Brevet FR2538991A1 — publié le 19840706

* -4 CLAVIER A MEMBRANE ET COMMUTATEUR ELECTRIQUE POUR CLAVIER La présente invention concerne le domaine des claviers 5 électriques Plus particulièrementla présente invention concer- ne le domaine des claviers à membrane, dans lesquels une pres- sion de commande stable ou force de manoeuvre peut être obtenue, quelle que soit la dimension de la surface de manoeuvre du commt tateur. 10 Les claviers à membrane du type général auxquels se rapporte la présente invention sont bien connus dans la techni- que Ces claviers ont,classiquement, une paire de circuits impri mes, l'un fixe et l'autre mobile, séparés par une entretoise ou couche séparatrice Les couches a circuits imprimés sont des 15 plaques de matériau isolant avec des circuits imprimés sur cel- les-ci Ces circuits imprimés se font face l'un à l'autre et sont séparés par une entretoise qui a des ouvertures à l'empla- cement des éléments de contact alignés sur les plaques de cir- cuits fixes et mobiles La commutation électrique se réalise 20 en appliquant le doigt ou toute autre pression à des emplacements spécifiques de l'une des plaques à circuits imprimés, de façon à déplacer un contact sur cette plaque à circuits à travers une ouverture,pour réaliser le contact avec un élément de contac de l'autre plaque à circuits imprimés Les couches à circuits 25 imprimés fixes et mobliles et l'entretoise peuvent être consti- tuées de plaques de me'i riaux distincts ou bien deux ou trois de ces plaques peuvent être constituées d'une seule plaque d'un matériau plié, suivant toute méthode désirable Les claviers ayant cette disposition sont généralement constitués suivant 30 une construction stratifiée, dont les couches sont assemblées, scellées ou fixées d'une autre manière, de'fadçon à empêcher tout mouvement latéral relatif entre les couches L'assemblage peut comprendre également une couche de recouvrement avec des indica- teurs de l'une ou l'autre nature, pour identifier les'emplacement 35 des touches et une plaque arrière servant à supporter l'assem- blage. Les commutateurs de clavier à membrane, comme décrits 1 ci-dessus, sont généralement pourvus d'une couche de recouvre- ment décorative qui est montée sur la première couche à circuits imprimés, ou couche de commutation, pour aider l'opérateur du clavier à choisir correctement la touche Les dimensions de 5 chaque zone particulière de commande de commutateur diffèrent souvent d'une touche à l'autre, comme les cavités correspondantes pour le déplacement du commutateur, en-dessous de chaque clé. Par conséquent, les zones de touches plus grandes ont des cavi- tés correspondantes pour le déplacement du commutateur également 10 plus grandes Malheureusement, les cavités pour le déplacement du commutateur de plus grandesdimensios nécessitent moins de force ou de pression de manoeuvre que les cavités plus petites Ceci constitue une situation indésirable pour l'opérateur du clavier, à cause de la grande disparité des pressions de manoeuvre a exer- 15 cer, suivant la touche concernée, et des forces relativement importantes nécessaires pour manoeuvrer les petites zones de touches. Le problème expliqué ci-dessus, et d'autres problèmes encore inhérents à la technique antérieure, sont surmontés ou 20 allégés grâce au clavier à membrane, conforme à la présente in- vention Conformément à la présente invention, il est prévu un nouveau commutateur de clavier comprenant un premier circuit électrique pourvu de plusieurs premiers contacts de commutation, un second circuit électrique pourvu de plusieurs seconds contacts 25 de commutation et définissant une plaque de commutation, un dis- positif d'espacement isolant entre lesdits premier et second dispositifs à circuits, ledit dispositif d'espacement étant pour- vu de plusieurs ouvertures à des emplacements correspondant aux espacements des dits premier et second contacts de commuta- 30 tion, lesdites