Brevet FR2447599A1 — publié le 19800822

La présente invention concerne un clavier à touches microcourses pour des boîtiers de commande ou de télécommande. De tels claviers permettent d'établir des contacts électriques en exerçant sur ses touches des pressions très faibles, comme par exemple le simple effleurement du doigt. Une solution connue consiste à réaliser un clavier comportant, placés les uns au dessus des autres : un support rigide ou souple sur lequel sont déposées des zones métallisées conductrices, une feuille intercalaire en matériau isolant d'épaisseur très faible et percée d'ouvertures en regard des zones métallisées du support, et une plaque souple déformable, sur la surface inférieure de laquelle sont déposées de secondes zones métallisées conductrices, face aux zones métallisées du support rigide. Lorsqu'on exerce une pression sur la surface supérieure de la plaque souple à un endroit correspondant à une zone métallisée, la plaque souple se déforme et la zone métallisée entre en contact avec une zone métallisée correspondante du support. L'écartement entre deux zones métallisées étant lié à l'épaisseur de la feuille intercalaire, plus celie-ci sera mince, plus la pression à exercer pour établir un contact pourra être faible. De plus, le support rigide ou souple, possède à l'une de ses extrémités un jeu de fiches qui permettent de raccorder le clavier à un circuit électronique par l'intermédiaire d'un con vecteur. Un tel clavier à touches microcourses présente donc l'inconvénient d'être indépendant du circuit électronique -et de se raccorder à celui-ci Far l'intermédiaire d'un connecteur, rendant le coût de l'ensemble assez important. De plus, ces claviers selon l'art antérieur ne prévoient pas l'éclairage des zones de contact de manière à permettre une mémorisation ou encore un repérage des touches par l'utilisateur. La présente invention se propose de supprimer ces inconvénients en élaborant un clavier à touches microcourses lumineuses, très compact et sans connecteur, protegé de la poussière et de plus très économique. Selon une variante de l'invention, ce clavier présente l'avantage de pouvoir être soumis aux aspersions d'eau sans subir de dommage, ce qui permet son utilisation en milieu extérieur. En effet, selon l'invention, le clavier à touches microcourses comporte dans un même boîtier et placées les unes au dessus des autres - une plaque support dont une partie supporte un circuit électronique et son circuit imprimé, et l'autre des zones métallisées conductrices reliées à des points prédéterminés du circuit électronique ; - une plaque intercalaire isolante percée d'ouvertures à la verticale des zones métallisées de la plaque support ;; - une plaque souple translucide, dont une partie repose sur la plaque intercalaire, et est recouverte de zones métallisées conductrices en regard des zones métallisées de la plaque support, les emplacements de ces zones métallisées étant éclairés par des sources lumineuses placées sous la plaque support, et dont l'autre partie dépasse de la plaque intercalaire et est maintenue en pression contre la plaque support de manière à relier ces zones métallisées à des points prédéterminés du circuit électronique différents des précédents. D'autres avantages et caractéristiques de l'invention ressortiront de la description suivante donnée à titre d'exemple non limitatif et illustrée par les figures annexées qui représentent - la figure 1, une vue en coupe d'un clavier selon l'invention - la figure 2, une vue en coupe d'une première variante d'un clavier selon l'invention ; - la figure 3, une vue en coupe d'une deuxième variante d'un clavier selon l'invention - la figure 4, une vue de dessus d'un exemple de réalisation d'une touche d'un clavier selon l'invention ; Sur la figure 1, une plaque support 1 en matériau iso- lant, supporte d'une part le circuit imprimé et les composants discrets d'un circuit électronique 14, et d'autre part des z.ones métallisées conductrices 4 déposées tout comme le circuit imprimé sur la face supérieure de cette plaque support 1.Ces zones