Brevet FR2515863A3 — publié le 19830506

FR 2515863 A3 19830506 FR 8120327 A 19811029 La présente invention concerne un ensemble de contacteurs à touches, comportant une ou plusieurs touches constituées par une partie d'une membrane en matiere plastique élastique électriquement isolante, qui portent des éléments de contact formés d'une matière plastique élastique conductrice, ainsi que des contacts de voie conductrice disposés en correspondance sur un premier circuit imprimé et qui sont fermés par application des élér.lents de contact. De tels ensembles de contacteurs à touches sont surtout utilisés dans des applications où de l'humidité, de la pollution en atmosphère corrosive, etc..., nécessitent une étanchéité hermétique des contacts à actionner. En outre, de tels ensembles de contacteurs à touches sont d'une structure très simple car ils ne nécessitent aucun ressort ou mécanisme de rappel additionnel pour les contacts. Des éléments de contact formés d'une matière plastique élastique conductrice du courant sont utilisés également sous la forme d'éléments fixes de contact placés entre des circuits imprimés disposés l'un au-dessus de l'autre. Des connexions électriques établies de cette manière entre différents circuits imprimés présentent, par rapport à des connexions réalisées par enfichage et par soudage, l'avantage d'être bien moins coûteuses et de nécessiter moins de travaux de montage. L'obligation de relier électriquement entre elles différents circuits imprimés se manifeste dlune façon générale également dans le cas d'ensembles de contacteurs à touches du type défini ci-dessus car les contacts de voie conductrice et le circuit à actionner par lten- semble de contacteurs à touches sont généralement placés sur des circuits imprimés séparés. La présente invention a pour but d'agencer un ensemble de contacteurs à touches du type défini ci-dessus de manière que le circuit imprimé portant les contacts de voie conductrice puisse être relié électriquement d'une ma nière simple avec un circuit imprimé portant un circuit. Ce problème est résolu selon l'invention en ce que la membrane en élastomère porte'simultanément des éléments fixes de contact qui sont formés d'une matière plastique élastique conductrice du courant, ces éléments servant à établir des contacts entre le premier circuit imprimé et un second circuit imprimé qui porte le circuit à actionner par l'en-- semble des contacteurs à touches. Cet agencement présente l'avantage qu'aussi bien les éléments de contact associés aux touches que les éléments fixes de contact assurant la liaison des circuits imprimés peuvent être reliés en une seule opération avec la membrane en élastomère. Egalement, le montage de l'ensemble de contacteurs à touches et du circuit associé est simplifié car on n1a affaire quota un seul composant élastique monobloc. Avantageusement, le second circuit imprimé est placé en dessous du premier circuit imprimé et la membrane en matière plastique élastique porte, sur au moins un de ses bords, les éléments fixes de contact, elle est recourbée, avec ces éléments, autour du bord correspondant du premier circuit imprimé et elle pénètre dans l'intervalle existant entre lesdits premier et second circuits imprimés. Conformément à une variante de l'invention, les touches comportent des organes d'actionnement liés à la membrane en élastomère, guidés dans la direction d'actionnement et qui portent sur leur coté inférieur les éléments de contact associés aux touches. Cet agencement procure à l'opérateur un toucher plus agréable et plus efficace lors de l'actionnement des touches que dans le cas de touches comportant des éléments de contact "librement flottants". 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 s - la figure 1 représente schématiquement en vue perspective et en coupe longitudinale un ensemble de contacteurs à touches selon l'invention avec un circuit associé, et - la figure 2 est une coupe d'un autre mode de réalisation d'un contacteur à touche individuel agencé conformément à la présente invention. Sur la figure 1, on a désigné par 11 un premier circuit imprimé, qui porte, sur son côté supérieur visible sur le dessin, des paires de contacts 13 agencées sous forme de voies conductrices. Au-dessus du circuit imprimé 11, il est prévu une membrane en élastomère 15 constituée d'une matière plastique électriquement isolante. La membrane 15 comporte des saillies 17 en forme de troncs de pyramide dont les côtés supérieurs sont agencés sous la forme de touches surépaissies 19, mais cependant liées de façon monobloc à la membrane 15. Les touches 19 portent sur leur coté inférieur des éléments de contact 21, formés également d'une matière plastique élastique qui est cependant conductrice du courant.Lorsque les touches 19 sont enfoncées, les saillies 17 s'infléchissent et les éléments de contact 21 viennent s'appliquer contre les paires de contacts 13, de sorte que ces contacts sont reliés électriquement entre eux. Du fait de l'élasticité de la membrane 15, les saillies 17 reprennent élastiquement leur position initiale apres libération des touches 19 et les contacts sont à nouveau ouverts. Les paires de contacts 13 sont reliés, sur le côté inférieur du circuit imprimé 11, avec des zones de connexion situées également sur le coté inférieur de la plaque. Un second circuit imprimé 27 porte un circuit électronique dont la commande est assurée à l'aide des touches 