Brevet FR2783086A3 — publié le 20000310

FR 2783086 A3 20000310 FR 9811030 A 19980903 COMMUTATEUR DE TOUCHE POUR CLAVIER CONTEXTE DE L'INVENTION La présente invention concerne un commutateur de touche pour un clavier et, plus particulièrement, un tel commutateur de touche facile à assembler et de fabrication peu coûteuse et qui produit un bruit sec lorsqu'il est enfoncé. Les commutateurs de touche ordinaires pour les claviers d'ordinateurs sont de deux types: les commutateurs de touche mécaniques et les commutateurs de touche à membrane. Les commutateurs de touche mécaniques ordinaires comprennent communément une base de touche, un capot de touche avec des moyens formant piston montés de manière coulissante dans le sens vertical dans la base de touche, des moyens formant ressort de rappel, qui poussent automatiquement le capot de touche de retour à sa position précédente après chaque opération, des moyens formant ressort de déclenchement, qui sont soudés à la carte de circuit du clavier et qui sont poussés pour déclencher un contact au niveau de la carte de circuit imprimé et pour produire un bruit sec à chaque mouvement descendant du capot de touche. La procédure d'assemblage de ces commutateurs de touche mécaniques est compliquée et les coûts de fabrication de ces commutateurs de touche mécaniques sont élevés parce que les structures d'accouplement et de positionnement des pièces de ces commutateurs de touche mécaniques sont compliquées. De plus, lorsque le capot de touche est déplacé verticalement par rapport à la base de touche, des bruits ont tendance à se produire et le capot de touche a tendance à se coincer dans la base de touche lorsqu'il est enfoncé. Dans un commutateur de touche à membrane, un cône en caoutchouc est monté sur un circuit à membrane dans une base de touche et un capot de touche est accouplé, de manière coulissante dans le sens vertical, à la base de touche et enfoncé pour comprimer le cône en caoutchouc, amenant le cône en caoutchouc à déclencher un contact au niveau du circuit à membrane. Cette structure de commutateur de touche à membrane est souple au toucher et produit peu de bruit lorsqu'il est enfoncé. Cependant, cette structure de commutateur de touche à membrane ne produit pas de bruit sec pour confirmer le déclenchement positif du contact lorsqu'il est enfoncé. RESUME DE L'INVENTION La présente invention a été réalisée pour proposer un commutateur de touche pour un clavier qui élimine les inconvénients mentionnés cidessus. C'est un objet de la présente invention de proposer un commutateur de touche qui produit un bruit sec pour confirmer le déclenchement positif du contact lorsqu'il est enfoncé. C'est un autre objet de la présente invention de proposer un commutateur de touche qui est facile à assembler. C'est encore un autre objet de la présente invention de proposer un commutateur de touche dont la fabrication est peu coûteuse. Selon un aspect de la présente invention, le commutateur de touche comprend un cône en caoutchouc sur une carte de circuit à membrane à l'intérieur d'un clavier, une base de touche recouvrant le cône en caoutchouc pour maintenir un capot de touche de manière coulissante dans le sens vertical, un capot support de ressort accouplé de manière coulissante dans le sens vertical au capot de touche à l'intérieur de la base de touche pour maintenir le ressort entre le capot de touche et le capot support de ressort, le capot de touche comprenant un cadre d'Taccouplement inférieur inséré dans la base de touche, deux crochets extérieurs s'étendant, respectivement, à partir de deux premiers côtés opposés du cadre d'accouplement inférieur et accrochés, respectivement, dans des trous de crochets évidés respectifs à l'intérieur de la base de touche, et deux crochets intérieurs s'étendant, respectivement à partir de deux seconds côtés opposés du cadre d'accouplement inférieur de celui-ci pour se mettre en prise avec le capot support de ressort, le capot support de ressort comportant des crochets orientés vers l'extérieur surélevés par rapport à son bord le plus élevé sur deux côtés opposés pour mise en prise avec les crochets intérieurs du capot de touche, le cône en caoutchouc étant comprimé par le capot support de ressort pour déclencher un contact au niveau de la carte de circuit à membrane et le ressort s'étendant brusquement pour produire un bruit sec lorsque le capot de touche est enfoncé. Selon un autre aspect de la présente invention, les crochets intérieurs