Brevet FR2454684A1 — publié le 19801114

La présente invention a pour objet un appareil électrique à clavier, comprenant une pluralité de boutons-poussoirs enfonçables le long de trous de guidage respectifs d'une plaque armature qui constitue, avec des bagues portées par les boutonspoussoirs, des moyens de rappel magnétique maintenant au repos les boutons dans une position de butée où ltentrefer desdits moyens est nul et où les tetes des boutons font saillie hors de la plaque armature. De tels appareils électriques ont été proposés depuis longtemps pour constituer des claviers téléphoniques et des claviers de composition. Le rappel magnétique présente des avantages sur le rappel au moyen de ressorts. En particulier, lorsqu'on enfonce un bouton-poussoir à partir de la position de repos dans laquelle il est maintenu par les forces magnétiques, il y a rupture brusque de la force d'attraction dès le décollement et le bouton-poussoir prend une vitesse d'établissement de contact élevée car la force d'attraction magnétique décroit proportionnellement au carré de l'entrefer. On obtient ainsi un signal net et sans parasite. Deux solutions sont couramment adoptées pour constituer les éléments de contact des boutons-poussoirs à rappel magnétique. Dans l'une, le bouton-poussoir déforme une lame métallique pour établir le contact. Dans l'autre, le bouton-poussoir est rigide et vient relier deux éléments de contact fixes. Aucune des deux n'est entièrement satisfaisante. L'invention vise à fournir un appareil à clavier répondant mieux que ceux antérieurement connus aux exigences de la pratique, notamment en ce qu'il est de réalisation simple et économique et assure néanmoins un contact électrique satisfaisant, même après de très nombreuses manoeuvres. Dans ce but, l'invention propose notamment un appareil caractérisé en ce que chaque bouton-poussoir porte un étrier de contact élastique destiné à relier des contacts électriques portés par une contre-plaque parallèle à la plaque armature et percée de trous de guidage des boutons-poussoirs. Grâce à la disposition ci-dessus définie, on peut adopter les matériaux les mieux appropriés pour constituer, d'une part, la bague et, d'autre part, l'étrier de contact. Dans un mode de réalisation particulièrement avantageux, chaque bouton-poussoir comporte une queue de diamètre inférieur à celui de la te te et chaque étrier porte des doigts élastiques de retenue dudit étrier sur la queue, dans une position où il plaque la bague correspondante contre la tête. Comme les appareils déjà connus, l'appareil suivant l'invention peut comporter des moyens de rappel magnétique dont la partie formant aimant est constituée soit par la plaque armature, soit par la bague. Toutefois, il est particulièrement avantageux d'utiliser une plaque ferromagnétique (typiquement en fer doux) et une bague en composite élastomère-ferrite qui peut etre obtenu aisément par découpage à la presse. On peut notamment utiliser, pour constituer les bagues, le matériau vendu sous forme de bandes à aimantation longitudinale. L'invention sera mieux comprise à la lecture de la description qui suit d'un appareil qui en constitue un mode particulier de réalisation donné à titre d'exemple non limitatif. La description se réfère à-la figure unique qui l'accompagne et qui en est une vue schématique, en élévation et en coupe partielle. L'appareil représenté comprend une plaque armature 10 en matériau ferromagnétique (fer doux par exemple) fixée à une contreplaque 11 isolante. La plaque 10 est percée de trous 12 régulièrement répartis, destinés à rider la tête de boutons-poussoirs tels que 13, dont un seul est montré en position enfoncée. Chacun des boutons-poussoirs comporte une partie isolante, comprenant la tête 14, une partie de diamètre réduit 15 se raccordant à la tête par un épaulement 16 et une queue 17. Cette partie est avantageusement constituée en matière plastique moulée et la face terminale de la tête peut porter des caractères d'identification, facilement réalisables en relief par surmoulage. Les moyens de rappel magnétique de chaque bouton-poussoir 13 comportent un aimant permanent en forme de bague 18 enfilé sur la partie 15 et supporté par une coupelle 29,en en matériau ferromagnétique pour constituer culasse. Cette coupelle présente un trou permettant de la glisser sur la queue 17. Les bagues 18 sont avantageusement constituées en matériau composite élastomèrematériau magnétique, bien qu'on puisse également utiliser des ferrites. Une solution particulièrement intéressante consiste à utiliser des bagues obtenues par découpage d'un matériau composite se présentant sous forme de tapis d'épaisseur constante, à