Brevet FR2488726A1 — publié le 19820219

L, ir';erinte invention.e rapporte à des :1].vi.or ', toi len à:ieiiibrane;. Plus particulièrer.nent, - r. vnt tr. invention coni;erne un clavier à tou.ch-es -.,ort niL de toucihe:':patialement;épar,ée et formees d'une cou...e c npre:;sible de manière à simuler ou donner l'e!, fet d'une longue cours;e ( de l'ordre de 2,5 i{m ou plu:;), o. ar:omparaison à une courte course ( environ O,075 A 0,25 minm) pour un clavier à touches à membranes. L'inventi(on concerne é(jalement un procédé de fabrication d'un t:lavier à touches de ce genre. - Avec les claviers à touches à membranes plane de type,; connus, il est difficile pour un utilisa- teur d'avoir une indication que la touche a été actionnée A' c-::use du mouvement très limité des touches. En consé- quence on a cherché à mettre au point des claviers à toucles a neribranes comportant des touches permettant de fournir l'utilisateur une sensation de mouvement destinée à lui indiquer l'actionnement d'une touche. Dans l'art ant'rieur, on connaît diffé'rents types de claviers à tu-;he:; utili:;ant un,'l16ment opérant par action brusque p,,tnr produire ce iouven.ent, le clavier comportant une !,oulle de l'qende flexible et plane qui définit la zone À,n_ l'utili:ateur cdoit enfoncer pour manoeuvrer l'élément cti or, bru:.-Iue qui e:rt aà::oci' a cette zone particulière. _') Le.;: inconvw'nient' présentés par les ré.ali.,a- tion,.: t- nnue, consistent dan. la dépense additionnelle de produc;tion du panneau de circuit comportant l'élément I action bru.sque et:é_galement dans le fait que l'utilisa- teur doit localiser visuellement la zone de touche sur la iO feuille de l('qende flexible et plane avant d'enfoncer la l_.uç:e. Si l'utili:sateur enfonce la touche en un point ]oi.,:. de -on centre, leg contacts du circuit électrique toui ornt ationné.s par la touche peuvent être fermés sans dinriner une:.ensation de mouvement ou bien la touche peut dJonner ette.ensation de mouvement sans que le contact oitL 'tabli. La pr-ci:.ion de:- données introduites - l'aide i]'u:i -lvier 'à touches. e::t r>ar conséquent fonction de 1 ',tter io)n de 1 'opérateur. Dans l'art antérieur, on connaît difft'rents procédri; cherchant à remédier aux inconv-nient:- nentionns:; ci-dessus en ce qui concerne la localisation visuelle des touches sur la feuille de légende flexible et plane. Un procéd- de ce genre consiste à pourvoir la feuille de légende flexible de parties en creux qui sont alignée. avec les éléments à action brusque du panneau de circuit. A cause de ces parties en creux, la feuille flexible doit être séparée du panneau de circuit par un agent compressi- ble. Tout en remédiant aux inconvénients précités concer- nant la localisation visuelle des touches, ce procédé introduit des frais supplémentaires dans la fabrication du clavier à touches. L'invention a pour but de fournir un clavier à touches à membranes dans lequel les touches peuvent être localisées non visuellement par un utilisateur, ce clavier donnant également à l'utilisateur une sensation de mouve- ment. Un clavier à touches à membranes conforme à la présente invention comprend une structure stratifiée formée d'une feuille de légende flexible et plane, d'une feuille de matière expansée élastique et d'une feuille flexible de base portant des circuits imprimés. Des touches individuelles sont formées dans cette structure stratifiée en découpant dans l'épaisseur ladite feuille de légende flexible et plane et ladite feuille de matière expansee élastique jusqu'à une courte distance de la feuille flexible de base. La structure stratifiée ainsi agencée peut alors être utilisée en coopération avec un appareil classique de traitement de données en plaçant une seconde feuille flexible portant des circuits imprimés en dessous de la structure stratifiée et en la séparant de celle-ci par un moyen d'espacement non conducteur. L'utilisateur du clavier à touches