque branche (13, 15) comporte selon un axe parallèle à la base (14) de la découpe un passage traversant (11, 17) pour une tige (20) dont une extrémité est pourvue d'une tête (21) de manoeuvre à l'extérieur du boîtier (2) et dont l'autre extrémité (22) peut agir à l'intérieur du boîtier sur au moins trois contacts électriques (31, 32, 33) montés sur une platine (19) s'étendant au delà de la base (14) du bâti (10),caractérisé en ce que l'ouverture du passage traversant (11) côté tête (21) est circulaire, son bord intérieur étant pourvu d'un bourrelet (12) et son diamètre étant supérieur à celui de la tige (20) guidée à l'intérieur dudit passage par un joint torique (25) logé dans une gorge (24) d'un bourrelet annulaire (23) de la tige (20), le passage traversant (17) côté contacts électriques comporte au moins un contour de guidage allongé ayant pour largeur le diamètre de la tige (20), ledit contour étant entouré par une rainure circulaire (16) destinée à recevoir un ressort hélicoïdal (27) comprimé à l'autre extrémité par une rondelle (28) en appui sur un clip (29) engagé dans une rainure (26) de la tige (20), la surface dudit clip (29) étant en appui sur le bourrelet (12) du passage traversant (11) côté tête (21) de façon a permettre par action sur la tête d'une part, le basculement de l'extrémité (22) de la tige (20) le long du contour allongé pour fermer un contact électrique (31, 33) situé à proximité de l'une des extrémités dudit contour, d'autre part le déplacement axial pour fermer un autre contact électrique (32) selon ledit axe.Electrical switching device (1) mounted in a housing (2) and comprising a frame (10) having a U-shaped opening, each branch (13, 15) of which comprises, along an axis parallel to the base (14) of the cutout, a passage through (11, 17) for a rod (20) one end of which is provided with an operating head (21) outside the housing (2) and the other end (22) of which can act inside of the housing on at least three electrical contacts (31, 32, 33) mounted on a plate (19) extending beyond the base (14) of the frame (10),characterized in that the opening of the through passage ( 11) head side (21) is circular, its inner edge being provided with a bead (12) and its diameter being greater than that of the rod (20) guided inside said passage by an O-ring (25) housed in a groove (24) of an annular bead (23) of the rod (20), the through passage (17) on the electrical contact side has at least one contour elongated guide having the width of the diameter of the rod (20), said contour being surrounded by a circular groove (16) intended to receive a helical spring (27) compressed at the other end by a washer (28) resting on a clip (29) engaged in a groove (26) of the rod (20), the surface of said clip (29) being supported on the bead (12) of the through passage (11) on the head side (21) so as to allow by action on the head on the one hand, the tilting of the end (22) of the rod (20) along the elongated contour to close an electrical contact (31, 33) located near one of the ends of said contour, on the other hand the axial movement to close another electrical contact (32) along said axis.Dispositif de commutation électrique selon la revendication 1caractérisé en ce que le contour du guidage a une forme oblongue ou une forme en V ayant à proximité des parties distales dudit contour deux contacts électriques.Electrical switching device according to claim 1characterized in that the contour of the guide has an oblong shape or a V shape having near two distal portions of said outline two electrical contacts.Dispositif de commutation électrique selon la revendication 1caractérisé en ce que le contour de guidage a une forme en T ou une forme de croix grecque ayant à proximité des parties distales trois ou quatre contacts électriques.Electric switching device according to claim 1characterized in that the guide contour has a T-shape or a Greek cross shape having near three or four electrical contacts near the distal parts.Dispositif de commutation électrique selon la revendication 1caractérisé en ce que les contacts électriques (31, 32, 33) sont des contacts à lames métalliques flexibles.Electrical switching device according to claim 1characterized in that the electrical contacts (31, 32, 33) are contacts with flexible metal blades.Dispositif de commutation électrique selon la revendication 1,caractérisé en ce que le boîtier est un boîtier de pièce d'horlogerie ayant une carrure (3) et un fond (4), ledit dispositif permettant de commander des fonctions horaires ou non horaires de ladite pièce d'horlogerie.Electrical switching device according to claim 1,characterized in that the case is a timepiece case having a middle part (3) and a base (4), said device making it possible to control time or non-time functions of said piece watchmaking.Dispositif de commutation électrique selon la revendication 5,caractérisé en ce que le bâti (10) vient de matière avec la carrure (3) formant la branche (13) du dégagement en U côté tête (21) et avec le fond (4) pour former perpendiculairement à celui la deuxième branche (15) dudit bâti (10).Electrical switching device according to claim 5,characterized in that the frame (10) comes integrally with the middle part (3) forming the branch (13) of the U-shaped release on the head side (21) and with the bottom (4) to form the second branch (15) of said frame (10) perpendicular to that.Pièce d'horlogerie électroniquecaractérisée en ce que les fonctions horaires et non horaires sont commandées par un dispositif de commutation selon l'une quelconque des revendications 1 à 6.Electronic timepiececharacterized in that the hourly and non-hourly functions are controlled by a switching device according to any one of claims 1 to 6.

Images