Brevet FR2055758A1 — publié le 19710430

i 2055758 L'invention c . „;cerne les 'dispositifs d'introduction de données, par exemple, dans les calculateurs, et concerne les éléments de clavier de ces dispositifs. L'invention peut être également utilisée pour les pupitres de comaiande de dispositifs 5 automatiques, dans l'industrie médicale, pour les télécommunication, etc. On connaît des éléments de clavier.pour dispositifs d'introduction de données comportant un poussoir déplaçable fixé dans le corps des éléments et doté d'un ressort de rappel rac-10 cordé à un convertisseur du déplacement mécanique en signal électrique. Le convertisseur mentionné est constitué par un élément à inductance à anneau de ferrite fixé dans le corps de l'élément de clavier, qui se situe dans le champ d'action d'un aimant 15 permanent fixé sur le poussoir. Lorsque la position du poussoir est modifiée, l'intensité du champ magnétique varie, ce qui entraîne là variation de la valeur de l'inductance, et par conséquent, de la valeur du signal électrique de sortie. Cependant, la quantité relativement élevée de pièces 20 mécaniques, d'éléments inductifs et d'ensembles de précision exigeant un ajustage individuel, soulèvent des difficultés technologiques, réduisent la fiabilité et augmentent le coût des éléments de clavier connus. La présente invention se propose comme but 1'élimination 25 des inconvénients indiqués. L'invention est basée sur le problème de la création d'un élément de clavier pour dispositifs d'introduction de données, de construction simple et possédant une meilleure fiabilité en exploitation que les éléments de clavier connus. 30 Le problème posé est résolu du fait que dans 1'élément de clavier pour dispositif d'introductions de données, par exemple, dans un calculateur, comportant dans son corps un poussoir, monté avec possibilité de se déplacer, avec un ressort de rappel et lié à ce poussoir un convertisseur transformant le dé-35 placement mécanique en signal électrique, selon l'invention , le convertisseur du déplacement mécanique en signal électrique est constitué par un condensateur, dont au moins l'une des plaques d'armature isolées est fixée sur le poussoir, tandis qu'au moins deux autres plaques d'armature sont montées fixes sur le 69 27513 2 Ê055758 .corps au moyen de garnitures, isolantes. • Il est rationnel de rendre amortissante la garniture isolant l' armature du condensateur par. rapport au poussoir. Il est également.avantageux, de disposer les armature 5 fixes du condensateur dans le même plan,; perpendiculairement au sens de déplacement du poussoir. Les armatures fixes peuvent être réparties en cLeux groupes disposés-respectivement sur deux plans, perpendiculaires au sens de déplacement du poussoir et se situant des deux côtés de l'armature fixée au 10 poussoir. • D'autres caractéristiques de 1'invention.ressortiront, au cours de la description qui va suivre donnée à titre d'exemple et faite en se référant aux dessins annexés sur lesquels: la Fig. 1 représente un des modes de réalisation d'un 15 élément de clavier pour l'introduction de données, selon l'invention; la Fig. 2, est une variante d'un élément de clavier pour l'introduction de données, selon l'invention. L* élément de clavier (Eig.l) comporte un corps 1, dans 20 lequel est fixé un poussoir 2 avec un ressort de rappel 3, tandis que le convertisseur du déplacement mécanique en signal électrique est constitué par un condensateur", dont l'armature mobile 4 est fixée sur le poussoir 2, tandis que les armatures fixes 5 sont disposées dans un même plan perpendiculaire au sens 25 - de déplacement du poussoir 2, et sont fixées par l'intermédiaire d'une garniture isolante 6 au corps 1. L'armature 4 est fixée au poussoir 2 par une garniture d'amortissement 7, qui sert également d'isolateur. Du côté opposé, l'armature 4 est recouverte d'une couche de diélectrique 8. 