Brevet FR2767089A3 — publié le 19990212

FR 2767089 A3 19990212 FR 9710161 A 19970807 CLAVIER A TOUCHES ETANCHE A L'EAU La présente invention concerne un clavier à touches et plus particulièrement un clavier à touches perfectionné qui puisse satisfaire à la condition d'étanchéité à liteau dans des situations d'humidification accidentelle. Il est bien connu dans l'art antérieur que les claviers à touches trouvent diverses applications dans des postes téléphoniques, des calculateurs, des panneaux de commande, des dispositifs de télécommunication, des ordinateurs, etc. Notamment dans un service automatique ou dans un domaine de fabrication automatisée, l'utilisation de claviers à touches semble inévitable. Cependant pour réduire les coûts, les claviers à touches de l'art antérieur ne sont pas spécifiquement conçus pour être étanches à l'eau. En conséquence, en cas de pénétration d'eau, un court-circuitage des circuits du clavier à touches pose un problème inévitable. En référence maintenant à la figure 1, celle-ci représente en vue éclatée un clavier à touches de l'art antérieur. Ce clavier à touches 1 comprend une première plaquette à circuit 11, un premier tampon en caoutchouc, un premier châssis moulé 13 et plusieurs premières touches 14. Dans le premier châssis moulé 13, il est prévu plusieurs entrées de touches 132 qui sont réparties sous la forme d'un réseau carré. Autour de chaque première entrée de touche 132, il est prévu une première bordure d'entrée 133 qui constitue une contrepartie d'un premier rebord 141 de la première touche 14. La première bordure d'entrée 133 constitue une butée pour la première touche 14 à positionner dans l'entrée correspondance 132. Egalement le clavier à touches 1 de l'art antérieur comprend plusieurs premiers tétons 131 de montage qui sont prévus sur la surface dirigée vers le premier tampon 12 en caoutchouc. Le premier tampon 12 en caoutchouc est une feuille molle comportant plusieurs premiers plots conducteurs 121 qui sont répartis sur la surface dirigée vers la première plaquette à circuit 11 en chaque emplacement correspondant à chaque première touche 14. La première plaquette à circuit 11 constitue la contrepartie du premier tampon en caoutchouc 12, un circuit étant prévu sur la surface dirigée vers ce premier tampon 12. La première plaquette à circuit 11 comprend plusieurs premiers trous de montage 111 qui constituent des contreparties des premiers tétons de montage 131 faisant saillie du premier châssis moulé 13. Les premières broches de sortie 112 du clavier à touches 1 sont disposées le long d'un bord latéral de la première plaquette à circuit 11. Lors de l'assemblage du clavier à touches 1 décrit ci-dessus, la première plaquette à circuit 11 est sollicitée en pression de façon à être accrochée solidement sur le premier châssis 13 au moyen des premiers trous de montage 111 et des premiers tétons de montage 131 et également à recevoir, dans des positions intermédiaires, les premières touches 14 et le premier tampon en caoutchouc 12. Lors d'une application, l'une des premières touches 14 est enfoncée de façon à pousser vers le bas le premier plot conducteur correspondant 121 du premier tampon en caoutchouc 12 et en conséquence ce premier tampon conducteur correspondant 121 entre en contact avec la surface de la première plaquette à circuit 11 de façon qu'un signal spécifique soit émis à partir du clavier à touches 1 par l'intermédiaire des premières broches de sortie 112. Apparemment, le clavier à touches 1 de l'art antérieur décrit ci-dessus, ne constitue pas un dispositif étanche à l'eau. Lorsque de l'eau arrive sur le premier châssis moulé 13, elle pénètre dans l'intervalle existant entre le premier tampon en caoutchouc 12 et la première plaquette à circuit 11 par l'intermédiaire des fentes existant entre les premières touches 14 et le premier châssis moulé 13, en s'écoulant ensuite dans les creux existant dans et autour du premier tampon en caoutchouc 12. En conséquence un court-circuitage est inévitable et le clavier à touches 1 de l'art antérieur est affecté par un mauvais fonctionnement. Cependant, d'une façon