FR2475287A1 - Element tactile et clavier a touches comportant cet element tactile - Google Patents

Abstract

L'INVENTION CONCERNE UN CLAVIER A TOUCHES QUI SONT FORMEES PAR DES ELEMENTS TACTILES A ACTION BRUSQUE. LE CLAVIER COMPREND UN SUBSTRAT DE RENFORCEMENT 110 SUR UN COTE DUQUEL EST PLACEE UNE COUCHE DE MATIERE ISOLANTE 112 PORTANT DES CIRCUITS IMPRIMES 114. SUR CETTE STRUCTURE EST FIXEE UNE FEUILLE 122 DANS LAQUELLE SONT FORMES DES ELEMENTS TACTILES 120 COMPORTANT UN PREMIER DOME 126 QUI EST RETOURNABLE ET UN SECOND DOME 128, NON RETOURNABLE ET CONSTITUANT L'ORGANE D'ACTIONNEMENT DU PREMIER DOME EN VUE DE FAIRE ENTRER EN CONTACT UNE PARTIE CONDUCTRICE 124 DU PREMIER DOME AVEC LES CIRCUITS IMPRIMES 114. L'INVENTION EST APPLICABLE A TOUTES MACHINES A CLAVIERS.

Description

ELEMENT TACTILE ET CLAVIER A TOUCHES COMPORTANT CET ELEMENT TACTILE.

La présente invention se rapporte à des élé-

ments tactiles et à des claviers comportant des touches qui exercent une réaction tactile sur une personne actionnant les touches. Plus particulièrement, l'invention se rapporte à un élément à action brusque qui produit une réaction tactile. L'élément peut être incorporé à chaque

touche d'un clavier comportant plusieurs touches. Seule-

ment à titre d'exemple, le clavier à touches est utilisa-

ble dans des boutiques, des terminaux d'aéroports, des terminaux de restaurants à service rapide, des terminaux

d'ordinateurs et des calculatrices.

Les claviers à touches connus sont de deux types fondamentaux. Un type de clavier comporte un ensemble de touches indépendantes ou distinctes qui sont actionnées de

manière à connecter un circuit placé en dessous des touches.

Comme application particulière de claviers comportant des

touches distinctes, on peut citer des calculatrices électro-

niques portatives. Le second type correspond à un clavier à touches dans lequel une feuille plane de matière plastique comporte des légendes imprimées, ces légendes définissant des zones sur lesquelles on doit exercer une poussée pour actionner des touches placées en dessous de la feuille de

matière plastique.

Dans un clavier du type comportant une feuille

plane porteuse de légende, cette feuille définit une plura-

lité de points ou zones sur lesquels l'opérateur peut appuyer pour actionner la touche associée à la zone ou point particulier. Il est extrêmement avantageux que chaque touche du clavier exerce sur l'opérateur actionnant la touche une réaction tactile lorsqu'une connexion électrique est établie par manoeuvre de ladite touche. La touche qui est placée en dessous de la feuille de légende assure la connexion d'un circuit électrique et transmet à l'opérateur actionnant la touche une réaction tactile quand le circuit

électrique est établi.

Une difficulté rencontrée avec les claviers connus comportant-des feuilles de légendes planes consiste en ce que les touches placées en dessous de la feuille ont

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une structure compliquée faisant intervenir un grand nombre de pièces séparées nécessitant un long temps de montage. Le temps relativement grand nécessaire au montage des touches

est imputable non seulement au grand nombre de pièces inter-

venant dans les touches mais également à l'alignement nécessaire des pièces pour assurer un actionnement correct de la touche. Un clavier à touches typique comprend une feuille de légende qui définit une pluralité de points sur lesquels l'opérateur utilisant le clavier peut appuyer pour actionner les touches placées en dessous de la feuille. En particulier, il est prévu en dessous de la feuille de légende une seconde feuille comportant une pluralité de petites saillies, cette seconde feuille étant alignée avec la feuille de légende afin qu'une saillie soit associée à chaque point ou zone de légende de la feuille. Les saillies sont dirigées vers le bas dans le clavier et elles assurent l'actionnement d'un dôme métallique retournable, distinct et de profil incurvé. Le clavier à touches comprend un dôme métallique distinct ou individuel pour chaque touche. Les dômes sont positionnés sur une-plaquette à circuits imprimés qui comporte un premier circuit relié à la périphérie du dôme et un second circuit qui est placé en dessous du centre du dôme de manière que, quand le dôme est retourné, une connexion soit établie entre les deux circuits. Les dômes métalliques individuels