exerce alors une pression sur une des touches pour amener les circuits imprimés de la structure stratifiée en contact avec les circuits imprimé de la seconde feuille flexible et pour fermer ainsi un circuit électrique. La présente invention permet d'obtenir de nombreux avantage; par rapport à l'art antérieur, notamment de permettre un dé, placeiiment de touches individuelles sans produire un déplacement de touches adjacentes; de donner à l'utilisateur une sensation de mouvement de touche; de permettre une localisation non visuelle des touches par localisation des découpures; et de permettre la fabrica- tion d'un clavier à touches à membranes peu coûteux. D'autres avantages et caractéristiques de l'invention seront mis en évidence dans la suite de la description, donnée à titre d'exemple non limitatif, en référence aux dessins annexés dans lesquels: la fig. 1 est une vue éclatée des composants d'un clavier à touches à membranes agencé conformément à la présente invention, la fig. 2 est une vue en perspective d'une partie du clavier à touches à membranes correspondant à un mode préféré de réalisation de la présente invention, la fig. 3 est une vue en coupe du clavier de la fig. 2, faite suivant la ligne 3-3, la fig. 4 est une vue en coupe d'un autre mode de réalisa- tion du clavier à touchez selon l'invention. Sur la fig. 1, on a désigné dans son ensemble par 10 un clavier à touches à membranes conforme à la :s prO.:ente invention. Ce clavier à touches 10 comprend une feuille de légende plane 12, une couche de matière expansée ou mous.se' fix n ensemble par collage à l'aide d'un adhésif classique. Les feuilles à circuits 18 et 26 sont classique- ment constituées d'une matière plastique flexible, comme du terephtalate de polyéthylène, connu également sous la dési- ,nation commerciale " Mylar ". Ces feuilles à circuits 18 et 26 comportent des voies conductrices 20, 28 qui sont liées aux feuille; 18, 26 de façon à être placées l'une en regard de l'autre d'une manière compatible. Ces voies conductrices et 28 sont constituées de cuivre, d'une encre condu-:tri- ce ou d'une autre matière conductrice par des techniques classiquement adoptées dans le domaine de la fabrication des circuits imprimés. La feuille d'espacement 22 et la feuille de légende 12 sont constituées d'une matière non conductrice, classiquement du'4ylar". La feuille d'espacement 22 est pourvue d'ouvertures 24 formées par poinçonnage et qui peuvent avoir toute forme désirée tandis que la feuille de légende 12 est pourvue d'un modèle 14. La feuille en mousse élastique 16 est de préférence constituée d'une matière expansée ou mousse du type présentant un faible degré de déformation en compression. Par l'expression " faible degré de déformation en compression ", on entend que, après des compressions et expansions répétées, la matière conServe es-3; entiellement ses dimensions. Un exemple d'une telle matière est constitué par la mousse PORON qui est fabriquée par la Demanderesse, c'est à dire la Société Rogers Corpora- tion. Sur la fig. 2, le clavier à touches-10 a été repr,:senté sous sa forme finale. La feuille de légende 12 et la feuille de mousse élastique 16 comportent des décou- pures 32 réparties suivant un modèle croisé, en vue de former douze touches individuelles 34. Ces découpures 32 ont gqénralement une largeur de 1,5 à 6,4 mm et une profon- deur d'environ 1,3 à 6,4 mm, c'est à dire qu'elles pénètrent jusqu'à une faible distance de la première feuille à circuits 18. Ces découpures peuvent être produites par tout procédé classique, par exemple en utilisant une lame chauffée ou un faisceau laser. Dans le mode préféré de réalisation de la présente invention, la feuille de légende 12, la feuille de mousse -las;tique 16 et la première feuille à circuits 18 :sont collées ensemble à l'aide d'un adhésif classique avant l'exécution des découpure:s 32. Dans un autre procédé de fabrication du clavier à touches selon