Brevet FR2476380A1 — publié le 19810821

La présente invention se rapporte à des claviers blindés et concerne, plus particulièrement, des claviers blindés propres à être utilisés dans des compteurs d'af- franchissement ou machines à affranchir. On a mis au point des compteurs d'affranchissement électroniques comportant des circuits électroniques de comptabilisation et autres. Des compteurs d'affranchisse- ment de ce type sont décrits dans les brevets U.S. NO 3 978 457 et U.S. NO 3 938 095. Des claviers sont pré- vus dans les compteurs d'affranchissement électroniques pour permettre à l'utilisateur d'introduire le montant de l'affranchissement à imprimer. Les claviers sont éga- lement utilisés pour déclencher diverses fonctions dans le compteur, par exemple en vue de rappeler pour l'affi- chage le montant contenu dans le registre de comptage, qui indique le total de tous les affranchissements impri- més par le compteur et le montant contenu dans le regis- tre de décomptage, qui est le montant de la réserve d'af- franchissements pouvant être imprimés. Les circuits de comptabilisation électroniques du compteur d'affranchissement traitent l'information qui peut être introduite par l'intermédiaire du clavier. Ces circuits comprennent des circuits de mémoire rémanente ou non volatile pour stocker l'information de comptabilisa- tion d'affranchissement, qui font partie des registres du compteur d'affranchissement. Des programmes propres à assurer un fonctionnement convenable du compteur sont également stockés dans des circuits de mémoire supplémen- taires. Les circuits de mémoire et de comptabilisation ont remplacé la fonction assurée, dans les compteurs d'affranchissement antérieurs, par des registres de comp- tabilisation mécaniques. Les compteurs d'affranchissement électroniques, de même que les compteurs d'affranchissement mécaniques, exigent un haut niveau de sécurité. En effet, la réserve d'affranchissement disponible pour l'impression qui est stockée dans le compteur représente le crédit d'affran- chissement que l'utilisateur s'est préalablement procuré auprès des services postaux. Par suite, l'information sto- ckée dans les registres a une valeur monétaire. En consé- quence, le compteur doit être rendu capable de résister à des tentatives de modification non autorisées, inten- tionnelles ou par inadvertance, dans les registres. Si, par exemple, une incrémentation non autorisée était effec- tuée dans le registre de décomptage du compteur, un cer- tain montant d'affranchissement serait disponible pour l'impression, montant pour lequel aucun paiement n'a été effectué. Inversement, si une décrémentation non autori- sée était effectuée dans le registre de décomptage du compteur, un certain montant d'affranchissement pour le- quel un paiement a été effectué ne serait pas disponible pour l'impression. Des parasites de rayonnement électromagnétique peuvent affecter de façon nuisible le compteur d'affran- chissement électronique. Ce rayonnement peut inclure le spectre des radiofréquences, qui est généralement consi- déré comme s'étendant dans une gamme d'environ 5 kHz à 106 MHz. Le spectre des radiofréquences couvre certaines fréquences acoustiques, les fréquences de télévision et les fréquences radar. Le rayonnement peut provoquer une perte ou une distorsion de données ou de programmes sto- ckés dans le compteur. Cette perte ou cette distorsion peuvent entraîner un fonctionnement incorrect du compteur, y compris une comptabilisation erronée éventuelle des affranchissements qui ont été imprimés ou qui sont dispo- nibles pour l'impression. Ces effets peuvent entraîner une mise hors service totale du compteur. Il a été reconnu qu'on peut éliminer les effets d'un rayonnement électromagnétique sur un montage de compteur d'affranchissement électronique en utilisant un blindage. Un blindage supplémentaire a été prévu, dans certains cas, pour les parties critiques internes du compteur, telles que le circuit de comptabilisation. Le clavier constitue une des zones dans lesquelles le rayon- nement électromagnétique peut pénétrer dans le dispositif. Toutefois, certains claviers ont été conçus de manière à empêcher une telle pénétration. Ces claviers fonctionnent de façon satisfaisante pour le but auquel ils sont desti- nés, sans être sujets aux effets nuisibles du rayonnement électromagnétique. Malheureusement, ces claviers sont coûteux à fabriquer et comportent un grand nombre