sont retenus sur la plaquette par une bande adhésive compor-

tant des trous au travers desquels passent les parties supé-

rieures des dômes. Le coût d'un tel clavier est assez élevé du fait du nombre de pièces relativement grand et des longues opérations d'assemblage. Il est évident que, lors du montage du clavier de type connu, on doit aligner avec précision les centres des dômes avec les petites saillies de manière que chaque touche établisse la connexion électrique et la réaction tactile appropriées. En conséquence, il faut apporter un haut degré de précision lors de l'assemblage du clavier. En outre,du fait du grand nombre de pièces, le clavier est relativement épais et il est d'une apparence compliquée pour l'utilisateur. Un clavier épais nécessite de prévoir un plus grand espace sur la surface o il est placé. En outre, ce clavier de type connu a tendance à

enregistrer une double entrée lorsqu'une touche est enfoncée.

Cette double entrée résulte souvent d'un mésalignement du dôme avec les petites saillies. Une autre raison de la double entrée consiste en ce que les dômes du clavier de type connu

ont tendance à osciller ou à rebondir lorsqu'ils sont action-

nés, ce qui se traduit par une double manoeuvre de la touche.

La touche de type connu a également tendance à fermer le

circuit sans produire de réaction tactile. Un tel actionne-

ment d'une touche sans réaction tactile résulte souvent d'un mésalignement de la petite saillie avec le dôme. Par exemple, si la petite saillie est excentrée par rapport au centre du dôme, elle assure l'actionnement de la touche sans fournir

une réaction tactile à l'utilisateur.

Les touches sont actionnées par l'utilisateur par pression de son doigt contre un point de la feuille de légende plane et flexible. Les contacteurs de types connus présentent l'inconvénient que la feuille doit être sollicitée

en un point très proche de la saillie sous-jacente qui action-

ne le dôme métallique. Dans les claviers de types connus, si l'utilisateur appuie son doigt en un point éloigné de la saillie sous- jacente, non seulement la touche désirée n'est pas actionnée, mais il existe un risque important qu'une

touche adjacente soit sollicitée.

Un second type de clavier à touches comprend un grand nombre de touches distinctes. Un tel clavier a été

décrit dans le brevet des Etats Unis d'Amérique ne 3 898 421.

Ce brevet revendique un clavier dans lequel des touches distinctes peuvent être poussées pour retourner un organe d'actionnement comportant une protubérance sphérique munie d'un épaulement annulaire qui est séparé d'une partie centrale par un noeud de flexion de façon à créer un organe de manoeuvre à double action brusque. Lorsque l'organe d'actionnement est enfoncé à l'aide d'une force exercée sur la partie centrale, l'épaulement annulaire est déplacé et entre en contact avec deux électrodes fixes servant à établir un contact électrique et à exercer une première action brusque. Ensuite, la partie centrale est soumise à-une seconde action brusque de manière à venir se placer entre les électrodes. Un inconvénient important de l'organe d'actionnement revendiqué dans ce

brevet consiste en ce qu'il subit deux actions brusques.

Un opérateur utilisant la touche qui doit être enfoncée par l'intermédiaire de deux actions brusques peut ne pas distinguer nettement si le contact électrique a été établi

une fois ou bien deux fois. En conséquence, il est indésira-

ble de prévoir une partie centrale susceptible de se

retourner.

L'invention a en conséquence pour but de fournir un élément tactile d'un type nouveau et un clavier à touches comportant ledit élément tactile, en vue de remédier aux

inconvénients des réalisations connues qui ont été mention-

nés ci-dessus.

