Brevet FR2744281A3 — publié le 19970801

FR 2744281 A3 19970801 FR 9600855 A 19960125 UNITE FORMANT INTERRUPTEUR A TOUCHE POUR CLAVIERS D' ORDINATEUR ARRIERE-PLAN DE L'INVENTION La présente invention se rapporte à des claviers d'ordinateurs, et concerne plus particulièrement une unité formant interrupteur à touche qui permet aux interrupteurs à touche de différentes tailles d'être agencés à différents emplacements pour concorder avec le même dessin de chassis de support de touche, le même dessin de plage de connexion en élastomère conducteur et le même dessin de circuit à membrane pour un agencement dans l'une quelconque d'une variété de dispositions de clavier pour différents usages. Un clavier d'ordinateur normal est constitué globalement d'une coque, d'un circuit à membrane, d'une plage de connexion en élastomère conducteur supportée sur le circuit à membrane et possédant une pluralité de cônes en élastomère, un châssis de support de touche possédant une pluralité de supports de touche respectivement disposés au-dessus des cônes en élastomère, et un jeu d'interrupteurs à touche de différentes tailles respectivement montés sur les supports de touche du châssis de support de touche au- dessus des cônes en élastomère. Le jeu d'interrupteurs à touche comprend diverses touches de commande de fonction de différentes tailles. Lorsque les touches de commande de fonction sont conçues pour être installées en une zone différente sur le clavier, les dessins de la plage de connexion en élastomère conducteur, le circuit à membrane, aussi bien que le châssis de support de touche, doivent être relativement modifiés. Parce que différents circuits à membrane, plages de connexion en élastomère conducteur et châssis de support de touche doivent être utilisés pour fabriquer des claviers de différentes dispositions, les coûts de conception et d'outillage sont élevés. RESUME DE L'INVENTION La présente invention a été réalisée en vue de ces circonstances. L'objectif principal de la présente invention est de proposer une unité formant interrupteur à touche qui peut être agencée dans l'une quelconque d'une variété de formes pour assembler différents claviers pour différents usages sans changer la plage de connexion en élastomère conducteur et le circuit à membrane. Un autre objectif de la présente invention est de proposer une unité formant interrupteur à touche qui réduit grandement le coût de fabrication du clavier d'ordinateur. Selon un aspect particulier de la présente invention, l'unité formant interrupteur à touche comprend un circuit à membrane ayant une pluralité de contacts électriques, une plage de connexion en élastomère conducteur montée sur le circuit à membrane et possédant une pluralité de cônes en élastomère respectivement disposés au-dessus des contacts électriques, un châssis de support de touche monté sur la plage de connexion en élastomère conducteur et possédant une pluralité de supports de touche respectivement disposés au-dessus des cônes en élastomère, chaque support de touche définissant un trou traversant longitudinal aligné avec un cône en élastomère, un interrupteur à touche en forme de L et une pluralité d'interrupteurs à touche allongée et une pluralité d'interrupteurs à touche carrée respectivement montés sur les supports de touche et enfoncés pour déclencher un contact électrique respectif en produisant un signal électrique respectif, dans lequel chaque support de touche comprend une bride annulaire intérieure dressée autour de la périphérie du trou traversant longitudinal, une pluralité de rainures symétriques longitudinales à l'intérieur du trou traversant longitudinal respectif pour guider un interrupteur à touche, des moyens femelles de guidage sur l'extérieur pour guider l'interrupteur à touche respectif; chaque interrupteur à touche comprend un capuchon de touche, et un piston étagé inséré dans le trou traversant longitudinal d'un support de touche particulier, les interrupteurs à touche en forme de L et les interrupteurs à touche allongée comprenant chacun au moins un moyen mâle de guidage s'étendant respectivement vers le bas à partir du capuchon de touche respectif, chaque moyen mâle de guidage étant guidé par les moyens femelles de guidage lors de la course vers le bas de l'interrupteur à touche respectif, le piston étagé comprenant une partie supérieure plus épaisse, une partie inférieure plus fine, une pluralité de nervures symétriques longitudinales dressées à partie de la partie supérieure plus épaisse et respectivement insérées, de manière à pouvoir coulisser, dans les rainures