Brevet FR2602609A1 — publié le 19880212

Clavier électrique à boutons-poussoirs La présente invention concerne les claviers électriques du type à boutons-poussoirs. Parmi les nombreux modèles de claviers électriques à boutons-poussoirs, on connait bien les avantages, notamment économiques, des claviers comportant un agencement d'enfoncement et de rappel en position initiale des boutons qui est formé par une nappe en matériau élastique dans laquelle on a moulé des coupelles saillantes qui contiennent chacune une pièce connectrice individuelle que l'on déplace en écrasant la coupelle, celle-ci revenant ensuite d'elle-même en position initiale. Dans une forme connue de réalisation, lanappe est disposée de manière à recouvrir les pistes conductrices d'un circuit électrique de commutation et les pièces connectrices individuelles sont constituées par des plots électriquement conducteurs qui sont pressés contre certaines des pistes conductrices dont ils assurent alors l'interconnexion lorsque les coupelles qui contiennent des plots sont écrasés par une pression externe, classiquement manuelle. Dans ce type de réalisation, il existe des risques de mauvaises interconnexions entre pistes par une pièce connectrice, si les variations d'orientation des pressions sur la coupelle, au cours de manoeuvres successives du bouton, entraîne des déformations susceptibles d'être fortement différentes. On limite classiquement ces possibilités de variation d'orientation des pressions, par interposition d'une touche d'appui en matériau rigide, généralement isolant, entre chaque coupelle et le moyen venant l'écraser, cette touche étant guidée en translation. Toutefois si l'on sait bien réaliser des guidages précis et durables, il n'en demeure pas moins que les moyens nécessaires à l'obten- tion de tels résultats sont souvent- coûteux et donc peu compatibles avec les prix souhaités par les utilisateurs. Dans de nombreux cas il est souhaitable de disposer de touches susceptibles d'être éclairées de l'intérieur pour des besoins de signalisation et ceci n'est pas aisément réalisable avec le type de clavier évoqué ci-dessus dans la mesure où les coupelles ne peuvent généralement pas être traversées par des éléments conducteurs et où il est donc nécessaire de prévoir des agencements spécifiques qui ne permettent pas de répondre aux objectifs de prix évoqués ci-dessus. La présente invention propose donc un clavier électrique du type dans lequel chaque bouton-poussoir comporte une touche d'appui, en matériau rigide, apte à commander une interconnexion temporaire entre des pistes conductrices d'un circuit électrique de commutation par l'intermédiaire d'une pièce connectrice individuelle fixée dans la concavité d'une coupelle individuelle d'une nappe en matériau élastique isolant qui recouvre les pistes dudit circuit électrique, communaux boutons-poussoirs, l'enfoncement de la touche, sous une pression externe, entraînant la déformation élastique, temporaire, correspondante de la coupelle, sur laquelle la touche appuie, ainsi qu'une action de connexion correspondante de la pièce connectrice. Selon une caractéristique de l'invention, les coupelles comportent chacune un fond extérieurement recouvert par une plaquette de poussée, rigide, d'au moins approximativement même surface, qui est fixée sur ce fond et sur le pourtour de laquelle une des touches prend appui, ainsi qu'un boudinage télescopique reliant les bords dudit fond plan de coupelle avec la nappe, au droit de la touche. L'invention, ses caractéristiques et ses avantages sont précisés dans la description qui suit en liaison avec les figures évoquées cidessous. La figure 1 présente les éléments constitutifs d'un bouton-poussoir, d'un clavier en perspective éclatée et en coupe selon un plan médian. La figure 2 présente une vue en coupe selon successivement deux plans parallèles de deux touches alignées. Le clavier à boutons-poussoirs selon la présente invention est classiquement destiné à être incorporé de manière connue en soi dans un boîtier d'appareillage électrique que vient fermer un plastron 1 ; ce dernier comporte des orifices, ici carrés, tel l'orifice 2, à travers lesquels saillent des touches, telle la touche 3 sur la figure 1 et les touches 3 et 3' sur la figure 2. Chaque touche a classiquement une forme lui permettant de coulisser à travers l'orifice 2 qui la guide, ainsi que le montre les figures 1 et 2. La touche d'appui 3 est en matériau rigide éventuellement transparent, elle a ici un fond destiné à recevoir les pression externes d'enfoncement, ce fond est d'allure carrée et ferme une partie tubulaire destinée à coulisser dans l'orifice 2, à section carrée, qui lui interdit toute rotation. Un rebord externe 4 est ménagé à peu près à mi-hauteur sur le pourtour de la partie tubulaire de touche 3, il est destiné à