ouvertures définissant des cavités pour le dépla- cement des commutateurs et au moins une fente a travers ladite plaque de commutation, disposée au-dessus de la dite cavité pour le déplacement du commutateur Les dimensions et l'effet des fentes peuvent être modifiés,de façon à obtenir la pression 35 de commande souhaitable, en rapport avec la pression de commande des zones de commande de plus grande dimension Le clavier qui .3 1 en résulte présente une meilleure facilité d'utilisation pour l'opérateur du clavier. Les avantages mentionnés ci-dessus, et d'autres enco- re propres à la présente invention, apparaîtront et seront com- 5 pris par tous ceux au courant de la technique à la suite de la description détaillée et des dessins ci-après - Si l'on se réfère maintenant aux dessins, o les élé- ments semblables sont numérotés d'une manière semblable dans les différents figures, on voit que 10 la figure 1 est une vue en élévation avec coupe tran E versale d'un clavier à membrane, conforme à la technique anté- rieure ; la figure 2 est une vue en perspective d'une plaque de recouvrement de clavier, pourvue d'indications sur celle-ci 15 et conforme à la technique antérieure ; la figure 3 est une vue en élévation avec coupe tran E versale d'un clavier à membrane, conforme à la présente inventi la figure 4 est une vue partielle en perspective du clavier de la figure 3 ; 20 la figure 5 est une vue en plan d'une autre réalisati semblable à la figure 3 et conforme à la présente invention. Si l'on se réfère d'abord à la figure 1, on voit qu'elle représente un clavier à membrane à panneau classique, conforme à la technique antérieure Le commutateur de clavier 25 comprend une première couche à circuits imprimés 2 et une se- conde couche à circuits imprimés 6, ayant'leurs circuits imprin 1 et 5 sur des faces opposées, c'est-à-dire situées face à face Les circuits imprimés 1 et 5 sont constitués de plusieurs point de contact électriquement conducteurs Les couches à circuits 30 imprimés 2 et 6 sont séparées entre elles par une entretoise isc lante 4 L'entretoise 4 est pourvue d'ouvertures ou de cavités de commutation 3, correspondant aux emplacements de commutatior ou aux points de contact sur les cirucits imprimés 1 et 5 Par conséquent, quand une force est appliquée sur le commutateur 35 flexible ou la couche à circuits imprimés 6, les points de con- tact du circuit imprimé 5 sont enfoncés dans la cavité 3, ce qui crée un contact électrique et mécanique avec les points de 1 contact du circuit imprimé 1, ce qui définit un point de commu- tation La couche de liaison 7,constituée d'un adhésif quelconque approprié ou de tout produit analogue, est utilisée pour assem- bler le circuit et les plaques de séparation. 5 Si l'on se réfère maintenant à la fois aux figures 1 et 2, on voit qu'une plaque de recouvrement ou d'affichage 8, ayant des indications appropriées apposées sur celle-ci, est montée sur la plaque de commutation 6 du clavier à membrane 9. Les indications-reprèsentatives permettent à l'opérateur du cla- 10 vier de manoeuvrer d'une manière judicieuse les touches appro- priées ou les points de commutation Comme expliqué précédemment, les plus grandes zones de manoeuvre, telles que A, B et C, né- cessitent moins de pression de manoeuvre ou de force de commande que les plus petites régions de commutation, telles que celles 15 indiquées de "a" jusqu'à "h" Ceci est dû, évidemment, à la plus grande dimension correspondante des cavités de déplacement du commutateur situé en-dessous des zones de commandes A, B et C,qui procurent un support moins efficace que les plus petites cavités de déplacement du commutateur en-dessous des régionà 20 telles que "a" jusqu'à "h" La différence entre les forces de manoeuvre requise provoque donc des difficultés indésirables pour l'opérateur du clavier. Comme indiqué à la figure 3, le commutateur de clavier conforme à la présente invention surmonte