l'invention, la feuille de mousse 16 est d'abord découpée puis on vient coller sur cette feuille des morceaux individuels de la feuille de lgende 12. L. fij. 3 e';t une vue en coupe du clavier à to'-ite; 10 des;tine à mettre en é,vidence la structure des; toi;ie; individuelles 34 formules par les découpures 32. Lor lue l'utilisateur du cldvier à touches 10 enfonce une touctle 34, il pousse au travers d'une ouverture 24 un point de 'ontact de la voie conductrice 20 de la feuille à circuit' 18, qui est associé à cette touche particulière 34, de façon que ledit point de contact vienne toucher électri- quement le point de contact approprié de la voie conductrice 28 de la seconde feuille à circuits 26 afin de fermer un circuit électrique. La feuille d'espacement non conductrice 22 empêche normalement l'établissement d'un contact électri- que entre les voies conductrices 20, 28 des feuilles à circuits 18, 26. En utilisant une mousse à faible degré de déformation en compression, on fait en sorte que les touches individuelles 34 conservent leurs dimensions et ne se déforment par conséquent pas d'une manière permettant aux voieconductrices 20 et 28 d'entrer en contact l'une avec l'autre sans qu'il se produise d'abord un enfoncement de la touche correspondante. Enfin on a représenté sur la fig. 4 un autre ode de réalisation de la présente invention. Le clavier à touchiez 10 comprend dans ce cas les mêmes composants que sur les autres figure:., la seule différence étant qu'il est pr'vu dan.- cette structure des parties en creux en forme de cuvettes 36. Cet: parties en creux 36 peuvent être formées par tout procédé connu. Un procédé de ce genre consiste à -oumettre la feuille de mousse 16 à l'action d'un outil chauffé à une température de 120'C à 232"C, cet outil comportant des saillies en forme de cuvettes contre lesquelles on vient appliquer la feuille de légende 12, qui a té auparavant pourvue par moulage de parties en creux;orrespondantes en forme de cuvettes. La structure :stratifiée est ensuite découpée par une technique classique pour former les touches individuelles 34. Bien entendu l'invention n'est pas limitée aux exemple; de réalisation cidessus décrits et représentés, à partir de;quels on pourra prévoir d'autres modes et d'autres foriiez; de réalisation, sans pour cela sortir du cadre de l'invention. REVENDICATIONS 1. Clavier à touches à membranes, caractL'ri:: en ce qu'il comprend un support élastique de touche; (34) co,:)po:é d'une mousse élas;tique (16), ledit:,upport de touches comportant un premier et un second côté, ledit prem.ier côLt gâtant pourvu d'au moins; une saillie, une premiere feuille à circuits (18) comportant un premier et un recond côté, ledit premier côté étant en contact avec ledit second côté dudit support élastique de touches (34) tandis que le second côté de la première feuille à circuits es.t pourvu d'une voie électriquement conductrice bien définie (20), ainsi qu'une seconde feuille à circuits (26) comportant un premier et un second côté, le premier côté de cette seconde feuille étant pourvu d'une voie électrique- ment conductrice bien définie (28) et étant tourné vers et non en contact avec ledit second côté de la première à feuille à circuits (18). 2. Clavier à touches selon la revendication 1, caractérisé en ce que ladite saillie a une forme rectangu- laire. 3. Clavier à touches selon la revendication 2, caractéris'. en ce que ladite saillie de forme rectangulaire a une hauteur comprise entre 2,54 mm et 13 mm. 4. Clavier à touches selon l'une des revendications 2 ou 3, caractérisé en ce que ladite saillie de forme rectangulaire est spatialement séparée d'au moins une autre :saillie d'une distance comprise entre 1,5 et 6,4 rnm. 5. Clavier à touches selon l'une quelconque des revendications 1 à 4, caractérise en ce qu'il. comprend en outre une feuille fexible (12) pourvue d'un premier côté et d'un second cÈôt qui est en contact avec la partie extérieure de ladite saillie de forme rectangulaire. 