Brevet FR2620563A1 — publié le 19890317

La présente invention a pour objet un nouveau type de contacteur pour clavier à faible pas du type alpha-numérique. Par pas d'un clavier, on entend l'intervalle séparant deux contacteurs consécutifs. La mise en oeuvre de contacteurs pour claviers à faible pas destinés à un usage intensif suppose que soient résolus les problèmes d'appui simultanés sur plusieurs contacteurs, de résistances mécaniques et de confort d'utilisation, résultant directement de la réduction des dimensions des dits contacteurs. La présente invention a pour objet de résoudre les problèmes susévoqués par la mise en oeuvre d'un nouveau type de contacteur doté d'aménagements pour réduire le risque d'appui simultané. La présente invention a également pour objet un contacteur dont chacun de ses organes présente une bonne résistance mécanique et notamment les organes mobiles. De plus, la présente invention a pour objet un contacteur présentant un bon confort d'utilisation. A cet effet, le contacteur selon l'invention pour clavier à faible pas soumis à usage intensif comprenant un corps doté d'un logement dans lequel est disposée une membrane élastique en forme de cloche pourvue d'un élément électro-conducteur amené en contact avec un second élément électro-conducteur d'un circuit imprimé, par déformation de la membrane sous l'effet de l'enfoncement dans un alésage du corps, d'un piston doté d'un cabochon présentant quatre faces latérales et une face supérieure d'appui du doigt se caractérise essentiellement en ce que les quatre faces latérales du cabochon sont inclinées de façon à former cha cune avec la face supérieure d'appui un dièdre obtu et que la dite face supérieure est décentrée vers l'arrière, de façon à ce que la dite face d'appui puisse être dégagée le plus possible des cabochons voisins, c'est à dire du cabochon de chaque contacteur situé en avant et du cabochon des contacteurs situé latéralement, ce qui réduit les risques d'appui simultanés sur plusieurs cabochons. Suivant une autre caractéristique, la face supérieure du cabochon est convexe. Suivant une autre caractéristique, le cabochon est pourvu de deux pattes parallèles en saillies vers le bas, de même longueur, ménageant entre elles un intervalle, venant se bloquer toutes deux dans un logement du piston, respectivement de part et d'autre d'une nervure diamètrale de ce logement. La face inférieure du cabochon est amenée en appui contre le piston, ce qui permet l'immobilisation totale du cabochon par rapport au piston. La nervure du logement pratiqué dans le piston et les pattes du cabochon en venant se bloquer dans le logement, accroissent la résistance du piston. D'autres avantages et caractéristiques de l'invention apparai- tront à la lecture de la description d'une forme préférée de réalisation donnée à titre d'exemple non limitatif en se reférant aux dessins annexés en lesquels - la figure 1 est une vue en coupe longitudinale du contacteur selon l'invention, celui-ci étant représenté en position fermée, - la figure 2 est une vue en coupe longitudinale du cabochon, - la figure 3 est une vue en coupe longitudinale du piston, - la figure 4 est une vue en coupe transversale du piston selon l'invention, - la figure 5 est une vue extérieure du contacteur selon l'invention, - la figure 6 montre la courbe représentant la relation entre la force appliquée par le cabochon sur le doigt et la distance parcourue par le cabochon. Tel que représenté, le contacteur selon l'invention pour clavier alpha-numérique à faible pas soumis à usage intensif comprend un corps de touche 1 par lequel il se monte et se bloque par des pattes élastiques du corps de touche dans une ouverture du châssis du clavier. Les contacteurs 1 sont organisés en plusieurs rangées. Le corps de touche est doté d'un logement 2 dans lequel est disposée une membrane 3 élastique, en forme de cloche pourvue d'un élément électro-conducteur 4 amené en contact simultanément avec deux plots 5 d'un circuit imprimé 6, par déformation de la membrane 3 sous effet de l'enfoncement dans le logement 2 