ce problème par l'intro- 25 duction de fentes autour de la zone de manoeuvre du commutateur, ce qui réduit fortement les forces nécessaires pour la manoeuvre. A la figure 3, un clavier, conçu conformément à la présente in- vention, possède une zone de manoeuvr Y correspondant en dimen- sions à, par exemple, A, B ou C à la figure 2,et une zone de 30 manoeuvre X correspondant en dimensions à, par exemple, "a" jus- qu'à "h" à la figure 2. A l'exception de la nouvelle fente de la zone de manoeu- vre X, la présente invention montre une disposition semblable à celle de la figure 1 Par conséquent, le clavier conforme à 35 la présente invention, comprend une couche à circuits imprimés inférieure 10 ayant un circuit imprimé 11 de points de contact sur celle-ci et une couche à circuits imprimés supérieure, ou commutation 12, ayant un circuit imprimé 13 de points de contacts sur celle-ci, correspondant à et disposés sur les points de contacts de la couche à circuits imprimés 11 Une en- tretoise isolante 15, pourvue de plusieurs ouvertures ou cavité 5 de déplacement du commutateur 14, est collée entre la couche à circuits imprimés inférieure 10 et la plaque de commutation 1 Une plaque de recouvrement ou de couverture 16, ayant des indic tions appropriées apposées sur celle-ci pour permettre une manoeuvre judicieuse des zones de touches X ou Y, est fixée à 10 la surface supérieure de la plaque de commutation 12. Comme indiqué, la zone de commande plus grande Y né- cessite,pour manoeuvrer le commutateur, une pression plus faibl qu'une touche ayant de plus petites dimensions telles que la zone X La présente invention surmonte ce problème en prévoyant 15 des fentes 17 dans la zone au-dessus de la cavité de déplacemen du commutateur Les fentes 17 ont pour effet de réduire sensi- blement le degré de support mécanique dans la zone de commande. Par conséquent, la pression de commande dans la zone d'une tou- che plus petite peut être rendue égale à celle de la zone d'une 20 touche plus grande, ce qui améliore la commodité d'utilisation pour l'opérateur du clavier. La figure 4 représente une vue en perspective de la plaque de commutation 12, conforme à la présente invention La fente 17 est située dans la partie de commande de l'emplacement 25 d'une touche particulière et entoure partiellement l'ensemble des points de contact 13 La fente est présentée sous forme de trois rainures perpendiculaires, définissant une forme en U. Il va de soi que toute disposition de fente susceptible d'assuri le niveau de force de manoeuvre souhaité fait partie de la pré- 30 mente invention, Par xoemple, parmi les autres dispositions pou. sibles il y a, mais sans se limiter à celles-ci, notamment les fentes 17, 17 A et 17 B de la figure 5. A la figure 5, les fentes entourant l'ensemble des points de contact rectangulaires 13, sont formées de deux rainu. 35 res opposées situées de chaque côté de l'ensemble du circuit rectangulaire 13 Une fente annulaire incomplète 17 B, ayant une faible partie fixée à la plaque de commutation 12 et entourant 2538991 6. un ensemble de points de contactscirculaires 13, est également reprèsentées la figure 5 Par conséquent, tous ceux qui sont au courant de la technique comprendront que la pression de com- mande ou la force de manoeuvre exercée sur une touche à membrane 5 particulière peut être modifiée en fonction des besoins particu- liers et de la disposition de la plaque de couverture (pourvue d'indications sur celle-ci) par modification de la forme, de la dimension et/ou de l'emplacement des fentes propres à la pré- sente invention. 