6. Clavier à touche:::;elon la revendication 5, cardct'ris3. en ce qu'un mnodl-e (14) est fixé sur ledit premier côte de ladite premnière feuille flexible (12). 7. Clavier à touches selon l'une quelconque des revendications 1 à 6,,aract.ris, en ce que la partie upt'rieure de ladite s -lillie de for:e re-:tanqulaire;o:nrte une partie en creux en forme de cuvette (36). - . Clavier à touches selon l'une quelconque des revendic:ition:, 1 à 7, caractirisé en ce que ledit support de touches; (34) est formé d'une mousse élastique à faible devra de dqformnation en compression. 9. Clavier à touches selon l'une quelconque des revendications 1 à 8, caractérisé en ce que lesdites premiere et seconde feuilles à circuits (18, 26) sont formées d'une matière plastique flexible. 10. Clavier à touches selon la revendication 9, caractérisé en ce que ladite matière plastique flexible est du terephtalate de polyéthylène. 11. Clavier à touches selon la revendication 1, caractérisé en ce que lesdites première et seconde feuilles à circuits (18, 26) sont séparées par une feuille non conductrice (22) qui est pourvue d'au moins une ouverture (24) disposée coaxialement à ladite saillie. 12. Clavier à touches selon l'une quelconque des revendications 1 à 11, caractérisé en ce que le second côté de la seconde feuille à circuits (26) est en contact avec un panneau formant substrat (30). 13. Clavier à touches selon la revendication 12, caractérisé en ce que ledit panneau formant substrat (30) est constitué d'une matière non conductrice. 14. Procédé de fabrication d'un clavier à touches à membranes qui est composé de touches constituées d'une mousse élastique comportant un premier côté en contact avec une feuille flexible plane et un second côté en contact avec une première feuille à circuits, cette première feuille à circuits portant une voie électriquement conductrice bien définie qui est placée sur le côté opposé à la mousse élastique et qui est dirigée vers, mais sans être en contact avec une voie électriquement conductrice compatible d'une seconde feuille à circuits, lesdites voies électrique- ment conductrices étant réalisées par des procédés classi- que, de formation de circuits imprimés, procédé caractérisé en ce qu'on forme les touches en effectuant un découpage de ladite feuille de mousse élastique du premier côté vers le second côté sur une profondeur comprise entre 1,3 et 6,4 mm, en ce qu'on colle, à l'aide d'un adhésif classique, des morceaux de la feuille flexible plane qui ont été précédemment découpés au profil des touches formées, et en ce qu'on colle, à l'aide d'un adhésif classique, la première feuille à circuits sur le second côté de la feuille de mousse élastique. 15. Procédé selon la revendication 14, caractérisé en ce que la feuille flexible et plane est collée sur le premier côté de la feuille de mousse élastique avant que les touches soient formées par découpage. 16. Procédé selon la revendication 14, caractérisé en ce que la première feuille à circuits est collée sur le second côté de la feuille de mousse élastique avant que les touches soient formées par découpage. 17. Procédé selon l'une quelconque des revendica- tions 14 à 16, caractérisé en ce que la mousse élastique est du type à faible degré de déformation en compression. 18. Procédé selon l'une quelconque des revendica- tions 14 à 17, caractérisé en ce que la première et la seconde feuille à circuits sont séparées par une feuille non conductrice qui est pourvue d'ouvertures disposées coaxialement aux touches formées. 19. Procédé de fabrication selon l'une quelconque des revendications 14 à 18, caractérisé en ce que des parties en creux en forme de cuvettes sont ménagées dans le premier côté de la mousse élastique avant la formation des touches par découpage et en ce qu'on pourvoit la feuille flexible plane de parties en creux correspondantes en forme de cuvettes.