du capot de touche comportent chacun une face de guidage lisse sur un côté interne disposé respectivement en contact avec les crochets orientés vers l'extérieur du capot support de ressort, les crochets extérieurs du capot de touche comportent chacun une face de guidage lisse sur un côté externe, disposée respectivement en contact avec une partie de la base de touche. Donc, le capot de touche peut être déplacé de haut en bas en douceur dans la base de touche et le capot support de ressort peut être déplacé de haut en bas en douceur dans le cadre d'accouplement inférieur du capot de touche sans provoquer de bruits. BREVE DESCRIPTION DES DESSINS La figure 1 est une vue éclatée d'un commutateur de touche selon la présente invention. La figure 2 est une vue en élévation, en coupe, du commutateur de touche selon la présente invention. La figure 3 est une vue latérale en coupe du commutateur de touche selon la présente invention. La figure 4 est une vue de face en coupe du commutateur de touche selon la présente invention. La figure 5 est une vue similaire à la figure 4 montrant le capot de touche enfoncé. La figure 6 est similaire à la figure 5 mais montre le cône en caoutchouc déformé et la carte de circuit à membrane déclenchée. DESCRIPTION DETAILLEE DU MODE DE REALISATION PREFERE En référence aux figures 1, 2 et 3, un commutateur de touche selon la présente invention comprend, généralement, un cône en caoutchouc 6 supporté sur une carte de circuit à membrane 7 à l'intérieur d'un clavier, une base de touche 5 recouvrant le cône en caoutchouc 6 au- dessus de la carte de circuit à membrane 7, un capot support de ressort 4 installé dans la base de touche 5, un capot de touche 2 accouplé, de manière coulissante dans le sens vertical, à la base de touche 5 au sommet, et un ressort 3 relié entre le capot de touche 2 et le capot support de ressort 4. Le capot de touche 2 comprend un cadre d'accouplement inférieur 20 suspendu sur les deux premiers crochets orientés vers le bas intérieurs 21 disposés, respectivement, sur deux premiers côtés opposés du cadre d'accouplement inférieur 20, deux seconds crochets orientés vers le bas 22 disposés, respectivement, sur deux seconds côtés opposés du cadre d'accouplement inférieur 20, quatre tiges de guidage vers le bas 23 disposées, respectivement, dans quatre coins à l'extérieur du cadre d'accouplement inférieur , quatre rebords d'arrêt 24 disposés, respectivement, dans quatre coins à l'intérieur du cadre d'accouplement inférieur 20 et quatre nervures de guidage inclinées 25 s'étendant, respectivement, vers l'intérieur, à partir des crochets orientés vers le bas 21, 22, vers la paroi supérieure intérieure du cadre d'accouplement inférieur 20. Les premiers crochets orientés vers le bas 21 comportent, chacun, à leur extrémité, une partie recourbée en crochet 210 étendue vers l'intérieur et une face de guidage 211 sur un côté interne au-dessus de la partie recourbée en crochet 210. Les seconds crochets orientés vers le bas 22 comportent, chacun, à leur extrémité, une partie recourbée en crochet 220 étendue vers l'extérieur et une face de guidage 221 sur un côté externe au-dessus de la partie recourbée en crochet 220. La face de guidage 211 ou 221 peut être une surface inclinée ou légèrement courbée. Le ressort 3 est reçu à l'intérieur du cadre d'accouplement inférieur 20 du capot de touche 2 et entouré par les nervures de guidage inclinées 25. Le capot support de ressort 4 recouvre l'extrémité inférieure du ressort 3, comportant un trou débouchant central 42, quatre nervures de guidage périphériques 40 étendues de manière axiale surélevées par rapport à la périphérie dans quatre coins de celui-ci, et une pluralité de crochets orientés vers l'extérieur 41 surélevés vers l'extérieur par rapport au bord supérieur de celui-ci sur deux côtés opposés. Lorsque le ressort 3 est inséré dans le cadre d'accouplement inférieur 20 du capot de touche 2, le capot support de ressort 4 recouvre l'extrémité inférieure du ressort 3 et est accouplé au capot de touche 2 en poussant les crochets orientés vers l'extérieur 41 en prise avec les parties recourbées en crochets 210 des premiers crochets orientés vers le bas 21 du capot de touche 2, respectivement, (voir figure 3). La base de touche 5 reçoit le cadre d'accouplement inférieur 20 du capot de touche 2, comportant deux trous de crochets évidés 50 étendus longitudinalement disposés bilatéralement sur l'intérieur pour mise en prise avec les parties