métallisées 4 de forme quelconque peuvent être connectées par un dépôt conducteur en des points prédéterminés du circuit imprimé du circuit électronique 14. Cette plaque support 1 est, par exemple percée- d'ouver tures 17 placées à côté des zones métallisées 4.Sous cette plaque support 1, à côté de l'emplacement des zones métallisées 4 et à la verticale des ouvertures 17, sont disposées des sources lumi neuses 16, telles que des lampes à incandescence ou des diodes électroluminescentes.Ces sources lumineuses 16 peuvent être connec tées au circuit imprimé de la plaque support 1. Une plaque intercalaire 2 est positionnée sur la plaque support 1. Cette plaque intercalaire, en matériau isolant et d'é paisseur très fine (quelques dizièmes de millimètres), est percée d'ouvertures 3 à la verticale des zones métallisées 4 de la plaque support 1. La surface de ces ouvertures 3 peut être égale à la sur face d'une zone métallisée et d'une ouverture 17 dè la plaque support 1. Cependant la surface des ouvertures 3 peut être seulement égale à la surface d'une zone métallisée, si la plaque intercalaire 2 est en matériau translucide ou transparent. Cette plaque intercalaire 2 sert alors de diffuseur pour la lumière émise par les sources lumineuses 16 placées à la verticale des ou vertures 17 de la plaque support 1. Une plaque 5 souple et déformable, en matériau translu cide ou transparent est placée sur la plaque intercalaire 2. Cette plaque souple est de longueur supérieure à la longueur de la pla que intercalaire 2. La plaque souple 5 a sa surface inférieure recou verte, à la verticale des zones métallisées de la plaque support 1, par des zones métallisées conductrices 6. Ces zones métallisées 6 peuvent être connectées à des dépôts conducteurs 7 déposés sur la surface inférieure de la plaque souple sur sa longueur non en appui sur la plaque intercalaire 2. Cette longueur est maintenue en appui contre la plaque support 1 de manière à ce que les dépôts conduc teurs 7 entrent en contact avec certains points du circuit imprimé du circuit électronique 14, ces points étant différents de ceux connectés aux zones métallisées 4. Le maintien en appui de la plaque souple est assuré par un barreau en matériau élastique 13, monté par exemple dans un logement d'un bottier 9, dans lequel sont placées les différentes plaques. Ce boîtier 9 possède une ouverture 12 dont les rebords sont en appui sur la plaque souple 5 dans une zone en dehors des ouvertures 3 de la plaque intercalaire 2. La zone de la plaque souple correspondant à l'ouverture 12 est éclairée par la source lumineuse 16. Lorsqu'on exerce une pression, même très faible, sur cette zone de la plaque souple, celle-ci se déforme légèrement et la zone métallisée 6 entre en contact avec une zone métallisée 4 de la plaque support 1, reliant ainsi le point du circuit électronique 14 auquel la zone métalli sée 6 est connectée au point du circuit électronique 14 où la zone métallisée 4 corrrespondante est connectée. Le boîtier 9 est fermé par un couvercle 10 de manière à protéger le clavier de la poussière. La figure 2, représente une variante d'un clavier selon l'invention plus particulièrement conçu pour être soumis à des aspersions d'eau. La plaque support 1 est alors prolongée par un rebord coudé 15 formant gouttière tout autour de cette plaque support 1. La plaque souple 5 est emboutie à chaud de manière à prendre une forme de cloche habritant alors tout l'ensemble élec tronique. En effet, l'eau qui arrive par l'ouverture 12 du boîtier 9, ruisselle sur la plaque souple 5 et coule dans la gouttière 15 de la plaque support 1, où elle est receuillie pour être ensuite évacuer. Les rebords de cette gouttière 15.sont reliés aux rebords du boîtier9. Un couvercle 10 recouvre le fond de l'ensemble. La figure 3, représente une autre variante d'un clavier selon l'invention permettant en outre d'éclairer la surface en tière de la partie 12 de la plaque souple et translucide 5, l'en semble étant disposé dans un bottier 9 étanche par scellement. La plaque support est alors coupée en deux parties, une partie lb