Brevet FR2587514A1 — publié le 19870320

CLAVIER A TOUCHES ALPHANUMERIQUES A FONCTIONS MULTIPLES. La présente invention est relative aux claviers à touches alphanumériques, c'est-à-dire essentiellement aux claviers utilisés pour machines à écrire, machines de traitement de textes, ordinateurs et machines à calculer. L'apprentissage de la dactylographie est un exercice long et difficile. Et du fait que les claviers de machines à écrire ont été repris presque sans changements comme claviers d'ordinateurs, le nombre d'utilisateurs de ces claviers sans formation dactylographique augmente considérablement. Pour ces utilisateurs, les difficultés d'emploi du clavier se traduisent par une frappe non rationnelle, lente et nécessitant de regarder le clavier. Des perfectionnements aux claviers à touches alphanumériques ont e été proposés dans la demande de brevet français No 85 04 221 notamment déposée par les présents demandeurs. Ces perfectionnements consistent dans la disposition de séparateurs qui partagent le clavier en secteurs attribues à différents doigts et dans la configuration de la face supérieure du clavier en forme de fosse. Si ces améliorations permettent effectivement aux utilisateurs de parvenir rapidement à frapper sans regarder le clavier, il reste qu'un déplacement des mains est toujours nécessaire et limite la vitesse de frappe. Aussi, la présente invention a-t-elle pour but de fournir des claviers à touches alphanumériques permettant d'atteindre une vitesse de frappe élevée même sans formation dactylographique classique poussée. Ce but est atteint du fait que, conformément à l'invention, le clavier comporte des touches alphanumeriqes à fonctions multiples susceptibles d'être déplacées suivant plusieurs directions différentes prédéterminées, chaque direction correspondant à une fonction-particulière. Suivant une première particularité du clavier conforme à l'invention, celui-ci comporte des touches alphanumériques susceptibles d'être déplacées à partir d'une position de repos et à l'encontre d'une force de rapppel vers l'une ou l'autre de deux positions de travail situées de part et d'autre de la position de repos en direction antéro-postérieure. L'une ou l'autre des deux fonctions est donc commandée par l'opérateur en exerçant sur la touche une action dirigée vers l'carrière ou vers l'avant du clavier (dans toute la description, l'avant du clavier est la partie de celui-ci la plus éloignée de l'opérateur et ctrrespondånt au rang supérieur des touches du clavier classique). Le passage vers l'une ou l'autre de ses positions de travail est réalisé par pivotement de la touche autour d'un axe horizontal et transversal. Avantageusement, le clavier comporte une rangée de touches à deux fonctions située entre deux rangées de touches à une fonction. Dans la mesure où aucune action n'est déclenchée par une pression exercée verticalement sur les touches à deux fonctions, l'opérateur peut y laisser reposer ses doigts en permanence sans fatigue musculaire. En donnant par ailleurs aux touches à deux fonctions une forme, une hauteur, un grain et/ou une rugosité différents de celles des autres touches, on procure un moyen permettant de distinguer au toucher les différentes rangées de touches. Suivant une autre particularité du clavier conforme à l'invention, en plus des deux positions de travail, chaque touche a une troisième position de travail dans laquelle elle est amenée par une action dirigée vers le bas. Ainsi, une troisième fonction peut être commandée par l'opérateur en exerçant sur la touche une pression verticale, comme pour une touche classique. Suivant encore une autre particularité du clavier conforme à l'invention, en plus des deux positions de travail, chaque touche a une troisième et une quatrième position de travail dans lesquelles elle est amenée par une action dirigée vers le bas et vers l'arrière ou vers l'avant du clavier. Le guidage de la touche dans son déplacement vers ses positions de travail est assuré par une tige fixe coopérant avec des évidements formés dans la touche et orientés suivant les différentes directions entre la position de repos et les positions de travail. D'autres particularités et avantages du clavier conforme à l'invention ressortiront à la lecture de la description faite ciaprès, à titre indicatif