générale, des claviers à touches ayant une propriété d'étanchéité à l'eau, comme ceux utilisés dans des conditions environnantes sévères dans des applications avec fortes sollicitations en pression, ou bien des applications sous-marines, sont d'un prix très élevé. En ce qui concerne les conditions financières, il n'est pas judicieux d'utiliser de tels claviers à touches de prix élevés dans des applications ordinaires seulement dans le but d'éviter un courtcircuitage accidentel. En outre, les dépenses consistant à agencer tous les claviers à touches de façon qu'ils soient étanches à l'eau sont importantes et parfois elles ne sont pas permises à cause de la limitation de budget dans certains domaines d'utilisation. En conséquence, un objet principal de la présente invention est de créer un clavier à touches étanche à l'eau qui soit capable de fonctionner normalement dans un environnement soumis accidentellement à la présence d'eau. Le clavier à touches conforme à la présente invention comprend un châssis moulé, plusieurs touches destinées à être montées dans ce châssis moulé, un tampon en caoutchouc mou et sans joint, agencé de façon à s'adapter sur les côtés du châssis moulé, et une plaquette à circuit séparée du châssis moulé par le tampon en caoutchouc. Pour l'assemblage du clavier à touches conforme à la présente invention, ce clavier est comprimé étroitement sur le châssis moulé par l'intermédiaire de moyens de montage positionnés sur les bords des surfaces correspondantes du châssis moulé et de la plaquette à circuit entre lesquels sont maintenus solidement le tampon en caoutchouc et les touches. Les moyens de montage peuvent être des combinaisons de vis de montages et de trous de montage et on peut également procéder par soudage ultrasonique ou par tout autre procédé de soudage thermique disponible. L'étanchéité à l'eau du clavier à touches conforme à la présente invention est produite en comprimant étroitement le tampon en caoutchouc sans joint de manière qu'il se dilate sur tous ses bords, en créant ainsi un effet d'étanchéité pour isoler de l'eau, éventuellement sortante, qui a pénétré par l'intermédiaire du châssis moulé dans l'espace créé entre la plaquette à circuit et le tampon en caoutchouc. En conséquence, le risque de courtcircuitage peut être réduit à un degré substantiel. De préférence, l'étanchéité à l'eau peut être créée en formant une rainure intérieure périphérique dans le châssis moulé et une moulure correspondante en saillie sur le tampon en caoutchouc. En outre, les touches et le tampon en caoutchouc conformes à la présente invention peuvent être fabriqués sous la forme d'une seule pièce compacte comprenant plusieurs touches qui font saillie de la surface du tampon en caoutchouc en vue de satisfaire à différents impératifs. Un autre objet de la présente invention est de créer un clavier à touches d'une structure simple, possédant une étanchéité à l'eau et qui soit compétitif grâce à son faible coût de fabrication. Encore un autre objet de la présente invention est de créer un clavier à touches étanche à l'eau, possédant une meilleure qualité que les claviers à touches de l'art antérieur, sans avoir à changer aucun autre composant du dispositif. Tous ces objets et avantages sont atteints avec le clavier à touches étanche à l'eau qui va être décrit dans la suite. D'autres caractéristiques et avantages de l'invention seront mis en évidence dans la suite de la description, donnée à titre d'exemple non limitatif, en référence aux dessins annexés dans lesquels La figure 1 est une vue éclatée d'un clavier à touches de l'art antérieur, la figure 2 est une vue éclatée de la réalisation préférée du clavier à touches étanche à l'eau conforme à la présente invention, la figure 3 est une vue en perspective du troisième tampon en caoutchouc d'une autre réalisation préférée du clavier à touches étanche à l'eau réalisé conformément à la présente invention. La présente invention va être décrite dans la suite en relation avec un clavier à touches. Dans la description qui va suivre, de nombreux détails sont précisés de façon à permettre une bonne compréhension