longitudinales d'un support de touche, et au moins un tenon dressé à partir de la partie inférieure plus fine au niveau d'un fond, et un échelon autour de la périphérie entre la partie supérieure plus épaisse et la partie inférieure plus fine. Selon un autre aspect de la présente invention, chaque support de touche comprend une chambre de fond conique au-dessous de la bride annulaire intérieure respective pour recevoir un cône en élastomère. Selon encore un autre aspect de la présente invention, l'échelon de chaque piston est arrêté au-dessus de la bride annulaire intérieure du support de touche respectif quand un interrupteur à touche est enfoncé. Selon encore un autre aspect de la présente invention, le capuchon de touche de chaque interrupteur à touche possède un côté à fond plat, le côté à fond plat étant arrêté au- dessus du support de touche respectif pour limiter la course vers le bas de l'interrupteur à touche respectif lorsque la bride annulaire intérieure du support de touche respectif est endommagée par le piston étagé de l'interrupteur à touche respectif. Selon encore un autre aspect de la présente invention, chaque moyen femelle de guidage définit une fente pour laisser passer le moyen mâle de guidage respectif au-dessus du cône en élastomère respectif. BREVE DESCRIPTION DES DESSINS D'autres caractéristiques et avantages de l'invention ressortiront plus clairement à la lecture de la description ci-après, faite en référence aux dessins annexés, dans lesquels: la figure 1 est une vue éclatée d'un clavier selon la présente invention; la figure 2 est une vue éclatée d'un interrupteur à touche en forme de L, d'un interrupteur à touche allongée, et d'un interrupteur à touche carrée selon la présente invention; la figure 3 est une vue éclatée représentant les positions relatives du circuit à membrane, de la plage de connexion en élastomère conducteur, du châssis de support de touche, et des interrupteurs à touche selon la présente invention; la figure 4 est une vue en coupe, à une échelle agrandie, représentant un interrupteur à touche allongée installé selon la présente invention; la figure 5 est similaire à la figure 4 mais représentant l'interrupteur à touche enfoncé; la figure 6 est une vue de bout de la figure 5; la figure 7 représente une disposition de clavier selon la présente invention; la figure 8 représente une autre disposition de clavier selon la présente invention; la figure 9 représente encore une autre disposition de clavier selon la présente invention; la figure 10 représente encore une autre disposition de clavier selon la présente invention; la figure 11 représente encore une autre disposition de clavier selon la présente invention; la figure 12 représente encore une autre disposition de clavier selon la présente invention; la figure 13 représente encore une autre disposition de clavier selon la présente invention; la figure 14 est une vue éclatée d'une variante de forme de la présente invention; et la figure 14A est une vue agrandie d'une partie A de la figure 14. DESCRIPTION DETAILLEE DES MODES DE REALISATION PREFERES En se référant aux figures 1 et 2, la présente invention comprend un interrupteur à touche 1 en forme de L (par exemple, pour la touche ENTREE), une pluralité d'interrupteurs à touche allongée 2 (par exemple, la touche CTRL), une pluralité d'interrupteurs à touche carrée (1 x 1) 3, et un châssis de support de touche 4. L'interrupteur à touche 1 en forme de L comprend un capuchon de touche 11, un piston étagé 13 et au moins un moyen mâle de guidage 14 s'étendant respectivement vers le bas à partir du côté à fond plat 12 du capuchon de touche 11, dans lequel le piston étagé 13 est composé d'une nervure longitudinale 15 dressée à partir de la partie supérieure plus épaisse de ce dernier, au moins un tenon 16 au niveau de l'extrémité de fond de la partie inférieure plus fine de ce dernier, et un échelon 17 autour de la périphérie entre la partie supérieure plus épaisse et la partie inférieure plus fine. L'interrupteur à touche allongée 2 comprend un capuchon de touche 21, un piston étagé 23 et au moins un moyen male de guidage 24 s'étendant respectivement vers le bas à partir du côté à fond plat 22 du capuchon de touche 21, dans lequel le piston étagé 23 est constitué par une nervure longitudinale 25 dressée à partir de la partie supérieure plus épaisse de ce dernier, au moins un tenon 26 au niveau de l'extrémité de fond de la partie inférieure plus fine de ce dernier, et un échelon 27 autour de la périphérie entre la partie supérieure plus épaisse et la partie inférieure