Brevet FR2485321A1 — publié le 19811224

L'invention concerne d'une manière générale les boî- tiers, et plus particulièrement des bottiers pouvant être utilisés pour coupler de façon fonctionnelle des composants électroniques afin de former un appareil électronique unique. Dans l'art antérieur, des appareils électroniques tels que des calculatrices de poche ont été réalisés par des procé- dés mettant en oeuvre un matériel divers. Un procédé de réali- sation de tels appareils consiste à monter sur une seule pla- quette à circuit tous les éléments nécessaires aux circuits électroniques, aux entrées manuelles et à la sortie en lecture. Un exemple typique de ces appareils est une calculatrice de poche comportant: une seule plaquette à circuit imprimé portant un dispositif d'affichage qui présente une surface d'affichage située à une certaine hauteur au-dessus de la plaquette; une matrice de commutateursà touches montés sur la plaquette à circuit imprimé ou sensiblement au niveau de cette plaquette; un boîtier portant la plaquette à circuit imprimé et présen- tant une surface sensiblement affleurante située au niveau de la surface d'affichage; et plusieurs capuchons de touches qui permettent d'actionner les commutateurs à partir de la surface affleurante. Outre la nécessité d'ajouter des éléments passifs sous la forme de capuchons de touches, un tel procédé de fabri- cation pose un problème lorsqu'on tente de sceller la surface de la calculatrice afin d'empêcher l'introduction de corps étrangers, en particulier à proximité des capuchons de touches. Un autre procédé de fabrication de ces calculatrices de poche consiste à utiliser une seule plaquette à circuit imprimé portant un dispositif d'affichage qui présente une sur- face d'affichage située à un niveau différent de celui de la plaquette, une matrice de commutateursà touches du type à dôme montée à proximité de la surface de la plaquette à circuit imprimé et scellée par une couche de recouvrement enduite d'adhésif, comme décrit dans les brevets des Etats-Unis d'Amé- rique n0 4 042 439 et n0 4 085 306. Cependant, un tel procédé de fabrication maintient la surface du clavier à un niveau dif- férent de celui de la surface d'affichage et empêche donc l'u- tilisation d'une seule couche de recouvrement, doublée d'adhésif, pour sceller à la fois la surface d'affichage, encadrée de la fenêtre d'affichage ménagée dans le boîtier, et l'ensemble à clavier. Un autre procédé essayé pour la fabrication d'une telle calculatrice de poche consiste à monter le dispositif d'affichage et la surface correspondante sous un certain angle par rapport au plan de la surface du clavier et à permettre ainsi à l'opérateur de mieux voir la surface d'affichage. Cependant, ce procédé de fabrication soulève des problèmes correspondants de coût associés au câblage par fils reliant les plaquettes à circuit au dispositif d'affichage pour établir les connexions électriques. Il existe donc la nécessité de disposer d'un boîtier d'appareil électronique permettant à un dispositif électronique fonctionnel, comportant au moins deux plaquettes à circuit imprimé qui présentent des surfaces fonctionnelles situées à des niveaux différents par rapport aux surfaces de montage res- pectives, d'être monté de façon à présenter une seule surface affleurante. L'invention a donc pour objet un boîtier perfectionné destiné à un appareil électronique, conçu de manière que plus d'une surface fonctionnelle, situées à des niveaux différents par rapport à la surface de montage d'une plaquette correspon- dante à circuit, puissent être montées sur une surface commune. L'invention a également pour objet un boîtier perfectionné des- tiné à un appareil électronique et permettant à plusieurs sur- faces fonctionnelles, supportées chacune par une plaquette indé- pendante à circuit imprimé, d'être montées suivant une surface sensiblement affleurante, dans au moins deux plans, sans néces- siter la pose de fils d'interconnexion entre les plaquettes à circuit imprimé. Selon une forme de réalisation de l'invention, un boi- tier perfectionné destiné à un appareil électronique comprend une surface sensiblement affleurante de commande et de visée, au moins des première et seconde plaquettes à circuit disposées au-dessous de la surface affleurante et présentant chacune une surface de montage et une surface fonctionnelle situées à des niveaux différents, et un élément isolant de séparation placé entre les première et seconde plaquettes afin de les coupler mutuellement pour que leurs surfaces fonctionnelles coinci- dent avec la surface affleurante de commande et de visée. Selon une autre forme de réalisation de l'invention, le bottier perfectionné pour appareil électronique comprend une surface de commande et de visée située dans au