de la présente invention. Les spécialistes de ce domaine apprécieront que des modifications de ces détails spécifiques sont possibles tout en conservant les avantages de la présente invention. En outre, des composants bien connus n'ont pas été décrits en détail du fait qu'il est inutile d'obscurcir la description de la présente invention. En référence maintenant à la figure 2, celle-ci représente en vue éclatée un clavier à touches étanche à l'eau agencé conformément à la présente invention. Le clavier à touches étanche à l'eau 2 peut satisfaire à l'impératif d'étanchéité à l'eau en cas d'arrivée d'eau accidentelle et il comporte une seconde plaquette à circuit 21, un second tampon de caoutchouc 22, un second châssis moulé 23 et plusieurs secondes touches 24. Le second châssis moulé 23 constitue la plateforme d'installation pour une mise en place des secondes touches 24 en forme de blocs, du second tampon en caoutchouc 22 et de la seconde plaquette à circuit 21 et il comprend en outre plusieurs secondes entrées de touches 233 qui le traversent et sont agencées sous la forme d'un réseau carré. Autour de chacune des secondes entrées de touches 233, il est prévu une seconde bordure d'entrée 234 qui constitue une contrepartie d'un second rebord 241 de la seconde touche 24. La seconde bordure d'entrée 234 constitue une butée pour la seconde touche 24 à positionner dans la seconde entrée de touche 233 correspondante. Egalement le second châssis moulé 23 comporte en outre une pluralité de points de montage disposés autour des bords du second châssis moulé 23 sur sa surface dirigée vers le second tampon en caoutchouc 22. Le second tampon en caoutchouc 22 est une feuille molle, sans joint et flexible, qui est destinée à être installée sur la surface du second châssis moule 23 et ce second tampon 22 comprend en outre plusieurs seconds plots conducteurs 221 qui sont fixés sur sa surface qui est opposée à la surface du second châssis moulé 23 de telle sorte que les seconds points de montage viennent se placer dans chaque position correspondante de chaque seconde touche 24. De préférence, les seconds plots conducteurs 221 sont des plots en carbone. La seconde plaquette à circuit 21 est montée adjacente à la surface du second tampon en caoutchouc 22 de telle manière que les seconds plots conducteurs 221 soient disposés de façon à produire un signal lorsqu'un desdits seconds plots conducteurs 221 est poussé au contact de la seconde plaquette à circuit 21 sous l'effet d'un enfoncement de la seconde touche 24 correspondante. La seconde plaquette à circuit 21 comporte en outre une pluralité de contre-points de montage disposés autour de ses bords de façon à entrer en coïncidence avec les points de montage du second châssis moulé 23. Les secondes broches de sortie 212 du clavier à touches étanche à l'eau 2 sont disposées le long d'un bord latéral de la seconde plaquette à circuit 21. De préférence, les points de montage du second châssis moulé 23 sont constitués par une pluralité de seconds tétons de montage 231 faisant saillie des bords périphériques de la surface du second châssis moulé 23 et les contre-points de montage de la seconde plaquette à circuit 21 sont constitués par une pluralité de seconds trous de montage 211 correspondants qui sont répartis sur les bords de la seconde plaquette à circuit 21. En variante , les points de montage et les contre-points de montage sont constitués respectivement par une pluralité de trous de montage disposés autour des bords du second châssis moulé 23 et par des tétons de montage correspondants disposés autour des bords de la seconde plaquette à circuit 21. Egalement de préférence, les points de montage et les contre-points de montage sont constitués respectivement par une pluralité de vis de montage et de trous de montage correspondants. Au moyen d'un assemblage étroit des points de montages du second châssis moulé 23 et des contrepoints de montage de la seconde plaquette à circuit 21, cette seconde plaquette à circuit 21 exerce une compression sur le second tampon en caoutchouc 22 (qui a une épaisseur initiale suffisante pour