plus fine. L'interrupteur à touche carrée 3 comprend un capuchon de touche 31, et un long piston étagé 33 s'étendant vers le bas à partir du côté à fond plat 32 du capuchon de touche 31, dans lequel le piston étagé 33 est constitué par une nervure longitudinale 35 dressée à partir de la partie supérieure plus épaisse de ce dernier, au moins un tenon 36 au niveau de l'extrémité de fond de la partie inférieure plus fine de ce dernier, et un échelon 37 autour de la périphérie entre la partie supérieure plus épaisse et la partie inférieure plus fine. Le châssis de support de touche 4 comprend une pluralité de supports de touche cylindriques creux 41 reliés en une pièce en parallèle pour le montage des interrupteurs à touche 1, 2 et 3. Chacun des supports de touche 41 est constitué par une rainure longitudinale 42 sur l'intérieur pour une mise en prise avec la nervure longitudinale 15, 25, ou 35 d'un piston respectif 13, 23 ou 33, une bride annulaire intérieure 43 pour une mise en prise avec le tenon 16, 26, ou 36 d'un piston respectif 13, 23, ou 33, une chambre de fond 44 (voir également la figure 4) pour recevoir un cône en élastomère, et au moins un moyen femelle de guidage 45 pour une mise en prise avec le moyen male de guidage 14 ou 24 d'un interrupteur à touche 1 ou 2. Le processus de montage de l'interrupteur à touche (par exemple, un interrupteur à touche allongée 2) est simple et ébauché dans la suite du document en se référant aux figures 3 et 4. Le piston étagé 23 de l'interrupteur à touche allongée 2 est inséré dans le support de touche respectif 41 en ajustant la nervure longitudinale 25 dans la rainure longitudinale 42 du support de touche respectif 41, permettant au tenon 26 de s'accrocher sur le côté fond de la bride annulaire intérieure 43 du support de touche respectif 41, et permettant au moyen mâle de guidage 24 d'être aligné avec le moyen femelle de guidage 45 du support de touche respectif 41, ensuite, le châssis de support de touche 4 est placé sur la plage de connexion en élastomère conducteur 5a au-dessus du circuit à membrane 6a. Le processus de montage de l'interrupteur à touche 1 en forme de L est similaire à celui de l'interrupteur à touche allongée 2. En se référant aux figures 5 et 6, lorsque l'interrupteur à touche 2 est enfoncé pour abaisser le piston étagé 23 et le moyen mâle de guidage 24, le piston étagé 23 va être obligé de comprimer le cône en élastomère respectif sur la plage de connexion en élastomère conducteur 5a, l'obligeant à déclencher un contact électrique respectif 61a sur le circuit à membrane 6a en produisant un signal électrique respectif, au même moment, le moyen mâle de guidage 24 est forcé dans le moyen femelle de guidage respectif 45 pour conserver le déplacement de l'interrupteur à touche 2 en cours. Pendant la course vers le bas de l'interrupteur à touche 2, l'échelon 27 va être arrêté au niveau de la bride annulaire inférieure 42 pour limiter le déplacement vers le bas du piston étagé 23, et par conséquent, le piston étagé 23 ne va pas heurter le cône en élastomère respectif de la plage de connexion en élastomère conducteur 5a et le circuit à membrane 6a de manière excessive. Lorsque l'interrupteur à touche 2 est libéré, le cône en élastomère revient immédiatement à sa forme première, pour déplacer le piston étagé vers le haut à sa position première. Dans le cas o la bride annulaire intérieure 43 est endommagée par l'échelon 27 du piston étagé 23, la course vers le bas du piston étagé 23 va encore être limitée à l'intérieur d'une certaine plage parce que le côté à fond plat 22 du capuchon de touche 21 va être arrêté au-dessus du support de touche respectif 41 (voir la figure 6). Par conséquent, le circuit à membrane 6a ne va pas être endommagé par le long piston étagé 23. Si l'interrupteur à touche 1 en forme de L (touche ENTREE) est montée sur le clavier pour remplacer trois interrupteurs à touche carrée 3, seul le piston étagé 13 va être obligé de comprimer le cône en élastomère respectif et de déclencher le contact de commande de la fonction ENTREE sur le circuit à membrane 6a lorsque l'interrupteur à touche 1 en forme de L est enfoncé, et les deux autres contacts sur le circuit à membrane 6a correspondant au moyen mâle de guidage 14 de l'interrupteur à touche 1 en forme de L ne vont pas être déclenchés par le moyen mâle de guidage 14 pendant la course vers le bas du piston étagé 13 (voir la figure 5). Selon la présente invention, le circuit à membrane 6a et la plage de connexion en élastomère conducteur 5a peuvent être utilisés pour concorder