supporte le circuit imprimé et les composants du cir cuit électronique 14, et une partie la est en matériau transluci de ou encore transparent et supporte les zones métallisées 4. Les zones de contact métallisées 6 de la plaque souple 5 peuvent épouser les formes d'un symbole personnalisant la fonc tion de la touche. Ce symbole peut être dessiné sur la surface supérieure de la plaque souple ou encore sur la surface du bol- tier 9 qui présente alors en sa partie 12 non plus une ouverture, mais une partie en creux, le fond de cette partie en creux étant en appui sur la plaque souple 5 à la verticale d'une zone métallisée 6 et formant la zone d'appui,pour établir un contact, d'une touche. Le boîtier 9 a alors sa partie supérieure translucide ou transparente. Un couvercle 10 est scellé au boîtier 9, par ultra son ou autre, rendant celui-ci parfaitement étanche. D'autre part un manchon étanche 20 est prévu pour le passage des fils 21 reliés au circuit électronique 14 supporté par la partie lb de la plaque support. La figure 4 représente un exemple de symbole pour une touche du clavier selon l'invention, représentant un phare d'automobile. Les zones métallisées de la plaque support la translucide ou transparente épouse aussi les formes du même symbole. La source lumineuse 16 placée sous la partie la de la plaque support éclaire donc la partie de la plaque souple 5 en contact avec la partie en creux 12 du boîtier 9, faisant ainsi ressortir le symbole. Cette source lumineuse 16, peut par exemple, s'allumer au moment où l'utilisateur appuie sur la partie 12 établissant ainsi un contact entre une zone métallisée 6 de la plaque souple 5 et une zone métallisée 4, de la partie la de la plaque support. Figure 4, les zones métallisées sont prolongées en dehors des zones correspondantes aux parties en creux 12 du boîtier 9, par des dépôts conducteurs 18 pour assurer une continuité électrique avec le circuit électronique 14. A la figure 3, cette continuité est assurée par la plaque souple 5 elle-même et deux barreaux en matériau élastique 13a et 19.Le barreau élastique 13a maintient en pression la plaque souple 5 contre la partie lb de la plaque support, mettant ainsi en contact électrique les dépôts conducteurs 18, et donc les zones métallisées 6 de la plaque souple 5 avec certain points du circuit imprimé du circuit électronique 14.Le barreau élastique 19 maintient en appui la plaque souple 5 contre la partie la du support, mettant ainsi en contact électrique des dépôts conducteurs reliés aux zones métallisées 4 et déposées sur la surface supérieure de la partie la, et des dépôts conducteurs déposés sur la surface inférieure de la plaque souple 5, ces dépôts conducteurs étant aussi maintenus en appui en des points, différents des précédents, du circuit imprimé du circuit électronique 14 par le le barreau élastique 13a. Les zones métallisées 6 de la plaque souple 5 se trouvent ainsi reliées électriquement à certains points du circuit électronique 14, et les zones métallisées 4 de la partie la de la plaque support à d'autre points de ce même circuit électronique 14. Lorsqu'on appuie sur une touche de ce clavier, c'est-àdire à un emplacement 12 du boîtier 9, une zone 6 entre en contact avec une zone métallisée 4 et les deux points correspondants du circuit électronique 14 se trouvent reliés. Afin d'obtenir un meilleur isolement électrique, on peut empiler plusieurs membranes en matériau isolant à l'emplacement de la plaque souple correspondant à l'emplacement 12 du boîtier 9 que celui-ci soit en creux ou ait une ouverture. De plus, ces membranes peuvent servir à supporter les dessins symbolisant la fonction de la touche comme par exemple le phare automobile. De tels claviers peuvent être utilisés dans les boîtiers de commande, de télécommande dans des domaines très variés tels que l'automobile, les machines outils. REVENDICATIONS 1) Clavier à touches microcourses caractérisé en ce qu'il comporte dans un même boîtier (9), et placées les unes au dessus des autres - une plaque support (1) dont une partie supporte un circuit électronique (14) et son circuit imprimé, et l'autre des zones métallisées conductrices (4) reliées à des points prédéterminés du circuit électronique (l4) ;; - une plaque intercalaire isolante (2)percée d'ouvertures (3), à la verticale des zones métallisées (4) de la plaque support (1 > - une plaque souple (5) translucide, dont une partie repose sur la plaque intercalaire (2) et est recouverte de zones métallisées conductrices en regard des zones métallisées (4) de la plaque support (1), les emplacements de ces zones métallisées (6) étant éclairés par des sources lumineuses (16.) placées sous la plaque support (I),et dont l'autre partie dépasse de la plaque intercalaire (2) et est maintenue en pression contre la plaque support v1) de manière à relier ces zones métallisées (6) à des points prédéterminés du circuit électronique (14) différents de ceux auquels sont reliées les zones métallisées (4), de la plaque support (1). 2) Clavier à touches microcourses selon la revendication 1, caractérisé en ce que la plaque support (1) est percée d' où- vertures (17) à c6té des emplacements de ses zones métallisées (4), la surface de chacune des ouvertures (3) de la plaque intercalaire (2) couvrant alors la surface d'une zone métallisée (4) et d'une ouverture (17) de la plaque support (1) et les sources lumineuses (16) étant placées à la verticale de ces ouvertures (17) de la plaque support (1). 3) Clavier à touches microcourses selon la revendications 1, caractérisé en ce que la plaque support (1) est percée d'ouvertures (17) à côté des emplacements de ses zones métallisées (4), la surface de chacune des ouvertures (3) de la plaque intercalaire (2), qui est alors translucide, couvrant la surface d'une zone métallisée (4) de la plaque support (1), et les sources lumineuses (16) étant placées à la verticale de ces ouvertures (17) de la plaque support (1). 4) Clavier à touches microcourses selon l'une des revendications 1 à 3, caractérisé en ce que la plaque souple (5) est maintenue en pression contre la plaque support (1) par un barreau en matériau élastique (13) en appui contre d'une part la plaque souple (5) et d'autre part la paroi du boîtier (9). 5) Clavier à touches microcourses selon l'une des revendications 1 à 4, caractérisé en ce que la plaque support (1) est prolongée sur son pourtour d'une partie coudée (15) formant gouttière, et que la plaque souple (5) est prolongée de manière à prendre la forme d'une cloche habritant toute la plaque support (1), formant ainsi un clavier protégé contre les ruissellements et les espersions d'eau. 6) Clavier à touches microcourses selon l'une des revendications 1 à 3, caractérisé en ce que les deux parties de la plaque support sont indépendantes l'une de 11 autre, l'une (la) supporte les zones métallisées (4), et est en matériau translucide, l'autre (lb) supporte le circuit électronique (14), la plaque souple (5) étant alors maintenue en pression contre chacune de ces parties. 7) Clavier à touches microcourses selon la revendication 6, caractérisé en ce que la plaque souple (5) est maintenue en pression contre la partie (lb) supportant le circuit électronique (14) par un barreau en matériau élastique (13a), et contre la partie (la) supportant les zones métallisées (4) par un second barreau élastique (19), ces deux barreaux étant en appui contre d'une part. la plaque souple (5) et d'autre part la paroi du boîtier (9).. 8) Clavier à touches microcourses selon la revendication 6 ou 7, caractérisé en ce que le boîtier (-9) est en matériau translucide, comporte des parties en creux, chacune étant à la verticale d'une ouverture (3) de la plaque intercalaire (2) et est hermétiquement fermé par un couvercle (10). 9) Clavier à touches microcourses selon l'une des revendications 1 à 8, caractérisé en ce que les zones métallisées de la plaque souple (5) et de la plaque support (1) ont des formes géométriques épousant les formes d'un symbole personnalisant les fonctions des touches du clavier. 10) Boîtier de commande caractérisé en ce qu'il comporte un clavier à touches conforme à l'une des revendications 1 à 9.