Brevet FR2647588A1 — publié le 19901130

Clavier interruDteur cour tableau de commande d'un appareil électriaue L'invention se rapporte aux claviers interrupteurs pour tableau de commande d'un appareil électrique comportant une pluralité de touches faisant légèrement saillie de logements respectifs pratiqués dans la paroi frontale dudit tableau et venues de moulage dans une feuille en matériau isolant élastique tel qu'un silicone, et présentant chacune une extrémité portant une zone conductrice située en regard de deux plots portés par une plaquette comportant un circuit imprimé, et une extrémité formant zone d'appui, ladite touche étant montée mobile selon une direction orthogonale à ladite plaquette et selon une course déterminée au moyen d'une jupe tronconique dont la petite base est reliée à la région centrale de la touche, et dont la grande base est rattachée à la feuille isolante. L'invention a pour but d'améliorer non seulement l'étanchéité de ces claviers, mais aussi leur fonctionnement électrique tout en procurant à l'usager une sensation tactile d'actionnement correcte de la touche interrupteur, ceci étant particulièrement intéressant lorsque le clavier est destiné à commander les différentes fonctions d'un four à micro-ondes à usage ménager. 2 2647588 Selon l'invention, la face externe de la paroi frontale du tableau est recouverte d'une membrane en matériau plastique semi-rigide et présente en regard de chaque logement de touche une cloque ayant la forme d'une calotte sphérique dont la convexité est tournée vers l'extérieur et dont la hauteur est égale ou légèrement supérieure à la course déterminée de la touche. Grâce à cette réalisation de la membrane, on obtient, non seulement une protection étanche des parties électriques du tableau de commande, mais aussi une souplesse d'actionnement des touches qui est très séduisante pour l'usager et qui permet, grâce aux cloques, d'obtenir un effet de type à action brusque au niveau du contact électrique. Selon une autre caractéristique de l'invention, le matériau plastique semi-rigide de la membrane est un copolymère de polycarbonate et de polyester. Grâce à ce type de matériau, on réalise des cloques dont les caractéristiques élastiques restent fiables dans le temps, et on peut également effectuer une sérigraphie directe sur lesdites cloques qui présente un caractère indélébile. Les caractéristiques et avantages de l'invention ressortiront d'ailleurs de la description qui va suivre, & titre d'exemple, en référence au dessin annexe dans lequel: la figure 1 est une vue partielle en coupe verticale et à 'grande échelle d'un clavier interrupteur pour tableau de commande, illustrant plus particulièrement une touche formant interrupteur selon l'invention. Ce clavier interrupteur pour tableau de commande est destiné à équiper un appareil électrique tel que par exemple, un four a micro-ondes et comporte à cet effet une pluralité de touches 1 identiques qui font légèrement saillie de logements 3 2647588 respectifs 2 pratiqués dans la paroi frontale 3 du tableau de commande, et qui sont venues de moulage dans une feuille 4 en matériau isolant élastique tel que, par exemple, le silicone. Comme représenté & la figure 1, chaque touche 1 présente une extrémité 5 portant une zone conductrice 6 en matériau conducteur, par exemple, un silicone chargé de carbone, situe en regard de deux plots 7 portés par une plaquette 8 comportant un circuit imprimé 9, et une extrémité 10 formant zone d'appui, ladite touche 1 étant montée mobile selon une direction orthogonale à ladite plaquette 8 et selon une course déterminée a au moyen d'une jupe tronconique 11 dont la petite base 12 est reliée à la région centrale de la touche 1, et dont la grande base 13 est rattachée à la feuille isolante 4. L'assemblage de la plaquette 8 et de la feuille 4 à la paroi frontale 3 est réalisé au moyen de rivets 14 qui sont solidaires de ladite paroi frontale 3 et traversent ladite feuille et ladite plaquette, et qui sont destinés à venir enserrer la plaquette 8 et la feuille 4 entre l'extrémité de nervures 15, également solidaires de la paroi frontale 3, et les têtes 16 des rivets 14. Selon l'invention la face externe 17 de la paroi frontale 3 est recouverte d'une membrane 18 en matériau plastique semi- rigide constitué d'un copolymère de polycarbonate et de polyester et connu sous le nom commercial "Bayfol" (marque enregistrée de la Société BAYER AG), ladite membrane présentant en regard de chaque logement 2 de touche 1, une cloque 19 ayant la forme d'une calotte sphérique dont la convexité est tournée vers l'extérieur, et dont la hauteur h, prise sur la droite verticale A-A passant par sa région de sommet, est égale ou légèrement supérieure à la course déterminée a de la touche 1. Dans le mode de réalisation préfére, la course idéale est égale à 0,7mm et le matériau plastique, référencé par BAYER 4 2647588 sous l'appellation BAYFOL K L 3-1010, présente une épaisseur d'environ 175 g et reçoit sur sa face externe et même sur les cloques une sérigraphie illustrant les différentes fonctions des touches 1. En outre, pour permettre dans le temps le bon fonctionnement du cloquage sans déformation permanente, on a constaté que le rapport de la hauteur h de la calotte sur son cercle polaire de base p doit être compris entre 0, 06 et 0,07. Ce rapport doit être