19. Du fait que cet agencement de circuit n'est pas essentiel pour la présente invention, on ne l'a pas représenté de façon détaillée. Les zones de connexion 29 prévues sur le côté supérieur du circuit imprimé 27 servent à établir une liaison électrique avec le circuit imprimé 11. Pour établir une liaison électrique entre les zones de connexion 25 et 29 des circuits imprimés; il est prévu des éléments de contact 31 qui sont formés, comme les éléments de contact 21, d'une matière plastique élastique qui est conductrice du courant. Les éléments de contact 31 sont fixés sur une partie 33 de la membrane 15 qui est recourbée autour du circuit imprimé 11 et ils traversent cette membrane de manière à présenter, des deux côtés, des surfaces d'établissement de contact avec une zone de connexion correspondante 25 ou 29 du circuit imprimé.La membrane 15 est pourvue, sur sa partie 33, de tétons de cen trage 35 qui sont engagés dans des trous correspondants 37 ménagés dans le circuit imprimé 11 de façon qucil soit possible d'établir un alignement précis entre les éléments de contact 31 et les zones de connexion 25 du circuit imprimé. Pour améliorer la compréhension du dessin, on a représenté sur la figure 1 les circuits imprimés 11 et 27 ainsi que la membrane 15 et sa partie 33 comme étant placés les uns en dessous des autres avec d'assez grands espacements. Au montage, ces espacements sont cependant réduits suffisamment pour que les éléments de contact 31 viennent s'appliquer des deux cotés contre les zones de connexion 25, 29 des circuits imprimés. Egalement, la membrane 15 s'applique, à l'exception des saillies en forme de tronc de pyramide 17 contre le circuit imprimé 11. Il est possible de fixer en place ledit ensemble à l'aide d'un bottier 39. Sur la figure 2, on a représenté en détail une variante d'un mode de réalisation d'un contacteur à touche, qui peut etre utilisé dans l'ensemble de la figure 1. Il est à nouveau prévu un circuit imprimé 111 qui porte une paire de contacts 113. Une membrane élastique 115 formée d'une matière plastique électriquement isolante comporte des saillies 117 en forme de tronc de pyramide, qui sont pourvues sur leur côté supérieur de zones planes surépaissies 119. La zone 119 ne sert cependant pas directement de touche mais elle porte un capuchon 141 qui pénètre par un appendice creux 143 dans une ouverture ménagée dans la zone 119. Le capuchon de touche 141 est constitué, à la différence de la membrane 115, d'une matière plastique rigide. Un poussoir 145, formé également dune matière plastique rigide, porte sur son côté inférieur un élément de contact 121 constitué d'une matière plastique élastique et conductrice du courant. Le poussoir 145 est pourvu de nervures de guidage 147 à l'aide desquelles la touche est guidée dans la direction d'actionnement dans un dispositif de guidage fixe 149 constitué d'une matière plastique rigide. Le poussoir 145 comporte en outre un anneau d'appui 151 avec lequel il est relié de façon monobloc et contre lequel s'appuie l'appendice 143 du capuchon de touche 141. Le guidage forcé du poussoir 145 empêche un échappement latéral du capuchon de touche 141 ou de la zone 119 lors de l'actionnement du contacteur à touche. Cela permet, d'une part, d'obtenir un positionnement précis de I'lément de contact 121 sur la paire de contacts 113 et, d'autre part, cela procure à l'opérateur un toucher plus sflr lors de l'actionnement du contacteur à touche. Dans la condition de repos, l'espacement b entre l'élément de contact 121 et la paire de contacts 113 est de préférence de 3,6 mm, tandis que la course possible a du poussoir 145 s'élève à environ 4 mm. L'épaisseur c de la saillie 117 de le membrane 115 est choisie de façon que, lors de l'enfoncement de la touche, il se produise une force antagoniste d'environ 0,8 No R-BYE DIC.-iTIONS 1. Ensenble de contacteurs à touches, comportant une ou plusieurs touches (19) agences sous forme d'une partie d'une membrane en matière plastique élastique électriquement isolante (15), qui portent des éléments de contact (21) formés d'une matière plastique élastique conductrice, ainsi que des contacts (13) de voie conductrice disposées en correspondance sur un premier circuit imprimé (11) et qui sont fermés par application des éléments de contact, caractérisé en ce que la membrane élastique porte simultanément des éléments fixes de contact (31) formés d'une matière plastique élastique conductrice du courant, qui servent d'éléments dtétablissement de contact entre le premier circuit imprimé (11) et un second circuit imprimé (27) qui porte le circuit à actionner par l'ensemble de contacteurs à touches. 2. Ensemble selon la revendication 1, caractérisé en ce que le second circuit imprimé (27) est disposé en dessous du premier circuit imprimé (îî) et en ce que la membrane en matière plastique élastique (15) porte, au moins sur un de ses bords (33), les éléments fixes de contact (31) et est recourbée avec ceux-ci autour du bord correspondant du premier circuit imprimé de manière à pénétrer dans l'intervalle existant entre lesdits premier et second circuits imprimés. 3. Ensemble selon la revendication 1 ou 2, caractérisé en ce que les touches (119, 141) comportent des organes d'actionnement (143, 145) liés à la membrane élastique (115), guidés dans la direction d'actionnement et qui portent sur leur coté inférieur les éléments de contact (121) associés aux touches.