moins des.. premier et second plans, au moins des première et seconde pla- quettes à circuit montées au-dessous de la surface de commande et de visée et présentant chacune une surface fonctionnelle, une surface de montage et une différence de niveau entre la surface de montage et la surface fonctionnelle, et un élément isolant de séparation placé entre les première et seconde pla- quettes afin de les coupler mutuellement pour que la première surface fonctionnelle coïncide avec le premier plan et que la seconde surface fonctionnelle coïncide avec le second plan. L'invention concerne également un procédé perfectionné d'assemblage d'un appareil électronique présentant une surface sensiblement affleurante de commande et de visée et au moins des première et seconde plaquettes à circuit situées au-dessous de la surface affleurante et présentant chacune une surface de montage et une surface fonctionnelle situées à des niveaux diffé- rents. Le procédé consiste à écarter les plaquettes à circuit du bottier afin que les surfaces fonctionnelles coïncident sen- siblement avec la surface de commande. L'invention sera décrite plus en détail en regard des dessins annexés à titre d'exemples nullement limitatifs et sur lesquels: la figure 1 est une vue en perspective d'un appareil électronique présentant une surface sensiblement affleurante de commande et de visée; la figure 2 est une coupe de l'appareil électronique suivant la ligne 2-2 de la figure 1, comportant le bottier selon l'invention; la figure 3 est une coupe de l'appareil électronique suivant la ligne 2-2 de la figure 1, montrant le bottier selon l'invention, les composants électroniques fonctionnels n'étant pas représentés pour plus-de clarté; la figure 4 est une coupe suivant la ligne 4-4 de la figure 2; la figure 5 est une vue en perspective d'un appareil électronique présentant une surface sensiblement affleurante de commande et de visée contenue dans deux plans; la figure 6 est une coupe de l'appareil électronique suivant la ligne 6- 6 de la figure 5, comportant le boîtier selon l'invention; la figure 7 est une coupe, analogue à celle de la figure 6, mais dont les composants électroniques fonctionnels sont supprimés pour montrer plus clairement le boîtier; et la figure 8 est une coupe suivant la ligne 8-8 de la figure 6. La figure 1 représente un appareil électronique compor- tant un boîtier selon l'invention, indiqué globalement par la référence numérique 10. L'appareil électronique 10 présente une surface sensiblement affleurante 12 de commande et de visée, et un boîtier 14 relié fonctionnellement à la surface affleurante 12. La figure 2 est une coupe suivant la ligne 2-2 de la figure 1. Au moins une première plaquette 30 à circuit et une seconde -40 à circuit sont montées au- dessous de la surface affleurante ou lisse 12. La première plaquette 30 présente une surface 32 de montage et une surface fonctionnelle 34 définis- sant entre elles une première hauteur. La seconde plaquette 40 à circuit présente une surface 42 de montage et une surface fonctionnelle 44 définissant entre elles une seconde hauteur qui est différente de la première hauteur. Il apparaît que le boîtier 14 maintient écartées l.une de l'autre les première et seconde plaquettes 30 et 40 à circuit de manière que la première surface fonctionnelle 34 et la seconde surface fonctionnelle 44 coïncident sensiblement avec la surface affleurante 12. Cette dernière est située généralement au-dessus du boîtier 14 qui, comme montré également sur la figure 3, pré- sente une première surface 16 destinée à établir une communica- tion avec la première plaquette 30 à circuit, et une seconde surface 18 destinée à établir une communication avec la seconde plaquette 40 à circuit. Le boîtier 14 présente également une ouver- ture 22 de connexion dont les extrémités respectives sont situées et définies dans la première surface 16 et dans la seconde surface 18 du boîtier 14. Ce dernier présente également une ouverture 24 destinée à un organe de fixation et dont les extrémités res- pectives sont définies par les première et seconde surfaces 16 et 18 du boîtier. Des organes de fixation, destinés à comprimer des organes conducteurs afin de relier électriquement la première plaquette 30 à circuit à la seconde plaquette 40 à circuit, com- prennent au moins une première patte 26 réalisée d'une seule pièce avec le boîtier 14 et disposée pour s'enclencher avec une extrémité de la première plaquette 30, et au moins une seconde patte 28, également réalisée d'une seule pièce avec le boîtier 14 et destinée à s'enclencher avec une extrémité de la seconde plaquette 40 à circuit. La première plaquette 30 à circuit présente en outre une ouverture 36 de connexion disposée de manière à recevoir un organe fileté 52 de fixation