mais non limitatif, en référence aux dessins annexés sur lesquels - la figure 1 est une vue partielle de dessus d'un mode de réalisation d'un clavier conforme à l'invention - la figure 2 est une vue partielle en coupe suivant la ligne II-II de la figure 1 - la figure 3 est une vue en coupe illustrant une variante de réalisation pour une touche à deux fonctions - la figure 4 est une vue partielle en coupe illustrant un autre mode de réalisation d'un clavier conforme à l'invention avec touches à trois fonctions ; et - la figure 5 est une vue partielle en coupe illustrant encore un autre mode de réalisation d'un clavier conforme à l'invention avec touches à quatre fonctions. La figure 7 est une vue partielle de dessus d'un clavier 10 de type AZERTY. Conformément à l'invention, le clavier comprend des touches 20 à deux fonctions qui sont disposées suivant une rangée située entre la rangée avant (chiffres) et la rangée arrière commençant par WXCV (ou par ZXCV pour un clavier de type "QWERTY"). La rangée de touches 20 remplace les rangées centrales commençant respectivement par AZER et QSDF (ou QWER et ASDF pour un clavier de type "QWERTY") dans un clavier classique. Chaque touche 20 a deux fonctions, c'est-à-dire est utilisable pour taper deux caractères, par exemple A et Q, Z et S, ... (ou Q et A, W et S pour un clavier de type "QWERTY"). Ces deux caractères sont figurés sur la face supérieure de la touche, un premier du côté avant et le second du côté arrière selon la direction dans laquelle la touche doit être actionnée pour frapper le caractère. Comme le montre la figure 2, la touche 20 a une forme sensiblement cylindrique d'axe horizontal et est montée pivotante autour d'une tige horizontale 21 qui s'étend longitudinalement tout le long du clavier et sur laquelle les différentes touches 20 sont enfilées. A sa partie inférieure, la touche 20 porte un doigt 22 qui coopère avec des contacts 23, 24 pour commander la frappe du premier caractère ou celle du second selon que la touche est déplacée en rotation vers l'avant ou vers l'arrière par le doigt de l'opérateur. Un matériau rugueux recouvre au moins la partie supérieure de la touche 20 pour éviter le glissement du doigt. Le doigt 22 est en outre sollicité par des ressorts de rappel 25, 26 tendant à maintenir la touche 20 dans une position de repos située à mi-chemin entre ses positions de travail. Dans l'exemple illustré par la figure 2, les touches 20 ne sont pas déplaçables verticalement. L'opérateur peut donc laisser ses doigts reposer sur ces touches. En outre, du fait de la nature rugueuse du revêtement des touches 20 et de la forme de ces touches, celles-ci procurent un moyen de distinction entre les rangées de touches simplement par le toucher, donc sans avoir à regarder le clavier. On notera encore que les touches 20 dépassent légèrement le niveau des touches de la rangée avant (celle des chiffres et signes divers), ces dernières étant des touches classiques à une seule fonction.Quant aux touches de la rangée arrière, également à une seule fonction, elles présentent une face inclinée vers l'arrière et vers le haut en formant avec l'horizontale un angle d'environ 450. L'actionnement des touches de la rangée arrière est donc réalisé par flexion des premières et secondes phalanges des doigts pratiquement sans avoir à déplacer la main. Dans l'exemple décrit ci-dessus, les touches 20 sont avec un profil concave à leur partie supérieure. Sien entendu, on pourra conférer à ces touches tout autre profil désiré, par exemple un profil concave à la partie supérieure (figure 3), le pivotement des touches étant alors réalisé par action sur les parties relevées le long des bords avant et arrière des touches. Dans les machines à écrire mécaniques, un décalage entre les touches des rangées successives était nécessaire pour laisser le pass2ge auY lesiers a carac$erss~ Cette Eeecnntrainte disparait avec les claviers de machines à écrire électroniques et les claviers d'ordinateurs. Aussi, les touches peuvent être disposées suivant toute configuration désirée, notamment en étant alignées en direction antéro-postérieure. La figure 4 illustre un autre mode de réalisation d'un clavier conforme à l'invention dans lequel une rangée de touches 30 à trois fonctions remplace les trois rangées avant de touches