de pièces mobiles. Certains claviers de la technique antérieure ont utilisé un blindage en métal non ferreux présentant des ouvertures pour les éléments d'actionnement des commuta- teurs. Les éléments d'actionnement des commutateurs font saillie à travers ces ouvertures pour permettre la com- mande des commutateurs. Ces ouvertures constituent des zones dans lesquelles un rayonnement électromagnétique peut pénétrer dans le mécanisme, par l'intermédiaire du clavier, à moins qu'on ne prenne un soin extrême lors de la construction spécifique, par exemple dans le cas o les ouvertures du blindage sont trop grandes. En outre, si un tel blindage en métal non-ferreux assure bien une protection contre un rayonnement électromagnétique situé dans les bandes de fréquence des rayons gamma et des rayons X, par contre, il n'assure pas une protection convenable contre les effets d'un rayonnement électroma- gnétique situé dans la bande des radiofréquences. L'invention vise un clavier particulièrement pro- pre à être utilisé avec tous les types de circuits sus- ceptibles de subir l'interférence d'un rayonnement élec- tromagnétique, et qui sont destinés à être blindés. Le clavier assure une protection améliorée contre le rayon- nement électromagnétique et se prête à des techniques de production en série. En conséquence, le clavier offre un coût de fabrication plus bas que les claviers anté- rieurs utilisés dans de tels environnements. L'invention vise en outre un clavier blindé per- fectionné protégé contre un rayonnement électromagnétique pénétrant à l'intérieur d'un compteur d'affranchissement électronique. Le clavier présente une surface de blindage sans aucune ouverture susceptible de permettre la pénétra- tion d'un rayonnement dans les zones internes du compteur, car il n'est pas prévu d'ouvertures à travers lesquelles des pièces mobiles feraient saillie pour permettre l'ac- tionnement de contacts de commutateur. Cela réduit les contraintes de construction imposées au mécanisme du cla- vier pour empêcher la pénétration d'un rayonnement élec- tromagnétique dans le 'compteur, étant donné que l'ensemble du mécanisme du clavier est blindé. Un commutateur suivant l'invention comprend un pre- mier moyen de support comportant un premier côté et un second côté, un premier circuit conducteur comprenant plusieurs zones de contact étant monté sur le premier cô- té du premier moyen de support. Un second moyen de support isolant est également prévu; il comporte un premier côté et un second côté, un second circuit conducteur comprenant plusieurs zones de contact étant monté sur le premier côté du second moyen de support. Les premier et second moyens de support sont disposés de telle manière que leurs pre- miers côtés respectifs se trouvent en regard de surfaces opposées d'un élément d'espacement isolant perforé. Les moyens de support sont placés de telle manière que des zones de contact de chacun des premier et second circuits conducteurs soient adjacentes aux extrémités opposées d'ouvertures de l'élément d'espacement isolant pour former plusieurs paires de contacts. Une feuille conductrice comportant un premier côté et un second côté est disposée de telle manière que ce second côté soit adjacent au se- cond côté du premier moyen de support. La feuille conduc- trice est flexible pour permettre la transmission sélec- tive d'une force appliquée à son premier côté de manière à appliquer l'un contre l'autre les deux contacts d'une paire de contacts de commutateurs choisie parmi plusieurs contacts de commutateur. Suivant une caractéristique de l'invention, un dis- positif du type sensible à un rayonnement électromagnétique comporte un circuit électronique blindé dans un boîtier conducteur. Des moyens de commutation sont prévus pour introduire de l'information en vue de commander le fonc- tionnement dudit circuit électronique auquel plusieurs contacts de commutateur sont électriquement connectés. Une feuille flexible conductrice est disposée au-dessus des contacts de commutateur. Cette feuille est électri- quement connectée au bottier conducteur et est capable de transmettre une force qui lui est appliquée de manière à actionner des contacts de commutateur choisis. D'autres caractéristiques de l'invention apparai- tront au cours de la description qui va suivre. Aux dessins annexés donnés uniquement à titre d'exemple: - la figure 1 est une vue en perspective d'un compteur d'affranchissement