aimantation dirigée dans le sens du plan du tapis. Chaque bouton comporte encore un étrier élastique 20 qui remplit une double fonction. D'une part, il permet de constituer des liaisons électriques entre des plots tels que 21 prévus sur la contre-plaque 11, d'autre part, il maintient en place l'armature 19 et la bague 18 du bouton-poussoir correspondant, cette dernière contre l'épaulement 16. Dans ce but, chaque étrier 20 se présente sous forme d'une rondelle en matériau élastique et électriquement conducteur, typiquement en feuillard de métal à ressort revêtu d'une couche de métal inoxydable, percéed'un trou de passage de la queue 17 et munie de doigts rabattus 22 de verrouillage. On voit que le montage d'un bouton-poussoir s'effectue de façon très simple il suffit de glisser sur la partie 14 d'abord la bague 18 munie de son armature 19, puis l'étrier 20. La contre-plaque 11, fixée parallèlement à la plaque armature 10 par des moyens quelconques tels que 23, est en matériau isolant. Elle est percée de trous tels que 24 livrant passage aux queus des boutons et susceptibles de les guider, un jeu suffisant étant toutefois prévu pour permettre aux boutonspoussoirs de s'orienter correctement pour assurer un bon contact. La contre-plaque 11, qui peut entre réalisée par des processus classiques utilisés dans la technologie des circuits imprimés simple ou double face, peut être fixée à son tour à un support 25 qui porte les circuits logiques éventuels 26 commandés par le clavier de boutons-poussoirs. Les claviers suivant l'invention sont susceptibles de prendre des formes très variables. Lorsqu'on cherche à réaliser des claviers de petites dimensions, destinés par exemple à des postes téléphoniques ou à des calculatrices de poche, les moyens de rappel magnétiques sont avantageusement prévus pour exiger une force de rupture de 100 à 150 g. Ce résultat peut être atteint avec des bagues ayant une surface active inférieure au centimètre carré. La course sera généralement comprise entre 2 et 3 mm environ. L'invention est susceptible de nombreuses variantes de réalisation, notamment en ce qui concerne l'étrier de contact et les plots associés 21. Dans le mode de réalisation illustré, l'étrier et les plots sont destinés à fournir un contact galvanique auto-nettoyant. On pourra également utiliser des contacts à variation de capacité, comprenant des pastilles en deux parties montées sur la contre-plaque 11. L'appareil est également compatible avec une transmission par fibres optiques, la mise en communication de deux plots par un étrier provoquant l'allumage d'une diode électro-luminescente couplée à une fibre optique. Il va sans dire que la portée du présent brevet s'étend à de telles variantes ainsi, plus généralement, qu'à toutes autres restant dans le cadre des équivalences. REVENDICATIONS 1. Appareil électrique à clavier, comprenant une pluralité de boutons-poussoirs enfonçables le long de trous de guidage respectifs d'une plaque armature qui constitue , avec des bagues portées par les boutons-poussoirs, des moyens de rappel magnétique maintenant au repos les boutons dans une position de butée où l'entrefer desdits moyens est nul et où les têtes des boutons font saillie hors de la plaque armature, caractérisé en ce que chaque bouton-poussoir porte un étrier de contact élastique destiné à relier des contacts électriques portés par une contre-plaque parallèle à la plaque armature et percée de trous de guidage des boutons-poussoirs. 2. Appareil suivant la revendication 1, caractérisé en ce que chaque bouton-poussoir comporte une queue de diamètre inférieur à celui de la tête et en ce que chaque étrier porte des doigts élastiques de retenue dudit étrier sur la queue, dans une position où il plaque la bague correspondante contre la tête. 3. Appareil suivant la revendication 1 ou 2, caractérisé en ce que la plaque armature est en matériau ferromagnétique tandis que les bagues sont en matériau composite ferriteélastomère. 4. Appareil suivant la revendication 1, 2 ou 3, caractérisé en ce que chaque bouton-poussoir comporte une te te et une queue moulées d'une seule pièce en matière plastique. 5. Appareil suivant l'une quelconque des revendications précédentes, caractérise en ce que les étriers de contact sont en feuillard de métal à ressort revêtu d'une couche de métal inoxydable. 6. Appareil suivant l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que la contre-plaque porte des plots et pistes gravés en regard des étriers. 7. Appareil suivant l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que la contre-plaque est fixée à un support plat sur lequel des circuits logiques sont montés à l'opposé de ladite contre-plaque.