d'un clavier conventionnel. Chaque touche 30 est déplaçable depuis une position de repos vers l'avant, vers le bas et vers l'arrière pour permettre la frappe d'un premier, d'un deuxième et d'un troisième caractères qui sont figurés dans cet ordre, de l'avant vers l'arrière, sur la face supérieure de la touche ou sur un tableau juste en avant du rang antérieur, donc lisible même les doigts étant en position de frappe. Le déplacement vers l'avant et vers l'arrière est assuré par pivotement du corps de la touche 30 autour d'une tige horizontale 31 qui s'étend transversalement tout le long d'un clavier et sur laquelle les touches 30 sont enfilées. Le passage 31a formé dans les touches 30 pour le logement de la tige 31 a une forme allongée en direction verticale, ce qui autorise un déplacement vertical de la touche 30 par rapport à la tige 31, en plus du mouvement de pivotement. Du côté avant et du coté arrière, chaque touche 30 présente des parties en saillie 32, 33 qui coopèrent avec des contacts 35, 36 pour commander la frappe du caractère de premier ou de troisième rang selon que la touche est déplacée vers l'avant ou vers l'arrière. A sa partie inférieure 34, la touche 30, coopère avec un contact 37 pour commander la frappe du deuxième caractère lorsqu'elle est déplacée vers le bas. Le rappel de la touche 30 dans sa position de repos, c'est-à-dire en position supérieure à mi-distance de ses positions de travail avant et arrière, est assuré par des lames de ressort recourbées 35, 39 dont les extrémités viennent s'appuyer dans des décrochements sur les côtés avant et arrière du corps de la touche. On notera que, dans l'exemple illustré, la face supérieure de la touche 30 a un profil concave, comme dans le cas de 13 figure 3. Quant à la rangée arrière du clavier1 elle a des touches dont la face supérieure est inclinée vers l'arrière et vers le haut, comme dans le cas de la figure 2. La figure 5 illustre encore un autre mode de réalisation d'un clavier conforme à l'invention avec une rangée unique de touches 40 à quatre fonctions qui remplacent les quatre rangées de touches alphanumériques d'un clavier classique. Chaque touche 40 est déplaçable, depuis une position de repos, vers l'avant, en direction inclinée à 450 vers le bas et vers l'avant, en direction inclinée à 450 vers le bas et vers l'arrière, et vers l'arrière, pour permettre la frappe d'un premier, deuxième, troisième et quatrième caractères. Selon la taille des touches 30, ces caractères peuvent être figurés sur la face supérieure de celle-ci, ou être inscrits dans des colonnes d'un tableau prévu sur le clavier en avant des touches 30, par exemple entre les touches et un mini-écran de visualisation ou le rouleau de papier, chaque colonne du tableau correspondant à une touche. Comme dans le cas de la figure 4, le corps de la touche 40 est déplaçable par rapport à une tige horizontale 41 qui traverse un passage 41a formé dans la touche et allongé en direction verti cale. De plus, dans son déplacement entre sa position de repos et chacune de ses positions de travail, la touche 40 est en outre guidée par coopération entre une tige horizontale 42 et des évi dements allongés 42a, 42b, 42c et 42d formés dans la touche 40 ces évidements peuvent être largement dimensionnés par rapport à la tige. A partir d'une partie commune dans laquelle se trouve la tige 42 lorsque la touche 40 est en position de repos, les évidements 42a, 42b, 42c et 42d sont orientés respectivement vers l'arrière, en direction inclinée vers le haut et vers l'arrière, en direction inclinée vers le haut et vers l'avant, et vers l'avant.On peut voir également sur la figure 5 que chaque évidement de guidage présente une ouverture largement évasée à la tige 42 en position de repos. Les tiges 41, 42 s'étendent l'une au-dessous de l'autre en étant communes aux différentes touches 40. Chaque touche 40 a une face supérieure à profil concave et des côtés avant et arrière qui, à leurs parties inférieures, s'étendent en direction inclinée l'une vers l'autre. Sur ses côtés arrière et avant, la touche 40 présente respectivement deux parties saillantes ou ergots 43, 44 . L'ergot 43 coopère avec des contacts 45, 46 pour commander la frappe du premier ou du deuxième caractère selon que la touche 40 est déplacée vers l'arrière ou en