être écrasé et dilaté de façon à former une feuille plus mince et plus large), pour l'appliquer sur le second châssis moulé 23 et elle remplit ainsi une fonction d'étanchéité en produisant un écrasement du second tampon en caoutchouc 22 situé en position intermédiaire afin d'empêcher l'eau se trouvant à l'intérieur du second châssis moulé 23 de pénétrer dans la seconde plaquette à circuit 21. Egalement, un tel assemblage étroit peut être produit au moyen d'un soudage ultrasonique ou d'un autre procédé de soudage thermique disponible. Dans une application, une des secondes touches 24 est enfoncée pour pousser vers le bas le second plot conducteur correspondant 221 du second tampon en caoutchouc 22 et en conséquence le second plot conducteur correspondant 221 entre en contact avec la surface de la seconde plaquette à circuit 21 de sorte qu'un signal spécifique est émis par le clavier à touches étanche à l'eau 2 par l'intermédiaire des secondes broches de sortie 212. De préférence, comme indiqué sur la figure 2, une étanchéité à l'eau de la réalisation préférée peut être réalisée en prévoyant une encoche intérieure périphérique 232 dans le second châssis de moulage 23 et une moulure extrudée correspondante 222 sur le second tampon en caoutchouc 22. En référence maintenant à la figure 3, celle-ci représente en vue en perspective un troisième tampon en caoutchouc 22b correspondant à une autre réalisation préférée du clavier à touches étanche à l'eau conforme à la présente invention. Le troisième tampon en caoutchouc 22b est réalisé en faisant en sorte que le second tampon en caoutchouc 22 et les secondes touches 24 de la réalisation précitée, c'est-à-dire le clavier à touches étanche à l'eau 2 représenté sur la figure 2, soient groupés ensemble sous la forme d'une seule pièce compacte. Dans la réalisation préférée, le châssis moulé, la plaquette à circuit et des positions correspondantes des touches et des plots conducteurs sont tous semblables aux parties correspondantes de la réalisation précédemment décrite. REVENDICATIONS 1. Clavier à touches étanche à l'eau, qui a une structure perfectionnée permettant d'obtenir une étanchéité à l'eau, ledit clavier étant caractérisé en ce qu'il comprend - un châssis moulé (23), qui constitue la plate-forme d'installation du clavier à touches et qui comprend en outre une pluralité d'entrées de touches (233) ainsi qu'une pluralité de points de montage (231, 232) répartis autour de ses bords, - une pluralité de touches (24) qui sont des boutons-poussoirs en forme de blocs à mettre en place dans les entrées de touches (233) prévues dans le châssis moulé (23), - un tampon en caoutchouc (22), qui est un tampon mou sans joint et flexible à installer sur la surface du châssis moulé (23) et qui comprend en outre une pluralité de plots conducteurs (221) fixés sur sa surface opposée à la surface du châssis moulé (23) de telle sorte que les points de montage soient chacun disposés en correspondance à la position de chaque touche ; et - une plaquette à circuit (21) qui est mise en place sur la surface du tampon en caoutchouc (22) de telle sorte que les plots conducteurs (221) produisent un signal lorsqu'un desdits plots conducteurs est poussé au contact de la surface de la plaquette à circuit (21) lors de l'enfoncement de la touche correspondante, la plaquette comprenant en outre une pluralité de contre-points de montage (211) entourant ses bords de façon à entrer en coïncidence avec les points de montage (231) du châssis moulé (23) et en outre, au moyen d'un assemblage solide des points de montage (232) du châssis moulé (23) et des contre-points de montage correspondants, la plaquette à circuit (21) comprime le tampon en caoutchouc (22) sur le châssis moulé (23) et remplit ainsi une fonction d'étanchéité par écrasement du tampon en caoutchouc situé en position intermédiaire afin d'empêcher l'eau se trouvant à l'extérieur du châssis moulé de pénétrer dans la plaquette à circuit. 2. Clavier à touches étanche à l'eau selon la revendication 1, caractérisé en ce que lesdits points de montage et lesdits contre-points de montage sont respectivement des tétons de montage (231) et des trous de montage correspondants (211). 