Selon l'invention, il est prévu un élément de contact électrique à action brusque et à réaction tactile, comprenant une feuille de matière de base, et au moins une saillie à action brusque formée dans et faisant saillie de

ladite feuille de matière de base, ladite saillie compor-

tant un premier dôme retournable de profil incurvé et un second dôme de profil incurvé qui est solidaire du premier

dôme, ledit second dôme constituant un organe d'actionne-

ment non-retournable pour ledit premier dôme. -

Il est également prévu une touche à action brusque et à réaction tactile, qui est mobile entre une position d'ouverture et une position de fermeture de façon à ouvrir et fermer un circuit électrique, ladite touche comprenant une feuille de matière de base, un élément tactile formé dans ladite feuille de matière de base et comportant un premier dôme retournable de profil incurvé et une saillie d'actionnement de dôme, ladite saillie d'actionnement de dôme étant constituée par un second dôme de profil incurvé qui est solidaire du premier dôme et qui est nonretournable, le premier dôme produisant une réaction tactile quand il est retourné, un premier moyen conducteur associé audit dôme et déplaçable quand le dôme est inversé, ainsi qu'un second moyen conducteur associé au premier dôme, l'actionnement de la touche produisant l'inversion du premier dôme et l'établissement d'un contact électrique

entre le premier et le second moyen conducteur.

Il est également prévu un clavier à touches, C dans lequel ladite première feuille de circuits imprimés comprend une feuille pourvue de circuits imprimés sur une face tandis que la seconde feuille comprend une feuille portant des circuits imprimés sur une face, lesdites première et seconde feuilles étant alignées de manière que les circuits imprimés de la première feuille soient placés en regard des circuits imprimés de la seconde feuille, lesdits circuits imprimés de la première feuille étant séparés des circuits imprimés de la seconde feuille par des moyens d'isolation, lesdits moyens d'isolation comprenant une pluralité d'ouvertures qui sont alignées avec lesdits premiers dômes pour permettre l'établissement de contacts entre les premiers circuits imprimés et les seconds circuits

imprimés quand les premiers dômes sont inversés.

La saillie d'actionnement est relativement

rigide par comparaison au dôme et elle résiste à un retourne-

ment en charge normale alors que le dôme se retourne en charge normale. Dans un mode préféré de réalisation de l'invention qui sera décrit dans la suite, la saillie d'actionnement de dôme comprend une seconde saillie de profil incurvé ou en forme de dôme qui est solidaire du premier dôme et qui part du centre de ce premier dôme. La saillie formée par le second dôme a une géométrie qui lui permet de s'opposer à un retournement en charge normale tandis que la saillie constituée par le premier dôme a une

géométrie qui permet son retournement en charge normale.

Il va de soi que l'organe d'actionnement décrit ci-dessus peut être utilisé dans de nombreux systèmes à touches classiques. Bien que l'organe d'actionnement selon

l'invention puisse être utilisé dans des dispositifs compor-

tant des touches indépendantes ou distinctes, tels que des calculatrices portatives et des appareils semblables,

l'organe d'actionnement selon l'invention est particulière-

ment adapté pour être utilisé dans des claviers à touches du type comportant une feuille de légende qui est relativement

plane et sur laquelle une légende est imprimée.

Dans un clavier à touches du type à feuille de légende selon l'invention, le clavier est d'une conception particulière. Il comprend une première feuille flexible qui est pourvue sur une face d'un modèle de circuit, la feuille

comportant, en outre, une pluralité d'organes d'actionne-

ment en forme de dômes qui peuvent être formés par moulage dans la feuille et qui sont par conséquent solidaires de

celle-ci. La première feuille comportant des organes d'action-

nement en forme de dôme est alignée avec une seconde feuille portant des circuits imprimés, les circuits de la première feuille étant dirigés vers, et alignés avec, les circuits de la seconde feuille en vue de permettre une connexion des circuits lorsque l'organe d'actionnement est manoeuvré. La seconde feuille peut être flexible ou rigide. De préférence, les deux feuilles sont espacées l'une de l'autre et maintenues en position par un adhésif isolant qui sert à isoler les circuits de la première feuille des circuits de la seconde feuille, excepté en des points o l'organe d'actionnement en forme de dôme entre en contact avec la seconde feuille

quand il est sollicité.