comportant un clavier suivant l'invention, dont la platine inclinée perforée est repré- sentée avec arrachement partiel; - la figure 2 est une vue en coupe partielle agran- die d'un clavier suivant l'invention; - la figure 3 est une vue en coupe partielle agran- die d'un mode de réalisation de variante de la jonction entre le blindage du clavier et le bottier du compteur d'affranchissement; et - la figure 4 est une vue en perspective éclatée de quelques-unes des parties constituantes du clavier représenté sur la figure 2, et est utile à la compréhen- sion de l'invention. Un compteur d'affranchissement électronique 10 est subdivisé en deux parties principales. La première partie 12 contient les composants critiques qui exigent un haut degré de sécurité pour pouvoir résister à des violations intentionnelles ou non. La seconde partie 14 du compteur d'affranchissement électronique contient les parties du compteur qui peuvent être logées dans un boîtier moins résistant. La construction particulière du boîtier du compteur d'affranchissement et les composants internes 2476380 - du montage de ce dernier peuvent être de conception clas- sique. Le compteur comprend des circuits de stockage de programmes destinés à commander le fonctionnement de son mécanisme et d'enregistrement d'information postale telle que le montant de l'affranchissement imprimé par le comp- teur et la réserve d'affranchissement restant dans le compteur pour impression ultérieure. L'expression "comp- teur d'affranchissement" est utilisée ici pour désigner la catégorie générale de dispositifs permettant d'impri- mer une valeur unitaire définie en vue de l'acheminement de lettres ou paquets par les administrations des postes ou par des organismes privés, dispositifs qui peuvent également être utilisés pour d'autres applications ana- logues impliquant l'impression d'une valeur unitaire. Ladite expression est donc utilisée ici en tant que terme générique pouvant s'appliquer à des dispositifs employés en liaison avec des services autres que ceux qui sont exclusivement offerts par les administrations postales. L'expression couvre par exemple des compteurs pour ser- vices Drivés de frêt ou d'acheminement de paquets. Le compteur présente une fente 15 destinée à rece- voir un objet postal. Lorsqu'un objet postal est inséré dans la fente 15, il actionne un mécanisme d'affranchis- sement; ce mécanisme assure alors l'impression d'un affranchissement sur l'objet postal inséré. Le montant de l'affranchissement à imprimer sur l'objet postal est introduit dans le compteur, par l'intermédiaire du cla- vier 16, et est présenté visuellement sur l'affichage 18 du compteur. Les contacts de commutateur du clavier 16, qui sont représentés sur les figures 2 et 3, sont électri- quement connectés au montage du compteur d'affranchisse- ment et à un haut-parleur 20. Lorsqu'on appuie sur des touches 22 quelconques du clavier, le haut-parleur 20 émet un son audible. Cela est particulièrement désirable dans les claviers monolithiques, du type dans lequel le mouvement qui provoque l'actionnement d'un commutateur est extrêmement petit par rapport à celui d'un mécanisme de commutation de la technique antérieure du type méca- nique. Comme décrit plus loin de façon plus détaillée, une mince feuille d'acier inoxydable 24, qui fait partie du clavier 16, coopère avec la surface supérieure 26 du boîtier du compteur pour former une surface de métal fer- reux continue, qui empêche la pénétration d'un rayonne- ment électromagnétique dans la partie protégée 12 du compteur. On va maintenant se référer à la figure 2. La surface supérieure 26 du boîtier du compteur d'affranchis- sement 10 est évidée pour recevoir le clavier 16. Le cla- vier 16 est ainsi sensiblement de niveau avec la surface supérieure du compteur. Les extrémités de la feuille mé- tallique 24 sont en contact direct avec la surface supé- rieure 26 sans aucun interstice intermédiaire. Il est à noter que, du fait que la feuille est flexible, elle peut être réalisée comme représenté sur la figure 3, de maniè- re à chevaucher la surface supérieure 26 si on le désire. La partie inférieure du clavier 16 repose sur la surface en retrait 28 du boîtier du compteur. Le clavier 16 com- prend un couvercle supérieur 30 avec une identification imprimée des têtes de touche qui est représentée sur la figure 1. Le couvercle supérieur est fixé par un adhésif 32 à la feuille métallique 