d'un piston 8 guidé dans un alésage 7 du corps 1 et doté d'un cabochon 9 présentant quatre faces latérales et une face supérieure 10 d'appui du doigt. Conformément à l'invention, les quatre faces latérales sont inclinées en sorte de former avec la face supérieure un dièdre obtu et la face supérieure est décentrée vers l'arrière, ce qui permet d'écarter la face d'appui le plus possible des contacteurs voisins, c'est à dire des deux contacteurs latéraux de la même rangée, et du contacteur de la rangée avant. Cette disposition a pour but de réduire les risques d'appui simultané sur deux cabochons. De préférence, l'angle rentrant que forme la face latérale avant du cabochon avec la face supérieure est de valeur supérieure à celle de l'angle rentrant formé par la face latérale arrière et par la face supérieure. D'une autre manière, la face avant comparativement aux autres faces latérales est plus redressée. La face avant et la face supérieure pourront recevoir des inscriptions. De préférence, la face avant est de forme convexe afin d'améliorer l'attaque du doigt. Cette disposition, en déportant vers le haut la zone d'appui du doigt, contribue également à réduire les risques d'appui simultané sur deux cabochons. Selon la forme préférée de réalisation, la face supérieure est courbée suivant un arc-de-circonférence de rayon relativement grand, ce qui permet l'utilisation de crayons et autres objets analogues pour l'actionnement du contacteur sans risque de glissement sur la face supérieure. De préférence, l'axe de révolution de la face 10 est sécant aux faces latérales avant et arrière. Conformément à l'invention, le cabochon est pourvu de deux pattes parallèles 11 en saillie vers le bas enracinées toutes deux à sa face inférieure, d'égales longueurs, écartées l'une de l'autre par lesquelles le cabochon se fixe au piston 8. Ces pattes sont introduites en forcement dans un logement axial 12 du piston respectivement de part et d'autre d'une nervure 13 médiane verticale du dit logement cloisonnant ce dernier. Selon la forme préférée de réalisation, les pattes 11 présentent chacune une section droite de forme rectangulaire. Ces pattes 11 sont orientées l'une par rapport à l'autre de façon à ce que la grande face de l'une soit disposée en regard et soit parallèle à l'une des grandes faces de l'autre. Ces deux faces, en regard l'une de l'autre, seront par la suite désignées sous le nom de faces internes. L'intervalle entre les deux faces internes est destiné à être comblé par la nervure 13 du logement 12 du piston. Selon la forme préférée de réalisation, le logement 12 est de forme cylindrique. La nervure 13 de ce logement s'étend suivant un plan diamètral du logement, à partir du fond de ce dernier suivant sensiblement les 2/3 de sa hauteur. La section droite de cette nervure épouse sensiblement le contour d'un rectangle. Cette nervure est enracinée à la paroi du logement par ses deux faces correspondant aux petits côtés de sa section droite. De préférence, les deux faces de la nervure correspondant aux deux grands côtés de la section droite sont pourvues chacune d'au moins un bourrelet 14 s'étendant suivant toute leur hauteur. De part et d'autre de la nervure 13, à la paroi du logement sont enracinés deux bourrelets 15 s'étendant suivant toute la hauteur du dit logement les pattes 11 du cabochon étant chacune enserrée entre le bourrelet 14 et les deux bourrelets 15. Ces deux bourrelets 15 présentent chacun une face plane 15A parallèle à la grande face correspondante de la nervure 13 s'étendant suivant toute leur hauteur. Chaque patte 11 en étant introduite dans le logement tel que précédemment défini est enserrée entre le bourrelet 14 de la nervure 13 et les faces planes 15A des bourrelets 15. De plus, chaque logement 11 de part et d'autre de la nervure est également équipé de deux autres bourrelets 16, dans l'intervalle desquels est introduit la patte 11. Ces bourrelets sont enracinés tous deux à la paroi du logement et présentent chacun une face plane 16A verticale perpendiculaire à la grande face de la nervure. Les deux faces planes 