direction inclinée vers le bas et vers l'arrière. L'ergot 44 coopère avec des contacts 47, 48 pour commander la frappe du troisième ou du quatrième caractère selon que la touche 40 est déplacée en direction inclinée vers le bas et vers l'avant ou vers l'avant.Les frappes du premier, du deuxième, du troisième et du quatrième caractères associés à la touche 40 sont donc réalisées lorsque celle-ci est déplacée vers ses positions de travail correspondant aux déplacements suivant les évidements 42a, 42b, 42c et 42d, respectivement. Le rappel de la touche 40 en position de repos est assuré par une lame de ressort horizontale 51 prenant appui sur la face inférieure 40a de la touche 40. Cette face inférieure 40e est plane, et a, en direction antéro-postérieure, une dimension suffisante, par exemple égale à celle de la face supérieure, pour que la lame de ressort 51 agissant sur toute la longueur de la face 40a, joue à la fois le rôle d'élévateur de la touche et de redresseur d'axe au cas où elle aurait été inclinée vers l'avant ou vers l'arrière. Une touche à quatre fonctions décrite ci-dessus peut être montée à frottement doux sur son axe de manière à disposer de mouvements transversaux le long de cet axe, ce qui permet de frapper huit caractères pour les doigts index et auriculaire sans que la main elle-même se déplace. Dans les différents modes de réalisation décrits ci-avant, les touches à plusieurs fonctions sont alignées et montées sur des tiges horizontales communes fixées au clavier. Afin de tenir compte des différences de longueur des doigts des utilisateurs, on pourra adopter une disposition des touches correspondant à ces différentes longueurs de doigts. Chaque touche, ou éventuellement chaque paire formée par deux touches voisines, sera alors montée sur une tige horizontale particulière. La face supérieure des différents modèles de touches décrites ci-dessus peut avantageusement avoir un ou deux bords relevés à la fois pour identifier chaque touche, comme décrit dans la demande de brevet FR 85 04 221 précitée, et au besoin la déplacer transversalement comme indiqué plus haut. REVENDICATIONS 1. Clavier à touches, caractérisé en ce qu'il comporte des touches alphanumériques (20 30 ; 40) à fonctions multiples susceptibles d'être déplacées suivant plusieurs directions prédéterminées, chaque direction correspondant à une fonction particulière. 2. Clavier selon la revendication 1, caractérisé en ce qu'il comporte des touches alphanumériques5(20 ; 30 ; 40) susceptibles d'être déplacées à partir d'une position de repos et à l'encontre d'une force de rappel vers l'une ou l'autre de deux positions de travail situées de part et d'autre de la position de repos en direction antéro-postérieure. 3. Clavier selon la revendication 2, caractérisé en ce que les touches (20) sont mobiles en pivotement autour d'une tige (21) fixée au clavier et sont fixes verticalement par rapport à cette tige. 4. Clavier selon la revendication 3, caractérisé en ce que les touches (20) sont de forme cylindrique. 5. Clavier selon l'une quelconque des revendications 1 et 2, caractérisé en ce que chaque touche (30) est susceptible d'être déplacée à partir de sa position de repos et à l'encontre de la force de rappel vers une troisième position de travail sitée audessousde la position de repos en direction verticale. 6. Clavier selon l'une quelconque des revendications 1 et 2, caractérisé en ce que chaque touche (40) est susceptible d'etre déplacée à partir de sa position de repos et à l'encontre de la force de rappel vers une troisième et une quatrième positions de travail situées au-dessous de la position de repos respectivement vers l'avant et vers l'arrière du clavier. 7. Clavier selon la revendication 6, caractérisé en ce que la touche (40) est guidée dans son déplacement vers ses positions de travail au moyen d'une tige fixe (42) coopérant avec des évidements (42a, 42b, 42c, 42d) formés dans la touche et orientés suivant les différentes directions entre la position de repos et les positions de travail. B. Clavier selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que les touches ont au moins un bord latéral relevé. 9. Clavier selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que les touches sont déplaçables transversalement pour les doigts index et auriculaire.