24. Des adhésifs 36 et38, dis- posés sur les côtés opposés d'un élément d'espacement 36, fixent la feuille métallique 24 à une plaquette à circuit isolante 40. La plaquette à circuit isolante 40 porte un circuit 42 constitué par une configuration conductrice imprimée et qui est séparé, par un élément d'espacement isolant perforé 48, d'un circuit 44, également constitué par une configuration conductrice imprimée et porté par une seconde plaquette à circuit isolante 46. Les plaquettes à circuit isolantes 40 et 46, pour faciliter la construction, sont formées à partir d'une unique feuille d'une seule pièce de plaquette isolante à circuits imprimés repliée comme indiqué en 50. Toute- fois, on peut également utiliser des plaquettes à circuit isolantes séparées. Le mode de réalisation particulier représenté. sur les figures 2 et 4 comprend une configura- tion conductrice de circuits imprimés qui, en raison de sa réalisation sur une unique plaquette d'une seule pièce, peut être obtenue en une unique opération de fabrication. Toutefois, il est à noter qu'on peut utiliser, suivant l'invention, non seulement des plaquettes à circuit iso- lantes non continues séparées, mais aussi des types de montage différents. La plaquette à circuit isolante 40 est fixée par un adhésif 52 à l'élément d'espacement isolant perforé 48. La plaquette à circuit isolante 46 est fixée, d'une ma- nière analogue, par un adhésif 54 à l'élément d'espace- ment isolant perforé 48. Un élément d'espacement adhésif 56 fixe la plaquette à circuit isolante 46 à la surface en retrait 28 du boltier du compteur d'affranchissement. Plus précisément, une couche d'adhésif 58 fixe la pla- quette isolante 46 à l'élément d'espacement 56 et un adhé- sif 60 fixe l'élément d'espacement adhésif 56 à la sur- face en retrait 28. Il est à noter que les configurations conductrices 42 et 44 sont disposées, l'une par rapport à l'autre et par rapport à l'élément d'espacement isolant perforé 48, de manière à former plusieurs paires de con- tacts de commutateur de circuit imprimé. Les différents commutateurs (paires de contacts de commutateur) sont disposés au-dessous de l'identification imprimée de têtes de touche sur le couvercle supérieur 30 et correspondent à cette identification. Une platine inclinée perforée 62 est prévue pour subdiviser matériellement la configuration imprimée de têtes de touche du couvercle supérieur, de façon que chaque identification de commutateur soit ma- tériellement séparée des autres identifications de commu- tateur pour éviter l'actionnement d'un commutateur par mégarde par un utilisateur. Cette disposition est claire- ment représentée sur la figure 2, o les deux contacts 42a et 44a d'une paire de contacts de commutateur de cir- cuit imprimé sont disposés chacun au voisinage immédiat de l'un des côtés opposés d'une ouverture de l'élément d'es- pacement perforé 48 et au-dessous d'une zone d'identifica- tion de tête de touche 30a du couvercle. Lorsqu'on appuie sur la surface supérieure 30a de la zone d'identification d'une paire de contacts de com- mutateur particulière sur le couvercle supérieur er, agis- sant dans le sens de la flèche 68, le couvercle supérieur , la feuille métallique 24, l'élément d'espacement adhé- sif isolant 34 et la plaquette à circuit isolante 40 flé- chissent suffisamment pour faire pénétrer le contact de commutateur 42a dans l'ouverture 64 et pour l'appliquer matériellement contre le contact de commutateur 44a. Le contact matériel ainsi obtenu établit une continuité électrique entre la partie de circuit correspondante de la configuration conductrice 42 et la partie de circuit correspondante de la configuration conductrice 44. Il est à noter que ces deux configurations forment une matrice de commutateurs permettant d'interconnecter électrique- ment divers conducteurs qui pénètrent dans le clavier par l'intermédiaire d'une configuration conductrice 70 montée sur une partie en saillie 72 de la plaquette à circuit isolante 46. Deux encoches 74 et 76 sont prévues pour permettre de plier la partie en saillie 72 de façon qu'elle puisse être fléchie jusqu'à une position dans la- quelle elle peut s'engager contre une plaquette à cir- cuits imprimés conjuguée connectée aux circuits 78 du compteur d'affranchissement 10 disposés à l'intérieur de celui-ci. Ces circuits 78 sont à leur tour connectés au haut-parleur 20 du compteur d'affranchissement. Les dimensions approximatives et