venir se loger sous le plastron 1 pour empêcher 11 extraction de la touche à travers le plastron. L'extrémité de la cavité, que forme intérieurement la touche 3, comporte un rebord 5 destiné à venir en appui sur une nappe élastique, électriquement isolante 6, autour d'une coupelle 7 de cette nappe que vient coiffer la touche 3. La nappe 6 comporte autant de coupelles qu'il y a de touches et donc de boutons-poussoirs prévus sur le clavier, elle est réalisée par exemple en résine polyuréthane. Les coupelles 7 sont réalisées en saillie hors de la nappe 6 et comportent un fond plat 7A relié par un boudinage télescopique 7B à la nappe 6 proprement dite; le boudinage télescopique 7B permet un aplatissement de la coupelle 7 sous l'action d'une pression externe appliquée sur le fond 7A. Il comporte en ce but, sur son pourtour, des rainures internes superposées 7C qui sont parallèles au fond plat 7A et à la nappe 6 et qui favorisent un abaissement homogène du fond vers la nappe sous l'action d'une pression externe centrée. Le fond 7A est extérieurement recouvert par une plaquette rigide de poussée 8 qui a approximativement même surface que lui et qui est fixée sur lui, ici par des éléments cylindriques de fixation 9, par exemple des tétons d'encliquetage assez comparables à des rivets comme on le voit sur la touche de droite coupée selon un plan passant par l'axe des éléments de fixation sur la figure 2. La plaquette de poussée 8 est maintenue plaquée sur le fond 7A par ces éléments de fixation de fixation 9 qui sont par exemple rivés aux quatre coins de la plaquette par une extrémité et encliquetés dans des trous correspondants 10 du fond par leur autre extrémité. La plaquette de poussée 8 vient se loger avec la coupelle 7 dans la touche 3, celle-ci les coiffe et vient prendre appui sur le pourtour de la plaquette par un rebord interne 11 qui court parallèlement au rebord 5 de la cavité que comporte la touche 3. Le rebord 5 de la touche vient en butée sur la nappe 6, lorsque la touche est enfoncée à fond. La plaquette de poussée 8 est fixée à l'intérieur de la touche 3 par encliquetage au niveau de son bord externe sur lequel appuie le rebord interne 11. Cet encliquetage s'effectue par exemple à l'aide d'ergots 12 qui coopérent avec le rebord 11 pour immobiliser la plaquette entre eux, après que celle-ci ait été élastiquement cambrée pour franchir les ergots disposés de part et d'autre de la cavité. Dans l'exemple proposé, deux-bouchons d'étanchéité 13 viennent fermer deux trous ménagés dans la paroi de la touche au niveau de la rainure existant entre un ergot 12 et le rebord 11 pour permettre de pousser sur la plaquette, de manière à la cambrer à nouveau, si elle doit être retirée. La présence de la plaquette de poussée 8 évite un aplatissement irrégulier de la coupelle 7 lorsque la touche 3 est enfoncée à fond, cette dernière venant prendre appui sur la nappe 6 par son rebord 5 en fin de course, comme indiqué plus haut. Dans l'exemple de réalisation proposé où la coupelle 7 comporte une pièce connectrice individuelle 14 fixée centralement en fond de cavité, cette pièce connectrice se trouve ainsi toujours en position identique sur la nappe 6 en fin de d'enfoncement. La pièce connectrice 14 est ici une pièce tubulaire pleine en mousse élastomère qui est collée ou surmoulée centralement sur le fond plan de la coupelle 7 à l'intérieur de la cavité qui forme cette coupelle. Une couche conductrice 14A, en un ou plusieurs secteurs isolés les uns des autres, recouvre la pièce connectrice à son extrémité opposée à celle par laquelle elle est fixée en fond de la coupelle. Cette couche conductrice 14A est destinée à venir en contact avec des pistes conductrices 15 sur lesquelles repose la nappe 6 de manière à les interconnecter, lorsque la touche 3 est enfoncée à fond. Les pistes 15 sont ici réalisées sur deux circuits imprimés souples 16 qui reposent l'une sur l'autre sur un support isolant rigide plan 17. Lorsque la touche 3 est enfoncée, la coupelle 7 est écrasée entre la plaquette de poussée 8 et le support rigide 17, la pièce connectrice 14 s'écrase jusqutau moment où le bord 5 de touche est plaqué contre la nappe 6. L'écrasement de la pièce connectrice 14 applique la couche conductrice 14A de manière que le ou les secteurs qu'elle forme recouvre chacun au moins deux pistes 15 ainsi interconnectées. Selon une variante connue de réalisation, non représentée ici les pistes peuvent être réalisées sur deux circuits souples séparés par un circuit isolant, mince, découpé au niveau des zones où doivent s'effectuer les interconnexions de manière que les pièces connectrices actionnées viennent presser les deux circuits l'un contre l'autre à travers les découpures, mettant ainsi les pistes en contact. Les pièces connectrices sont alors réalisées sous forme de poussoirs en