recourbées en crochets 220 des seconds crochets orientés vers le bas 22 du capot de touche 2. Lorsque le cadre d'accouplement inférieur 20 du capot de touche 2 est inséré dans la base de touche , le cône en caoutchouc 6 communique une pression vers le haut au capot support de ressort 4, et les parties recourbées en crochets 220 des seconds crochets orientés vers le bas 22 du capot de touche 2 sont déplacées, respectivement, vers la position de limite supérieure et accrochées sur les extrémités supérieures des trous de crochets évidés 50 (voir figure 4). Comme indiqué ci-dessus, la procédure d'assemblage du commutateur de touche est simple et comprend seulement deux étapes, à savoir, la première étape consistant à mettre le ressort 3 dans le capot support de ressort 4 et à insérer, ensuite, le capot support de ressort 4 dans le cadre d'accouplement inférieur 20 du capot de touche 2, permettant aux crochets orientés vers l'extérieur 41 du capot support de ressort 4 d'être poussés, respectivement, en prise avec les parties recourbées en crochets 210 des premiers crochets orientés vers le bas 21 du capot de touche 2, et aux nervures de guidage 40 étendues de manière axiale du capot support de ressort 4 d'être insérées, respectivement, dans les quatre coins rainurés longitudinalement à l'intérieur du cadre d'accouplement inférieur 20 du capot de touche 2, et la seconde étape consistant à insérer le cadre d'accouplement inférieur 20 du capot de touche 2 dans la base de touche 5, permettant aux parties recourbées en crochets 220 des seconds crochets orientés vers le bas 22 du capot de touche 2 d'être poussées, respectivement, en prise avec les trous de crochets évidés 50 dans la base de touche 5 et aux nervures de guidage vers le bas 23 d'être insérées, respectivement dans quatre coins rainurés longitudinalement à l'intérieur de la base de touche 5. Avec référence aux figures 4, 5 et 6, lorsque le capot de touche 2 est enfoncé avec la main, les parties recourbées en crochets 220 des seconds crochets orientés vers le bas 22 du capot de touche 2 sont déplacées vers le bas depuis les extrémités supérieures des trous de crochets évidés 50 vers les extrémités inférieures de ceux-ci et dégagées des crochets orientés vers l'extérieur 41 du capot support de ressort 4. Au niveau initial pendant le mouvement vers le bas du capot de touche 2, le capot support de ressort 4 est poussé par la pression vers le haut du cône en caoutchouc 6 de manière à comprimer le ressort 2 contre le capot de touche 2 se déplaçant vers le bas (voir figure 5). Lorsque le capot de touche 2 est enfoncé continuellement et que la force de compression dépasse la force portante du cône en caoutchouc 6 (environ 55 g), les quatre nervures périphériques 40 étendues de manière axiale du capot support de ressort 4 sont arrêtées au niveau des rebords d'arrêt 24 à l'intérieur du cadre d'accouplement inférieur 20 du capot de touche 2 et le ressort 3 s'étend brusquement afin de produire un bruit sec et, en même temps, le cône en caoutchouc 6 est déformé vers le bas dans le sens vertical afin de toucher un contact correspondant au niveau de la carte de circuit à membrane 7, amenant la carte de circuit à membrane 7 à produire un signal électrique correspondant (voir figure 6). Parce que le capot de touche 2 comporte des faces de guidage 211 disposées, respectivement, au niveau des premiers crochets orientés vers le bas 21 au-dessus des parties recourbées en crochets 210 respectives et maintenues en contact avec les crochets orientés vers l'extérieur 41 du capot support de ressort 4, le brusque mouvement vers le bas du capot support de ressort 4 n'amène pas les crochets orientés vers l'extérieur 41 du capot support de ressort 4 à frapper directement les parties recourbées en crochets 210 des premiers crochets orientés vers le bas 21 du capot de touche 2 en produisant un bruit. Lorsque la main libère le capot de touche 2, le cône en caoutchouc 6 retourne immédiatement à sa forme précédente pour pousser le capot support de ressort 4 et le capot de touche 2 vers le haut. Parce que le capot support de ressort 4 comporte un trou débouchant central 42, aucun vide n'est produit dans le capot support de ressort 4 pendant le mouvement vers le haut du capot support de ressort 4. Lorsque le capot de touche 2 est repoussé, les parties recourbées en crochets 220 des seconds crochets orientés vers le bas 22 sont, respectivement, poussées en prise avec les extrémités supérieures