les matériaux du clavier représenté sur les diverses figures sont indiqués dans la liste ci-dessous. Ces dimensions et ces matériaux ne sont mentionnés qu'à titre d'exemple et peuvent être modifiés. Un exemple d'une telle modification est celui des éléments d'espacement adhésifs 56 et 34 qui sont re- présentés sur la figure 2 des dessins comme ayant des épaisseurs différentes. (1) Tous les adhésifs (32, 36, 38, 52, 54, 58 et ) sont des adhésifs du type acrylique d'une épaisseur d'environ 25 microns. (2) Plaquette à circuits imprimés repliée - polyes- ter (tel que le Mylar de DuPont) d'environ 125 microns d'épaisseur (max.). (3) Elément d'espacement perforé - polyester (tel que le Mylar de DuPont) d'environ 125 microns d'épaisseur (max.). (4) Eléments d'espacement adhésifs 56 et 34 - Ma- tière plastique molle et souple d'environ 50 microns d'é- paisseur. (5) Feuille métallique mince - acier inoxydable d'environ 25 microns d'épaisseur. (6) Couvercle supérieur 30 - polycarbonate (tel que le Lexan de la G.E.) d'environ 0,15 à 0,2 mm d'épaisseur. REVENDICATIONS 1. Ensemble de commutateurs, caractérisé en ce qu'il comprend: un premier moyen de support comportant un premier côté et un second côté; un premier circuit conducteur (42) comportant plusieurs zones de contact disposées sur le premier côté dudit premier moyen de sup- port; un second moyen de support comportant un premier côté et un second côté; un second circuit conducteur (44) comportant plusieurs zones de contact disposées sur le premier côté dudit second moyen de support; un élément d'espacement isolant (48) présentant plusieurs ouvertures; lesdits premier et second moyens de support étant disposés de telle manière que leurs premiers côtés respectifs se trouvent en regard de surfaces opposées dudit élément d'espacement isolant et étant placés de telle manière que des zones de contact de chacun desdits premier et second circuits conducteurs soient adjacentes aux extrémités opposées d'ouvertures dudit élément d'es- pacement isolant pour former plusieurs commutateurs; et une feuille conductrice (24) comportant un premier côté et un second côté, le second côté de ladite feuille con- ductrice étant placé au voisinage immédiat du second côté dudit premier moyen de support; ladite feuille conduc- trice étant flexible pour permettre la transmission d'une force appliquée à son premier côté de manière à appliquer l'un contre l'autre les deux contacts de la paire de con- tacts d'un commutateur choisi parmi l'ensemble des commu- tateurs. 2. Commutateur tel que défini dans la revendica- tion 1, caractérisé en ce que le premier moyen de support est constitué par une première plaquette à circuit iso- lante flexible (42). 3. Commutateur tel que défini dans la revendica- tion 2, caractérisé en ce que le premier circuit conduc- teur est constitué par une configuration conductrice dis- posée sur ladite première plaquette à circuit isolante (42). 4. Commutateur tel que défini dans la revendica- tion 3, caractérisé en ce que le second moyen de support est constitué par une seconde plaquette à circuit iso- lante (44). 5. Commutateur tel que défini dans la revendica- tion 4, caractérisé en ce que lesdites première et se- conde plaquettes à circuit isolantes sont formées à par- tir d'une seule et même plaquette isolante (40) repliée de manière à. former lesdites première et seconde pla- quettes à circuit isolantes (42, 44). 6. Commutateur tel que défini dans la revendica- tion 5, caractérisé en ce que le second circuit conduc- teur est constitué par une configuration conductrice por- tée par ladite seconde plaquette à circuit isolante (44), et en ce que la feuille conductrice est en acier inoxy- dable (24). 7. Commutateur tel que défini dans la revendica- tion 1, caractérisé en ce qu'il comprend un moyen généra- teur de bruit audible (20) susceptible d'être actionné pour émettre un bruit audible, ledit moyen générateur de bruit audible étant électriquement connecté aux premier et second circuits conducteurs de telle manière que ledit moyen générateur de bruit audible soit actionné pour é- mettre un bruit audible, lorsque-les deux contacts de la paire de contacts d'un commutateur choisi sont appliqués l'un contre l'autre. 8. Commutateur tel que défini dans la revendica- tion 7, caractérisé en ce que ledit moyen générateur de bruit audible comprend un haut-parleur (20). 