en un point éloigné de la première patte 26. La seconde plaquette 40 à circuit présente une seconde ouverture 46 disposée de manière à recevoir l'organe 52 de fiza- tion en un point éloigné de la seconde patte 28. La première pla- quette 30 et la seconde plaquette 40 sont en contact avec des organes conducteurs, par exemple un connecteur 50 en élastomère, destinés à relier électriquement la première plaquette 30 et la seconde plaquette 40. Le connecteur 50 en élastomère présente avantageusement une hauteur supérieure à la profondeur du trou 22 de connexion, qui est égale à la différence de niveau entre la première surface 16 etla seconde surface 18 du boîtier. Le connecteur 50 en élastomère est placé à l'intérieur de l'ouver- ture 22 de connexion afin que ce connecteur 50 soit monté dans le boîtier 12 et il est retenu par un organe de fixation compre- nant, par exemple, l'organe fileté 52 qui passe dans l'ouverture 46 de la seconde plaquette, dans l'ouverture 24 du boîtier et dans l'ouverture 36 de la première plaquette afin que la surface 32 de montage de la première plaquette et la surface 42 de mon- tage de la seconde plaquette compriment le connecteur 50 en élas- tomère à l'intérieur de l'ouverture 22 de connexion pour qu'un contact électrique soit établi. Comme représenté, une fois mis en place, le dispositif de fixation, comprenant l'organe fileté unique 52, réalise une liaison rigide entre le boîtier 14, la première plaquette 30 à circuit et la seconde plaquette 40 à circuit et il réalise également, avec le connecteur 50 en élas- tomère, la liaison électrique entre la première plaquette 30 et la seconde plaquette 40. Le boîtier perfectionné de l'appareil électronique 10 comporte avantageusement un revêtement extérieur continu 60 doublé d'adhésif. Comme représenté sur la figure 2, le revête- ment 60 est fixé à la surface affleurante 12 et au boîtier 14 afin que la surface 12 de commande et de visée soit recouverte de façon étanche et protégée ainsi contre l'introduction de corps étrangers. Le revêtement extérieur 60 peut également, par la même occasion, maintenir des commutateurs à rupture brusque en position sur la première plaquette 30 à circuit, comme décrit dans le brevet n0 4 042 439 précité. La figure 3 représente en coupe un boîtier nu 14 destiné à un appareil électronique 10 dont les autres composants ne sont pas représentés pour plus de clarté, la coupe de la figure 3 étant réalisée suivant la même ligne que celle de la figure 2. La figure 3 montre clairement la première surface 16 du boîtier, la seconde surface 18 du boîtier qui est espacée de la première surface 16, la surface 12 sensiblement affleurante, l'ouverture 22 du connecteur dont les extrémités sont situées à la première surface 16 et à la seconde surface 18 du boîtier, l'ouverture 24 de l'organe de fixation du boîtier dont les extrémités sont situées à la première surface 16 et à la seconde surface 18 du boîtier, et les pattes 26 et 28 de montage destinées à s'enclen- cher respectivement avec la première plaquette 30 à circuit et avec la seconde plaquette 40 à circuit. La figure 4 est une coupe suivant la ligne 4-4 de la figure 2. Le corps 14 du boîtier est représenté comme délimitant l'ouverture 22 du connecteur, cette ouverture entourant et logeant l'élément 50 de connexion en élastomère. Cet élément 50 de con- nexion comprend plusieurs conducteurs séparés 54, isolés les uns des autres. Le corps 14 du boîtier présente en outre l'ouverture 24 qui, comme représenté, loge l'organe fileté 52 de fixation. La figure 5 représente un appareil électronique compor- tant une variante du boîtier selon l'invention et indiqué globa- lement par la référence numérique 110. L'appareil électronique présente une surface 112 sensiblement affleurante de com- mande et de visée comprenant (voir figure 6) au moins un premier plan 112A et un second plan 112B, et un boîtier 114 qui est relié fonctionnellement à la surface affleurante 112. La figure 6 représente en coupe, suivant la ligne 6-6 de la figure 5, un appareil électronique 110 dont le boîtier est constitué par la seconde forme de réalisation de l'invention. La surface affleurante 112A est située en avant d'une plaquette 130 à circuit qui présente une première surface fonctionnelle 134 située dans le plan 112A, et la surface affleurante 112B est située en avant d'une seconde plaquette 140 à circuit présentant une seconde surface fonctionnelle 144 contenue dans le plan 112B. La première plaquette 130 à circuit présente une surface 132 de montage et la surface fonctionnelle 134 délimitant entre elles une première hauteur. La seconde plaquette 140 à circuit pr-ésente une surface 142 de montage et la surface fonctionnelle 144 qui définissent entre elles une seconde hauteur pouvant être diffé- rente