des trous de crochets évidés 50 à l'intérieur de la base de touche 5 et les parties recourbées en crochets 210 des premiers crochets orientés vers le bas 21 sont, de nouveau, respectivement poussées en prise avec les crochets orientés vers l'extérieur 41 du capot support de ressort 4. Parce que les faces de guidage 211 des premiers crochets orientés vers le bas 21 sont maintenues en contact avec les crochets orientés vers l'extérieur 41 du capot support de ressort 4 et parce que les faces de guidage 220 des seconds crochets orientés vers le bas 22 sont maintenues en contact avec une partie de la base de touche 5, le capot support de ressort 4 peut être déplacé, en douceur et de manière stable, de haut en bas dans la base de touche 5 sans produire de bruit. Bien qu'un seul mode de réalisation de la présente invention ait été montré et décrit, on comprendra que diverses modifications et variations pourraient être apportées à celle-ci sans s'écarter de l'esprit et de l'étendue de l'invention présentée. REVENDICATIONS 1. Commutateur de touche, caractérisé en ce qu'il comprend un cône en caoutchouc (6) supporté sur une carte de circuit à membrane (7) à l'intérieur d'un clavier, une base de touche (5) recouvrant ledit cône en caoutchouc (6) sur ladite carte de circuit à membrane (7), ladite base de touche (5) comportant, à l'intérieur, deux trous de crochets évidés, étendus de manière longitudinale, disposés de manière bilatérale, un capot support de ressort (4) déplacé de haut en bas dans ladite base de touche (5) et supporté sur ledit cône en caoutchouc (6), et un capot de touche (2) accouplé de manière coulissante dans le sens vertical à ladite base de touche (5), enfoncé pour pousser ledit capot support de ressort (4) contre ledit cône en caoutchouc (6), amenant ledit cône en caoutchouc (6) à déclencher un contact au niveau de ladite carte de circuit à membrane (7), ledit capot de touche (2) comprenant un cadre d'accouplement inférieur (20) inséré dans ladite base de touche (5) et deux crochets extérieurs étendus, respectivement, à partir de deux côtés opposés dudit cadre d'accouplement inférieur (20) et accrochés, respectivement, dans les trous de crochets évidés à l'intérieur de ladite base de touche (5), et un ressort (3) inséré dans ledit cadre d'accouplement inférieur (20) dudit capot de touche (2) et relié entre ledit capot de touche (2) et ledit capot support de ressort (4), dans lequel ledit capot de touche (2) comprend deux crochets intérieurs étendus, respectivement, à partir de deux seconds côtés opposés dudit cadre d'accouplement inférieur (20) pour mise en prise avec ledit capot support de ressort (4), et ledit capot support de ressort (4) comprend une pluralité de crochets orientés vers l'extérieur surélevés par rapport au bord le plus élevé de celui-ci sur deux côtés opposés pour mise en prise avec les crochets intérieurs dudit capot de touche (2). 2. Commutateur de touche selon la revendication 1, caractérisé en ce que les crochets intérieurs dudit capot de touche (2) comportent, chacun, une face de guidage lisse sur un côté intérieur, disposée, respectivement, en contact avec les crochets orientés vers l'extérieur dudit capot support de ressort (4). 3. Commutateur de touche selon la revendication 1, caractérisé en ce que ledit capot de touche (2) comprend une pluralité de nervures de guidage inclinées, respectivement étendues vers l'intérieur à partir desdits crochets intérieurs et lesdits crochets extérieurs vers une paroi supérieure interne dudit cadre d'accouplement inférieur (20) pour maintenir ledit ressort (3) dans ledit cadre d'accouplement inférieur (20). 4. Commutateur de touche selon la revendication 1, caractérisé en ce que ledit capot de touche (2) comprend une pluralité de rebords d'arrêt à l'intérieur dudit cadre d'accouplement inférieur (20) pour l'arrêt contre le bord le plus élevé dudit capot support de ressort (4). 5. Commutateur de touche selon la revendication 4, caractérisé en ce que ledit capot support de ressort (4) comporte une pluralité de nervures périphériques, étendues de manière axiale, correspondant aux rebords d'arrêt à l'intérieur du cadre d'accouplement inférieur (20) dudit capot de touche (2). 6. Commutateur de touche selon la revendication 2, caractérisé en ce que les crochets extérieurs dudit capot de touche (2) comportent chacun, une face de guidage lisse sur un côté extérieur, disposée5 respectivement en contact avec une partie de ladite base de touche (5).