16A sont tournées l'une vers l'autre et sont écartées l'une de l'autre d'une valeur très peu supérieure à la largeur des pattes 11. Chaque face plane 16A a pour but de s'opposer au basculement dans un sens ou dans l'autre de la patte 11 dans le logement 12, ce qui renforce la liaison entre le cabochon et le piston 8. De préférence, la face inférieure du cabochon est amenée en contact avec le piston, ce qui accroit encore la stabilité de l'un par rapport à l'autre. Les pattes 11 en venant se loger en forcement dans le logement 12 du piston contribuent à améliorer la résistance mécanique de ce dernier. Le piston de forme générale cylindrique est guidé en translation dans l'alésage du corps de touche. A cet effet, le piston suivant au moins une de ses génératrices comporte un tenon 17 externe qui coopère en coulissement avec une rainure 18 de forme correspondante creusée dans la paroi de l'alésage 7 du corps de touche 1. Cet alésage débouche dans le logement 2. Selon la forme préférée de réalisation, le piston et l'alésage 3 du corps de touche sont pourvus respectivement de quatre tenons et de quatre rainures. Les tenons ainsi que les rainures sont décalés les uns par rapport aux autres de 900. Les tenons tout en ayant essentiellement une fonction de guidage contribuent à accroître la résistance mécanique du piston. Le piston en partie inférieure est pourvu d'une collerette 19 par l'intermédiaire de laquelle il est appuyé contre la membrane dans le logement 2 du corps de touche 1. Cette collerette, en saillie sur sa périphérie comporte deux ergots 20 qui s'engagent de manière coulissante, chacun dans une rainure verticale 21 pratiquée dans la paroi du logement 2 du corps 1. Ces ergots permettent lors du montage un positionnement angulaire correct du piston par rapport au corps 1 de touche. De plus, ces ergots en venant buter contre l'extrémité inférieure de leur rainure limitent le mouvement d'enfoncement du piston dans le logement 2 du corps 1. Le mouvement ascendant du piston dans le logement est limité par l'appui de la face supérieure de la collerette contre l'embouchure de l'alésage dans le logement 2. I1 est à noter que le piston est introduit dans le logement 2 par le bas. Afin de faciliter son introduction, les ergots sont pourvus de chanfrein supérieur , grâce à quoi, ils peuvent plus facilement se déformer et être amenés plus facilement dans leur rainure respective. De préférence latéralement à chaque rainure 21, le corps 1 est doté d'une patte élastique ou clip. A la base de la paroi de l'alésage, le corps 1 comporte une embase de forme carrée par exemple. La face inférieure de l'embase est destinée à venir en appui contre la zone périmétrique de l'ouverture du châssis du clavier dans-laquelle est inseré le corps du contacteur. Les pattes élastiques présentent chacune une tête et par cette dernière en venant en appui contre la zone périmétrique de l'ouverture, maintiennent fermement le corps du contacteur en place dans l'ouverture. Avantageusement, la membrane est conçue de façon à ce que la relation entre la force appliquée par le doigt sur le cabochon et la déformation de la membrane, représentée par la distance parcourue par le cabochon, passe par un maximum, ceci entre le début de la course du cabochon et la fin de course correspondant à l'établissement du contact. Autrement dit, la pente de la courbe tout d'abord est positive puis devient nulle et enfin devient négative jusqu'à l'établisse- ment du contact. Le maximum de cette courbe correspond à une force appliquée sur le cabochon égale à 0,45 Newton. En fin de course, la force nécessaire pour maintenir le contact est de l'ordre de 0,3 newton. I1 est bien évident que ces valeurs ne sont données qu'à titre indicatif et qu'elles peuvent varier dans des limites raisonnables. I1 faut préciser que la courbe donnée tient compte du poids des éléments mobiles. Enfin, il faut noter que grâce à la sensation tactile procurée par les caractéristiques techniques précitées, le risque d'appui simultané sur plusieurs cabochons s'en trouve encore réduit. Les aménagements