considéré comme important, car la membrane en "Bayfol" ne présente pratiquement aucune extensibilité et la course de la touche doit être relativement grande afin d'éviter des contacts intempestifs lors d'une légère pression tactile sur cette membrane. Afin de garantir l'étanchéité du tableau de commande et le maintien rigoureux de la membrane sur la paroi frontale 3, tout en améliorant la souplesse du cloquage, cette membrane est collée sur la face externe 17 de la paroi frontale 3 au moyen d'une couche de colle 20 d'une épaisseur par exemple de 250 p, la zone d'encollage s'arrêtant autour de chaque cloque 19 & une distance déterminée x du cercle polaire de base p correspondant. Cette distance x étant pratiquement égale ou inférieure au huitième du diamètre dudit cercle polaire de base p. De plus, pour assurer le guidage linéaire de la région de sommet de la calotte lors d'une pression tactile selon l'axe A-A, le logement 2 de chaque touche présente un débouché à bord évasé 21. Pour éviter un cloquage permanent, ce bord évasé 21 doit présenter une pente a inférieure & 9' et de préférence égale à 8' (huit degrés). D'autre part, pour favoriser l'amorce du cloquage et l'enfoncement de la touche 1, la zone d'appui 10 de la chaque touche 1 présente la forme d'un dôme de manière & être en contact ponctuel avec la région concave du sommet 19' de la calotte sphérique. 2647588 Le fonctionnement du clavier interrupteur est le suivant: lorsqu'une pression tactile est appliquée sur le sommet 19' d'une cloque 19, on provoque dans un premier temps un leger enfoncement de la bordure 22 située en regard de la zone non collée, puis l'enfoncement dudit sommet 19' qui prend appui ponctuellement sur le sommet de dôme 10 de la touche 1 et qui transmet de façon pratiquement linéaire la pression tactile à ladite touche, et dans un second temps, le cloquage soudain de la cloque 19, jusqu'à ce que la face concave bute sur le bord évasé 21 du débouché 19. Ce mouvement brusque amplifie la pression tactile et provoque, de façon connue en soi, la déformation élastique de la jupe 11 et l'enfoncement brusque de la touche 1 réalisant ainsi la fermeture brusque momentanée du contact par application de la zone conductrice 6 sur les deux plots 7 et évitant ainsi la création d'un arc électrique. Lorsque l'on relAche la pression tactile sur la cloque 19 et grâce au bord évasé 21 du débouché 19 limité à 8 degrés, le cloquage n'est pas permanent et la cloque reprend sa forme convexe initiale libérant ainsi la touche 1 qui, sous l'effet de la déformation contraire de la jupe 11 retourne & sa position d'ouverture illustrée à la figure 1. 6 2647588 Revendications 1. Clavier interrupteur pour tableau de commande d'un appareil électrique comportant une pluralité de touches (1) faisant légèrement saillie de logements respectifs (2) pratiqués dans la paroi frontale (3) dudit tableau et venues de moulage dans une feuille (4) en matériau isolant élastique tel qu'un silicone, et présentant chacune une extrémité (5) portant une zone conductrice (6) située en regard de deux plots (7) portés par une plaquette (8) comportant un circuit imprimé (9), et une extrémité (10) formant zone d'appui, ladite touche (1) étant montée mobile selon une direction orthogonale & ladite plaquette (8) et selon une course déterminée (d) au moyen d'une jupe tronconique (11) dont la petite base (12) est reliée à la région centrale de la touche, et dont la grande base (13)est rattachée à la feuille isolante (4), caractérisé en ce que la face externe (17) de la paroi frontale (3) du tableau est recouverte d'une membrane (18) en matériau plastique semi-rigide et présente en regard de chaque logement (2) de touche (1) une cloque (19) ayant la forme d'une calotte sphérique dont la convexité est tournée vers l'extérieur et dont la hauteur jh) est égale ou légèrement supérieure à la course déterminee (d) de la touche (1). 2. Clavier interrupteur selon la revendication 1, caractérisé en ce que le matériau plastique semi- rigide de la membrane (18) est un copolymère de polycarbonate et de polyester de type "Bayfol". 3. Clavier interrupteur selon la revendication 1 ou 2, caractérisé en ce que le rapport de la hauteur de _]h) la calotte (19) sur son cercle polaire de base (R) est compris entre 0,06 et 0,07. 7 2647588 4. Clavier interrupteur selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé on ce que la zone d'appui (10) de chaque touche (1) présente la forme d'un dôme de manière & être en contact ponctuel avec la région concave du sommet (19') de la calotte sphérique (19). 5. Clavier interrupteur selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que la membrane (18) est collée sur la face externe (17) de la paroi frontale (3) du tableau, la zone d'encollage (20) s'arrêtant autour de chaque cloque (19), à une distance déterminée (x) du cercle polaire de base correspondant (r), cette distance (x) étant pratiquement égale ou inférieure au huitième de la longueur du diamètre dudit cercle polaire de base. 6. Clavier. interrupteur selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que le logement (2) de chaque touche (1) présente un débouché à bord évasé (21). 7. Clavier interrupteur selon la revendication 6, caractérisé on ce que le bord évasé (21) présente une pente (a) inférieure à neuf degrés et de préférence égale à huit degrés.