1 ~~~~~R E V E N D I C A T I O N S 1 Un clavier à membrane, comprenant un premier circuit électrique pourvu de plusieurs premiers contacts de com mutation ( 11), un second circuit électrique pourvu de plusieurs 5 seconds contacts de commutation ( 13) et définissant une plaque de commutation( 12),un dispositif d'espacement isolant ( 15) entr lesdits premier et second dispositifs à circuits électriques, ledit dispositif d'espacement ( 15) étant pourvu de plusieurs ouvertures à des emplacements correspondant aux emplacements 10 des dits premier et second contacts de commutation, lesdites ouv tures définissant des cavités ( 14) pour le déplacement des com- mutateurs et au moins une fente ( 17) à travers ladite plaque de commutation ( 12), disposée au-dessus de ladite cavité pour le déplacement du commutateur ( 14). .CLMF: 2 Un clavier à membrane, selon la revendication 1, caractérisé en ce que ledit premier circuit électrique comprend une couche de matériau isolant ( 10) avec un dispositif électriq ment conducteur ( 11) sur l'une de ses faces faisant face au dit second circuit électrique. 3 Un clavier à membrane, selon revendications 1 ou 2, caractérisé en ce-que ledit second dispositif à circuits électriques comprend une couche 4 Un clavier à membrane, selon l'une quelconque des revendications 1 à 3, comprenant une plaque de couverture ( 16) fixée à ladite plaque de commutation ( 12), ladite plaque de couverture ( 16) étant pourvue d'indications apposées sur cel ci au-dessus d'une cavité ( 14) pour le déplacement du commutat E 30 afin de manoeuvrer judicieusement un commutateur. 5 Un clavier à membrane, selon l'une quelconque des revendications 1 à 4, caractérisé en ce que ladite fente est constituée de rainures ayant une forme en U ( 17). 6 Un clavier à membrane, selon l'une quelconque 35 des revendications 1 à 4, caractérisé en ce que ladite fente est constituée de deux rainures opposées ( 17, 17 A) sur chaque côté des dits contacts de commutation ( 13). g 538991 1 7 Un clavier à membrane, selon l'une quelconque des revendications 1 à 4, caractérisé en ce que ladite fente est constituée d'une rainure annulaire incomplète ( 17 b) entou- rant lesdits premiers contacts de communication ( 13) 5 8 Un commutateur électrique comprenant un premier contact électrique, un second contact électrique, une entretoise isolante ( 15) entre lesdits premier et second contacts, ladite entretoise ( 15) étant pourvue d'une ouverture pour permettre de réaliser un contact entre lesdits premier et second contacts 10 électriques et une fente ( 17) à travers ledit second contact électrique, située au-dessus de ladite ouverture dans ladite entretoise ( 15). 9 Un commutateur électrique, selon revendication 8, caractérisé en ce que ledit premier contact électrique com- 15 prend une couche de matériau isolant ( 10) avec un dispositif électriquement conducteur ( 11) sur l'une des surfaces de celui- ci faisant face au dit second contact électrique. 10 Un commutateur électrique, selon revendication 8 ou 9, caractérisé en ce que ledit second contact éîlctriqq 1 e 20 comprend une couche ( 12) de matériau isolant flexible , avec un dispositif électriquement conducteur ( 13) sur l'une des faces de celui-ci faisant face au dit premier contact électrique. 11 Un commutateur électrique, selon l'une quelconque des revendications 8 à 10, comprenant une plaque de couverture 25 ( 16) fixée au dit premier contact électrique, ladite plaque de couverture ( 16) étant pourvue d'indications apposées sur celle- ci au-dessus d'une cavité pour le déplacement du commutateur( 14) afin de permettre une manoeuvre judicieuse d'un commutateur. 12 Un commutateur électrique, selon l'une quelconque 30 des revendications 8 à 11, caractérisé en ce que ladite fente est constituée de rainures ayant une forme'en U ( 10). 13 Un commutateur électrique, selon l'une quelconque des revendications 8 à 11, caractérisé en ce que ladite fente est constituée de deux rainures opposées( 17, 17 A),de chaque coté 35 des dits contacts de commutation ( 13). 14 Un commutateur électrique, selon l'une quelconque des revendications 8 à 11, caractérisé en ce que ladite fente est constituée d'une rainure annulaire incomplète( 17 B) entourant les- dits premiers contacts de commutation ( 13).