tels que précédemment décrits permettent la réalisation de contacteurs pour claviers du type alpha-numérique à faible pas destinés à un usage intensif. I1 va de soi que la présente invention peut recevoir tous aménagements et toutes variantes sans pour autant sortir du cadre du présent brevet. REVENDICATIONS R1/ Contacteur pour clavier alpha-numérique à faible pas compre nant un corps (1) doté d'un logement (2) dans lequel est dis posé une membrane (3) élastique en forme de cloche pourvue d'un élément électro-conducteur (4) amené en contact avec deux plots (5) d'un circuit imprimé (6) par déformation de la membrane sous l'effet de l'enfoncement dans le logement (2) d'un piston (8) guidé dans un alésage (7) du corps (1), le dit piston comportant un cabochon (9) présentant quatre faces latérales et une face supérieure (10) d'appui du doigt carac térisé en ce que les quatre faces latérales sont inclinées de façon à former avec la face supérieure d'appui (10) un angle dièdre obtu et que la dite face est décentrée vers l'arrière, ce qui permet d'écarter la face d'appui, le plus possible des cabochons des contacteurs voisins. R2/ Contacteur selon la revendication 1 caractérisé en ce que la face latérale avant du cabochon (9) est plus redressée que les autres faces latérales. R3/ Contacteur selon la revendication 1 caractérisé en ce que la face supérieure (10) du cabochon est convexe. R4/ Contacteur selon la revendication 1 caractérisé en ce que le cabochon (9) est pourvu de deux pattes parallèles (11) en saillie vers le bas, enracinées toutes deux à sa face infé rieure, écartées l'une de l'autre, par lesquelles le cabochon se fixe dans un logement axial (12) du piston. R5/ Contacteur selon la revendication 4 caractérisé en ce que les pattes (11) sont introduites en forcement dans le logement axial (12) du piston respectivement de part et d'autre d'une nervure (13) médiane verticale du dit logement cloisonnant ce dernier. R6/ Contacteur selon la revendication 5 caractérisé en ce que les grandes faces de la nervure (13) sont pourvues chacune d'un bourrelet (14) s'étendant suivant toute leur hauteur et que de part et d'autre de la nervure (13), à la paroi du logement (12) sont enracinés deux bourrelets (15) s'étendant suivant toute la hauteur du logement, les pattes (11) du cabochon étant chacune enserrées entre un bourrelet (14) et les deux bourrelets (15) correspondants. R7/ Contacteur selon la revendication 4 caractérisé en ce que les pattes présentent chacune une section droite en forme de rec tangle. R8/ Contacteur selon la revendication 6 caractérisé en ce que chaque bourrelet (15) présente une face plane (15A) tournée vers la grande face de la nervure (13), la patte (11) étant enserrée entre le bourrelet (14) et les faces planes (15A). R9/ Contacteur selon la revendication 4 caractérisé en ce que le logement (11) de part et d'autre de la nervure est équipé de deux bourrelets (16) dans l'intervalle desquels est introdui te la patte (11). R10/ Contacteur selon la revendication 9 caractérisé en ce que les bourrelets (16) présentent chacun une face plane (16A) verticale perpendiculaire à la grande face de la nervure (13). Rll/ Contacteur selon la revendication 1 caractérisé en ce que le piston suivant au moins une de ses génératrices comporte un tenon (17) externe qui coopère en coulissement avec une rainure (18) de forme correspondante creusée dans la paroi de l'alésage (7) du corps. R12/ Contacteur selon la revendication 1 caractérisé en ce que la courbe représentant la relation entre la force appliquée par le doigt sur le cabochon et la déformation de la membrane, représentée par la distance parcourue par le cabochon, pré sente tout d'abord une pente positive, puis nulle, corres pondant à un maximum, puis négative jusqu' l'établissement du contact. R13/ Contacteur selon la revendication 12 caractérisé en ce que le maximum de cette courbe correspond à une force de 0,45 newton. R14/ Contacteur selon la revendication 12 caractérisé en ce que la force nécessaire en fin de course pour maintenir le con tact est de 0,3 newton.