de la première hauteur. La surface affleurante 112 s'étend généralement au-dessus du boîtier 114 et, comme montré également sur la figure 7, elle comprend une première surface 116 de boîtier s'étendant parallè- lement au premier plan 112A afin de permettre une communication avec la surface. de montage de la seconde plaquette 140 à circuit. Le boîtier 114 présente en outre une ouverture 122 de connexion dont les extrémités respectives sont situées et définies dans la première surface 116 du boîtier et dans la seconde surface 118 du boîtier. Le boîtier 114 présente également une ouverture-124 destinée au passage d'un organe de fixation du boîtier et dont les extrémités respectives sont définies par la première surface 116 et par la seconde surface 118 du boîtier. Des moyens de fixa- tion, destinés à comprimer des organes conducteurs conçus pour relier électriquement la première plaquette 130 à la seconde plaquette 140, comprennent au moins une première patte 126 réa- lisée d'une seule pièce avec le boîtier 114 et disposée pour s'enclencher avec une extrémité de la première plaquette 130 à circuit, et au moins une seconde patte 128, qui est également réalisée d'une seule pièce avec le boîtier A,_,-et qui est dis- posée pour s'enclencher avec une extrémité de la seconde pla- quette 140 à circuit. La première plaquette 130 à circuit présente en outre une ouverture 136 disposée de manière à recevoir un organe fileté 152 de fixation en un point éloigné de la première patte 126. La seconde plaquette 140 à circuit présente une seconde ouverture 146 disposée de manière à recevoir l'organe 152 de fixation en un point éloigné de la seconde patte 128. La pre- mière plaquette 130 et la seconde plaquette 140 sont en con- tact avec un élément conducteur, par exemple un connecteur 150 en élastomère destiné à relier électriquement la première pla- quette 130 à circuit à la seconde plaquette 140 à circuit. Le connecteur 150 en élastomère présente une première extrémité parallèle au plan 112A et une seconde extrémité parallèle au plan 112B, et il présente avantageusement une hauteur moyenne supérieure à la profondeur de l'ouverture 122 de l'élément de connexion, qui est égale à la différence moyenne des hauteurs telles que définies par la première surface 116 et la seconde surface 118 du boîtier. Le connecteur 150 en élastomère est dis- posé à l'intérieur de l'ouverture 122 et il est retenu par un organe de fixation pouvant comprendre, par exemple, l'organe fileté 152 de fixation qui passe dans l'ouverture 146 de la seconde plaquette, dans l'ouverture 124 du boîtier et dans l'ou- verture 136 de la première plaquette afin que la surface 132 de montage de la première plaquette et la surface 142 de montage de la seconde plaquette compriment le connecteur 150 en élasto- mère. Comme représenté, une fois mis en place, les moyens de fixation, qui comprennent également l'organe fileté unique 152 appliqué contre une rondelle oblique 153, présentant un trou défini par une première extrémité s'étendaïit parallèlement au plan 112A et par une seconde extrémité s'étendant parallèlement au plan 112B, et un écrou, réalisent une liaison rigide entre le boîtier 114, la première plaquette 130 à circuit et la seconde plaquette 140 à circuit et établissent en outre, avec le connec- teur 150 en élastomère, une liaison électrique entre la première plaquette 130 et la seconde plaquette 140. Le boîtier perfectionné destiné à l'appareil électro- nique 110 comporte avantageusement un revêtement extérieur continu 160, doublé d'adhésif, qui présente un premier plan parallèle au plan 112A et un second plan parallèle au plan 112B. Comme montré sur la figure 6, le revêtement extérieur 160 est fixé à la surface affleurante 112 et au bottier 114 afin que la surface 112 de commande et de visée soit protégée de façon étan- che contre l'introduction de corps étrangers. Par la même occa- sion, le revêtement extérieur 160 peut également maintenir en position sur la p remière plaquette 130 à circuit des commuta- teurs à rupture brusque, comme décrit dans le brevet no 4 042 439 précité. La figure 7 représente en coupe un boîtier nu 114 des- tiné à un appareil électronique 110 dont les autres composants ne sont pas représentés pour plus de clarté, la coupe de la figure 7 suivant la même ligne de référence que celle de la figure 6e La figure 7 montre clairement la première surface 116 du boîtier, la seconde surface 118 du boîtier espacée de la pre- mière surface 116, la surface sensiblement affleurante 112 qui comprend des premier et second plans 112A et 112B, l'ouverture 112 destinée au connecteur et dont les extrémités sont situées à la première surface 116 et à la seconde surface 118 du boîtier, l'ouverture 124 destinée à l'organe de fixation et dont les