matériau peu compressible, qui sont fixés dans les coupelles comme le sont les pièces connectrices 14 en mousse évoquées plus haut. Comme signalé précédemment, il est souvent demandé que au moins certaines touches 3 soient lumineuses, telle celle présentée en figure 1 et à gauche sur la figure 2, celle de droite ne l'étant pas. Bien entendu dans le cas d'un clavier sans touche lumineuse, on peut réduire la hauteur de touche de toute la distance correspondant à l'agencement éclairant. Dans la présente réalisation, la touche 3 est préférablement en matériau rigide, isolant et transparent moulé, tel un polysulfone, elle contient ici deux plaques diffusantes 18 en pokalon, placées parallèlement au fond de la cavité que forme la touche 3 et maintenues par une entretoise 19. Un circuit d'éclairage par diodes électroluminescentes 20 est réalisé sur une plaquette-support 21 disposée dans la cavité de la touche 3 entre le fond de cette cavité et la plaquette de poussée 8. Cette plaquette-support 21 est fixée sur des tiges conductrices 22, ici au nombre de deux, qui assurent d'une part l'alimentation électrique des diodes électroluminescentes 20, ici au nombre de trois, d'autre part le positionnement dudit circuit d'éclairage par rapport au support 17 sur lequel ces tiges conductrices sont fixées. Des pistes conductrices 23 portées par le support 17 alimentent les tiges conductrices 22 auxquelles elles sont reliées. Un soudage réalisé au niveau de la plaquette-support 21 immobilise celle-ci sur des renflements de positionnement 24 que portent les tiges conductrices 22 et relie à ces dernières des pistes conductrices 25 que porte cette plaquette-support pour l'alimentation en énergie des diodes électroluminescentes 20. Dans la réalisation proposée les tiges conductrices 22 traversent la plaquette de poussée 8 et le fond 7A de la coupelle 7 par l'interne diaire de conduits 26, 27 alignés deux à deux lorsque la plaquette de poussée et la coupelle sont accouplées, ces conduits 26, 27 autorisent un coulissement libre de la plaquette de poussée 7 et du fond 7A de la coupelle le long des tiges conductrices 22 lorsque la touche 3 se déplace. REVENDICATIONS 1/ Clavier électrique à boutons-poussoirs comportant chacun une touche d'appui (3), en matériau rigide, apte à commander une interconnexion temporaire entre des pistes conductrices (15) d'un circuit électrique de commutation par l'intermédiaire d'une pièce connectrice individuelle (14) fixée dans la cavité d'une des coupelles individuelles (7) d'une nappe (6) en matériau élastique et isolant qui recouvre les pistes dudit circuit électrique, commun aux boutons-poussoirs, l'enfoncement de la touche, sous une pression externe entrainant la déformation élastique temporaire, correspondante de la coupelle sur laquelle la touche appuie ainsi qu'une action correspondante de la pièce connectrice ledit clavier étant caractérisé en ce que les coupelles comportent chacune un fond plan (7A) recouvert extérieurement par une plaquette de poussée (8) rigide, d'au moins approximation même surface, qui est fixée sur ce fond et sur le pourtour de laquelle une des touches prend appui, ainsi qu'un boudinage télescopique (7B) reliant le bord dudit fond plan de coupelle avec la nappe au droit de la touche. 2/ Clavier électrique selon la revendication 1, caractérisé en ce que chaque touche d'appui (3) qui est creuse et qui chapeaute la coupelle (7) correspondante, vient en butée par le bord (5)de son extrémité ouverte sur la nappe (6) autour de la coupelle, lors d'un enfoncement complet de la touche et prend appui par un rebord interne (11) sur le pourtour de la plaquette de poussée (8) fixée à ladite coupelle correspondante, ladite touche étant assujettie par encliquetage (11, 12) à ladite plaquette à ce niveau. 3/ Clavier électrique selon la revendication 2, caractérisé en ce que le fond des coupelles comporte des trous (10) pour des tétons d'encliquetage (9) servant à la fixation de la plaquette de poussée (8). 4/ Clavier électrique selon la revendication 2, doté de boutons-poussoirs à touches (3) creuses intérieurement éclairées, caractérisé en ce que chaque bouton-poussoir comporte un circuit d'éclairage par diode (s) électroluminescente (s) (20) porté par une plaquette-support (21) disposée entre le fond de la touche dudit bouton et la plaquette de poussée (8) qu'il comporte et fixée sur deux tiges conductrices (22) alimentant ledit circuit d'éclairage à partir du support (17) de circuit électrique de commutation sur lequel ces tiges sont fixées, de manière à pénétrer dans la touche (3) considérée en traversant la plaquette de poussée (8) et le fond (7A) de la coupelle correspondante par des conduits (26, 27) permettant le coulissement de ladite plaquette de poussée et dudit fond le long des tiges lors des déplacements de la touche.