3. Clavier à touches étanche à l'eau selon la revendication 1, caractérisé en ce que lesdits points de montage et lesdits contre-points de montage sont respectivement des trous de montage et des tétons de montage correspondants 4. Clavier à touches étanche à l'eau selon la revendication 1, caractérisé en ce que lesdits points de montage et lesdits contre-points de montage sont respectivement des vis de montage et des trous de montage correspondants. 5. Clavier à touches étanche à l'eau selon la revendication 1, caractérisé en ce que ladite fonction d'étanchéité produite par écrasement du tampon en caoutchouc sans joint est remplie en prévoyant une rainure périphérique à l'intérieur du châssis moulé et en formant sur le tampon une moulure (222) correspondante faisant saillie en direction de la rainure périphérique à partir du bord en caoutchouc. 6. Clavier à touches étanche à l'eau selon la revendication 1, caractérisé en ce que lesdits plots conducteurs (221) du tampon en caoutchouc sont des plots en carbone. 7. Clavier à touches étanche à l'eau, qui a une structure perfectionnée permettant d'obtenir une étanchéité à l'eau, ledit clavier étant caractérisé en ce qu'il comprend - un châssis moulé (23) qui constitue la plate-forme d'installation du clavier à touches et qui comprend en outre une pluralité d'entrées de touches (234) ainsi qu'une pluralité de points de montage (231,232) répartis autour de ses bords, - un tampon en caoutchouc (22b), qui est un tampon mou sans joint et flexible à installer sur la surface du châssis moulé et qui comprend en outre une pluralité de touches faisant saillie en direction de chaque entrée de touche du châssis moulé ainsi que plusieurs plots conducteurs qui sont fixés sur sa surface opposée aux touches dans des positions correspondant respectivement à chacune desdites touches; et - une plaquette à circuit (21) qui est mise en place sur la surface du tampon en caoutchouc de telle sorte que les plots conducteurs produisent un signal lorsqu'un desdits plots conducteurs est poussé au contact de la surface de la plaquette à circuit lors de l'enfoncement de la touche correspondante, la plaquette comprenant en outre une pluralité de contre-points de montage (211) répartis autour ses bords de façon à entrer en coïncidence avec les points le montage (231) du châssis moulé et en ce que, par un assemblage solide des points de montage (231) du châssis moulé et des contre-points de montage correspondants (211), la plaquette à circuit (21) comprime le tampon en caoutchouc (22b) sur le châssis moulé (23) et remplit ainsi une fonction d'étanchéité par écrasement du tampon en caoutchouc sans joint, située en position intermédiaire, afin d'empêcher l'eau se trouvant à l'extérieur du châssis moulé de pénétrer dans la plaquette à circuit. 8. Clavier à touches étanche à l'eau selon la revendication 7, caractérisé en ce que lesdits points de montage et lesdits contre-points de montage sont respectivement des tétons de montage (231) et des trous de montage correspondants (211). 9. Clavier à touches étanche à l'eau selon la revendication 7, caractérisé en ce que lesdits points de montage et lesdits contre-points de montage sont respectivement des trous de montage et des tétons de montage correspondants. 10. Clavier à touches étanche à l'eau selon la revendication 7, caractérisé en ce que lesdits points de montage et lesdits contre-points de montage sont respectivement des vis de montage et des trous de montage correspondants. 11. Clavier à touches étanche à lteau selon la revendication 7, caractérisé en ce que ladite fonction d'étanchéité par écrasement du tampon en caoutchouc sans joint est remplie en prévoyant une rainure périphérique à l'intérieur du châssis moulé et en formant sur le tampon une moulure (222) correspondante faisant saillie en direction de la rainure périphérique à partir du bord en caoutchouc. 12. Clavier à touches étanche à l'eau selon la revendication 7, caractérisé en ce que lesdits plots conducteurs du tampon en caoutchouc sont des plots en carbone.