30 Bans ime autre variante de .réalisation" (.Fig.2) l'élément de clavier comporte un nombre double ^d? armatuar-e s 4 et 5. Les armatures, fixes 5 sont.réparties en deux groupes, disposés respectivement dans deux plans, qui sont perpendiculaires aux sens de déplacement du poussoir-2-, et fixées par des garnitures iso-35 lantes 6 au corps 1. Chacune des armatures mobiles 4 est fixée par l'intermédiaire d'une garniture amortisanté 7 au poussoir 2, .tandis .que les cdtés opposés des armatures 4 sont rëcouverts d une couche de diélectrique 8. - . : . , Le clavier di dispositif d* introduction de données est 69 27513 3 2055758 constitué dans son ensemble par une combinaison d* éléments de clavier distincts. C'est pourquoi il s'avère possible de réaliser les armatures fixes 5 de tous les éléments sur une garniture isolante commune 6 constituée dans ce cas, par exemple, par 5 une platine imprimée. L'une des ar^v-tures fixes 5 de chaque élément doit être raccordée à une source externe (non représentée sur le dessin) de tension alternative, par exemple impulsionnelle, tandis que la seconde ariauture 5 doit être accouplée à l'entré d'un ampli-10 ficateur raccordé à la partie électrique au aispositif d'introduction de données (.l'amplificateur et le dispositif mentionnée ne sont pas représentés sur le dessin). L'élément de clavier selon la i?ig. 1 fonctionne de la façon suivante. 15 £>i le poussoir 2 se trouve en position initiale, la ca pacité Cmi n entre les armatures fixes 5 est minimale et environ égale à: Cmin^4,43 . 10"2 S dl 20 3 étant l'aire de l'armature fixe 5; d^ - la distance maximale entre le plan des armatures mobiles 4 et fixe 5» • • 2 Lorsque S = 0,5 cm et d, = 0,5 cm, C . - 1 min O, d pr « 25 Lorsque le poussoir 2 est enfoncé, la valeur de la ca pacité C_D„ entre les armatures immobiles est égale à s TUclTfc w ~2 J± . d2 30 6 étant la constante diélectrique de la couche de dié lectrique 8, et dg - son épaisseur. Si t = 5, d9 = 0,005 cm, on a C = 22pF. Le rapport Cmax est alors égal à 110. C . mm 35 Quand le rapport indiqué s'avère insuffisant, il est rationnel d'utiliser un élément de clavier possédant la construction indiquée sur la -fe'ig. 2. Cet élément comporte deux condensateurs 9 et 10. La capacité du premier est maximale 69 27513 4 2055758 lorsque le poussoir 2 est complètement abaissé et la capacité du second est maximale en position siipérieure du poussoir 2. Une connexion appropriée des armatures immobiles 5 des condensateurs 9 et 10 permet d'augmenter notablement la valeur 5 C max . G . mm L'élément de clavier pour dispositifs d'introduction de donées proposé est de eonstrution simple, sûre èn fonctionnement, d'encombrement réduit, possède un poids faible et ré-10 siste aux vibrations et aux chocs. L'élément proposé peut fonctionner dans une large gamme de températures. La construction simple de 1*élément proposé permet de réaliser sa fabrication à la chaîne ou bien automatique. Par 15 ailleurs, la construction des dispositifs d'introduction de donnés comportant plusieurs éléments, peut être encore simplifiée grâce à l'utilisation de platines imprimées communes, sur lesquelles sont portées les armatures immobiles des condensateurs de tous les éléments. 69 27513 5 2055758 IL3LYJL3LP_i_çjLÏ_i_0_§ 1. -Élément de clavier pour dispositifs d'introduction de données, par example, dans un calculateur, comportant un poussoir fixé dans le corps de l'élément de clavier avec un ressort de rappel et un conventisseur du déplacement mécanique 5 en signal électrique raccordé au poussoir, caractérisé en ce que le convertisseur du déplacement mécanique en signal électrique est constitué par un condesateur dont au moins une armature isolée \.4 ) est fixée au poussoir (2), et dont au moins deux autres armatures (5) sont montées fixes sur le corps (1) 10 au moyen de garnitures isolantes (6).. 2. élément de clavier suivant la revendication 1, caractérisé en ce que la garniture (7) isolant l'armature (4) du condensateur par rapport au poussoir (2> sert d'amortisseur. 3. élément de clavier suivant les revendications 1 et 15 2 caractérisé en ce que les armatures fixes (5) se trouvent dans un même plan, perpendiculaire au sens de déplacement du poussoir (2). 4. Elément de clavier selon les revendication 1 et 2, caractérisé en ce que les armatures fixes (5) sont réparties 20 en deux groupes, disposés respectivement dans deux plans perpendiculaires au sens de déplacement du poussoir (2) et se situant des deux côtés de l'armature (4) fixée sur le poussoir.