extrémités sont situées à la première surface 116 et à la seconde surface 118 du.boitier, et les pattes 126 et 128 de montage des- tinées à s'enclencher respectivement avec la première plaquette à circuit et avec la seconde plaquette 140 à circuit. La figure 8 est une coupe suivant la ligne 8-8 de la figure 6. Le corps 114 du boîtier est représenté comme définis- sant l'ouverture 122 destinée à l'élément de connexion, cette ouverture 122 logeant l'élément 150 de connexion en élastomère. Cet élément de connexion comporte plusieurs conducteurs séparés 154, isolés électriquement les uns des autres. Le corps 114 du bottier présente en outre l'ouverture 124 qui, comme représenté, loge l'organe fileté 152 de fixation. Il va de soi que de nombreuses modifications peuvent être apportées au boîtier décrit et représenté sans sortir du cadre de l'invention. REVENDICATIONS 1. Bottier d'appareil électronique, caractérisé en ce qu'il présente une surface sensiblement affleurante (12,112) de commande et de visée, au moins des première et seconde pla- quettes à circuit (30,40, 130,140) disposées au-dessous de ladite surface affleurante et présentant chacune une surface de montage (32,42, 132,142) et une surface fonctionnelle (34, 44, 134,144) telles que les hauteurs comprises entre les sur- faces de montage et les surfaces fonctionnelles des plaquettes soient différentes, et un dispositif isolant de séparation placé entre les première et seconde plaquettes afin de les relier mutuellement l'une à l'autre pour que lesdites surfaces fonc- tionnelles coïncident avec la surface affleurante de commande et de visée. 2. Boîtier selon la revendication 1, caractérisé en ce que le dispositif isolant de séparation comprend un boîtier (14, 114) qui présente au moins une ouverture (22,122) destinée au passage d'un élément de connexion, une première surface (16,116) qui définit une première extrémité de cette ouverture pour per- mettre une communication avec la surface de montage de la pre- mière plaquette, une seconde surface (18,118) qui définit une seconde extrémité de ladite ouverture, espacée de la surface de montage de la première plaquette et permettant une communication avec la surface de montage de la seconde plaquette, un élément conducteur (50,150) placé en contact avec les première et seconde plaquettes, disposé dans l'ouverture (22,122) afin de relier électriquement les plaquettes, et un élément (52, 152) de fixation destiné à comprimer contre les plaquettes l'élément conducteur à l'intérieur de l'ouverture (22,122). 3. Boîtier selon la revendication 2, caractérisé en ce que ladite ouverture présente une profondeur égale à ladite différence des hauteurs. 4. Boîtier selon l'une des revendications 2 et 3, carac- térisé en ce que l'élément conducteur comprend un connecteur (50,150) en élastomère dont la hauteur est supérieure à la pro- fondeur de ladite ouverture (22,122). 1l 5. Boîtier selon l'une quelconque des revendications 2, 3 et 4, caractérisé en ce que chaque plaquette à circuit présente, à une première extrémité, une ouverture (36,46, 136,146) destinée au passage d'un organe de fixation, le bol- tier présentant une ouverture (24,124) destinée au passage d'un organe de fixation et alignée avec lesdites ouvertures (36,46, 136,146) des plaquettes, lesdits organes de fixation comprenant plusieurs pattes (26, 28, 126,128) reliées au boîtier et destinées à s'enclencher avec une seconde extrémité,de cha- cune des plaquettes, éloignéesde ladite première extrémitéêet un organe fileté (52,152) de fixation passant dans chacune des- dites ouvertures (36,46, 136,146) des plaquettes. 6. Bottier selon l'une quelconque des revendications 2, 3 et 5, caractérisé en ce que l'élément conducteur comprend un connecteur (50,150) en élastomère dont la hauteur est supé- rieure à la profondeur de ladite ouverture-(22,122). 7. Procédé d'assemblage d'un appareil électronique (10, 110) qui présente une surface sensiblement affleurante (12,112) de commande et de visée, avec au moins des première et seconde plaquettes à circuit (30,40, 130, 140) situées au-dessous de ladite surface affleurante, selon l'une quelconque des reven- dications précédentes, caractérisé en ce qu'il consiste à écar- ter l'une de l'autre les plaquettes à circuit à l'intérieur du bottier afin que lesdites surfaces fonctionnelles (34,44, 134, 144) coïncident sensiblement avec ladite surface de commande (12,112). 8. Procédé selon la revendication 7, caractérisé en ce qu'il consiste à monter un élément compressible (50,150) de connexion dans une ouverture du boîtier. 9. Procédé selon la revendication 8, caractérisé en ce qu'il consiste à comprimer l'élément de connexion contre les plaquettes à circuit afin qu'un contact électrique soit établi entre les plaquettes et l'élément.