avec l'interrupteur à touche 1 en forme de L, les interrupteurs à touche allongée 2, et les interrupteurs à touche carrée 3 et peuvent être agencés en l'une quelconque d'une variété de formes. Par exemple, en utilisant le même circuit à membrane 6a et la même plage de connexion en élastomère conducteur 5a, différents claviers sont montés, comme le montrent les figures 7, 8, 9, 10, 11 et 12, en agençant l'interrupteur à touche 1 en forme de L, les interrupteurs à touche allongée 2 et les interrupteurs à touche carrée 3 à différents emplacements. Le clavier représenté à la figure 13 est un clavier japonais à 106 touches DOS/V qui utilise également le même circuit à membrane 6a et la même plage de connexion en élastomère conducteur 5a. Les figures 14 et 14a représentent une variante de forme de la présente invention dans laquelle le moyen male de guidage 71 de l'interrupteur à touche 7 possède une nervure longitudinale 72 au niveau d'un côté; le moyen femelle de guidage 47 définit une fente 48 communiquant avec le trou traversant longitudinal du support de touche respectif pour faire passer le moyen mâle de guidage respectif 71 au- dessus du cône en élastomère respectif. On comprendra que les dessins soient uniquement destinés à un but de représentation et ne soient pas destinés à définir les limites et l'étendue de l'invention décrite. REVENDICATIONS 1. Unité formant interrupteur à touche pour des claviers d'ordinateur, caractérisée en ce qu'elle comprend un circuit à membrane (6a) ayant une pluralité de contacts électriques (61a), une plage de connexion en élastomère conducteur (5a) montée sur ledit circuit à membrane (6a) et possédant une pluralité de cônes en élastomère respectivement disposés au-dessus desdits contacts électriques (61a), un châssis de support de touche (4) monté sur ladite plage de connexion en élastomère conducteur (5a) et possédant une pluralité de supports de touche (41) respectivement disposés au- dessus desdits cônes en élastomère, chaque support de touche (41) définissant un trou traversant longitudinal aligné avec un cône en élastomère, un interrupteur à touche (1) en forme de L et une pluralité d'interrupteurs à touche allongée (2) et une pluralité d'interrupteurs à touche carrée (3) respectivement montés sur lesdits supports de touche (41) et enfoncés pour déclencher un contact électrique respectif (61a) en produisant un signal électrique respectif, dans lequel chaque support de touche (41) comprend une bride annulaire intérieure (43) dressée autour de la périphérie du trou traversant longitudinal, une pluralité de rainures symétriques longitudinales (42) à l'intérieur du trou traversant longitudinal respectif pour guider un interrupteur à touche (1; 2; 3), un moyen femelle de guidage (45; 47) sur l'extérieur pour guider l'interrupteur à touche respectif (1; 2; 3); chaque interrupteur à touche (1; 2; 3) comprend un capuchon de touche (11; 21; 31), et un piston étagé (13; 23; 33) inséré dans le trou traversant longitudinal d'un support de touche particulier (41), lesdits interrupteurs à touche (1) en forme de L et lesdits interrupteur à touche allongée (2) comprenant chacun au moins un moyen male de guidage (14; 24; 71) s'étendant respectivement vers le vas à partir du capuchon de touche respectif (11; 21; 31), chaque moyen male de guidage (14; 24; 71) étant guidé par ledit moyen femelle de guidage (45; 47) lors de la course vers le bas de l'interrupteur à touche respectif (1; 2; 3), ledit piston étagé (13; 23; 33) comprenant une partie supérieure plus épaisse, une partie inférieure plus fine, une pluralité de nervures symétriques longitudinales (15; 25; 35) dressées à partie de la partie supérieure plus épaisse et respectivement insérées, de manière à pouvoir coulisser, dans les rainures longitudinales (42) d'un support de touche particulier (41), et au moins un tenon (16; 26; 36) dressé à partir de la partie inférieure plus fine au niveau d'un fond, et un échelon (17; 27; 37) autour de la périphérie entre la partie supérieure plus épaisse et la partie inférieure plus fine. 2. Unité formant interrupteur à touche selon la revendication 1, caractérisée en ce que chaque moyen femelle de guidage (45; 47) définit une fente (48) pour laisser passer le moyen male de guidage respectif (14; 24; 71) au-dessus du cône en élastomère respectif. 3. Unité formant interrupteur à touche selon la revendication 1, caractérisée en ce que la fente (48) de chaque moyen femelle de guidage (45; 47) est disposée en communication avec le trou traversant longitudinal du support de touche respectif (41).