9. Compteur d'affranchissement du type propre à imprimer un affranchissement sur un objet postal, ledit compteur étant caractérisé en ce qu'il comprend un cir- cuit électronique (78) pour commander le fonctionnement dudit compteur d'affranchissement et comportant des moyens de comptabilisation d'un affranchissement qui a été imprimé; un boîtier conducteur (26) supportant ledit circuit (78); un ensemble de commutateurs (16) pour introduire des données dans ledit circuit afin d'assurer le fonctionnement dudit compteur d'affranchissement, ledit ensemble étant fixé audit boîtier et comprenant plusieurs commutateurs électriquement connectés audit circuit élec- tronique; une feuille flexible conductrice (24) disposée au-dessus des commutateurs et électriquement connectée audit boîtier pour permettre la transmission d'une force qui lui est appliquée afin d'actionner un commutateur choisi de manière à assurer le fonctionnement dudit comp- teur d'affranchissement. 10. Compteur d'affranchissement tel que défini dans la revendication 9, caractérisé en ce que ledit bol- tier (26) et ladite feuille conductrice flexible (24) coopèrent entre eux pour former une surface conductrice continue. 11. Compteur d'affranchissement tel que défini dans la revendication 10, caractérisé en ce qu'il com- prend un couvercle supérieur (30) portant une configura- tion d'identification des commutateurs et des têtes de touche associées, ledit couvercle étant placé au-dessus de ladite feuille conductrice flexible (24) et au-dessus des commutateurs correspondants, de façon qu'une force appliquée à une zone d'identification de touche particu- lière sur ledit couvercle supérieur provoque l'actionne- ment par la feuille conductrice flexible (24) du commuta- teur correspondant. 12. Compteur d'affranchissement tel que défini dans la revendication 11, caractérisé en ce qu'il comprend un moyen générateur de bruit audible (20) susceptible d'être actionné pour émettre un bruit audible, ledit moyen générateur de bruit audible étant électriquement connecté audit ensemble de commutateurs (16) de telle façon que l'actionnement de l'un quelconque des commutateurs agisse sur ledit moyen générateur de bruit audible (20) pour lui faire émettre un bruit audible. 13. Compteur d'affranchissement, caractérisé en ce qu'il comprend: des moyens d'impression d'un affranchis- sement sur un objet postal; un circuit (78) pour comman- der lesdits moyens d'impression et pour comptabiliser l'affranchissement imprimé par lesdits moyens d'impres- sion; un commutateur à clavier monolithique (16) blindé électriquement connecté audit circuit; et un moyen d'é- mission de bruit audible (20) électriquement connecté audit commutateur à clavier monolithique blindé. 14. Compteur d'affranchissement tel que défini dans la revendication 13, caractérisé en ce qu'il com- prend un boîtier conducteur (26) supportant ledit circuit (78) et coopérant avec ledit commutateur à clavier mono- lithique blindé (16), de telle manière que ledit boîtier et ledit commutateur à clavier monolithique blindé for- ment une surface électriquement conductrice ne présentant aucune ouverture. 15. Dispositif du type sensible au rayonnement électromagnétique, caractérisé en ce qu'il comprend un montage (78) pour commander le fonctionnement dudit dispositif, ledit montage comprenant des circuits qui sont affectés par un rayonnement électromagnétique; un boîtier conducteur (26) supportant ledit montage; un ensemble de commutation (16) pour introduire de l'infor- mation dans ledit montage en vue d'assurer le fonctionne- ment dudit dispositif, ledit ensemble de commutation étant fixé audit boîtier et comprenant des contacts de commutateur électriquement connectés audit montage (78); une feuille flexible conductrice (24) disposée au-dessus des contacts de commutateur et électriquement connectée audit bottier pour être capable de transmettre une force qui lui est appliquée afin d'actionner un contact de commutateur choisi quelconque afin d'assurer le fonction- nement dudit dispositif. 16. Dispositif suivant la revendication 15, carac- térisé en ce que ledit bottier (26) et ladite feuille conductrice flexible (24) coopèrent entre eux pour former une surface conductrice continue. 17. Dispositif suivant la revendication 15, carac- térisé en ce qu'il comprend un émetteur de bruit audible (20) électriquement connecté audit ensemble de commuta- tion (16) pour émettre un bruit audible lorsqu'un contact de commutateur est actionné.