Le clavier à touches est positionné de manière que l'organe d'actionnement en forme de dôme fasse saillie

en direction de la personne utilisant le clavier à touches.

Dans ce cas, une feuille portant une légende imprimée est positionnée au dessus des organes d'actionnement en forme de dômes et les points de la légende imprimée sont alignés avec les organes d'actionnement de manière qu'une personne

appuyant sur la feuille porte-légende produise une déforma-

tion de l'ôrgane d'actionnement vers le bas.

Le procédé d'assemblage du clavier à touches selon l'invention est particulièrement simple: il suffit d'aligner la première feuille flexible, portant les circuits imprimés et dans laquelle sont formés les dômes, par rapport à une seconde feuille portant également des circuits imprimés, avec interposition d'une feuille isolante, lesdites feuilles

pouvant être collées ensemble le cas échéant.

D'autres avantages et caractéristiques 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 fig. 1 est une vue en perspective d'un élément tactile individuel, dont un quart a été enlevé pour mieux montrer sa structure, la fig. 2 est une vue en coupe latérale d'une touche comportant l'organe d'actionnement en forme de dôme visible sur la fig. 1, la fig. 3 est une vue en coupe latérale de la touche de la fig. 2, après actionnement, la fig. 4 est une vue en perspective éclatée d'un clavier comportant la touche indiquée sur les fig. 2 et 3, la fig. 5 est une vue en coupe latérale d'un autre mode de réalisation d'une touche, la fig. 6 est une vue en coupe schématique de l'organe d'actionnement de la fig. 1,

la fig. 7 est une vue en élévation et en coupe d'un mode de.

réalisation d'un clavier à touches agencé conformément à la présente invention, et la fig. 8 est une vue en coupe détaillée d'une touche du

clavier de la fig. 7.

En référence à la fig. 1, l'élément tactile à action brusque 10 comprend un dôme retournable 11 de profil incurvé et une saillie 12 d'actionnement de dôme qui est solidaire du dôme qui n'est pas retournable. La saillie d'actionnement de dôme 12 est rigide par comparaison au dôme 11 et elle résiste à un retournement en charge normale, tandis que le dôme 11 se retourne sous l'effet d'une charge

normale. La saillie 12 a, dans l'ensemble, une forme cylin-

drique se terminant par une surface circulaire plane 13.

Les parois cylindriques de la saillie d'actionnement de

dôme 12 ont un profil géométrique qui s'oppose à un retour-

nement lorsqu'une force d'actionnement est dirigée suivant l'axe longitudinal des parois cylindriques. Le dôme a un profil géométrique qui donne lieu à un retournement sous l'effet d'une charge normale. Cependant il est à noter qu'on peut adopter pour les saillies d'actionnement de dômes d'autres profils, à condition que lesdites saillies ne se

retournent pas quand l'organe d'actionnement est manoeuvré.

L'organe d'actionnement 10 est de préférence formé par moulage par des moyens classiques dans une feuille de matière isolante portant un ou plusieurs circuits conducteurs 16,

qui seront appelés dans la suite des "l circuits imprimés ".

Il est à noter que les circuits peuvent être d'un type classique et peuvent être formés par des techniques de fabrication de circuits imprimés, ou par d'autres techniques bien connues, par exemple par impression avec une encre conductrice, ou bien par matriçage. Les circuits imprimés 16 peuvent recouvrir la totalité ou une partie de la surface intérieure de l'organe d'actionnement 10. La feuille 15 est de préférence formée d'une matière plastique isolante qui est flexible et élastique, à savoir avantageusement une matière du genre polyester vendue par la Société " DuPont " sous la désignation commerciale'IMYLAR". Comme exemples d'autres matières, on peut citer: CELENAR (Celanese, Inc.); POLYSULFONE ( Union Carbide); POLYETHER SULFONE ( ICI, Inc.);

et LEXAN ( General Electric Co.).

Sur les figures 2, 3 et 4, on a représenté un clavier comportant une pluralité de touches. Ce clavier 17 est pourvu d'une pluralité d'éléments tactiles à action brusque 10, du type précédemment décrit. Le clavier 17 comprend également une feuille flexible 18, sur une face de laquelle sont placés des circuits imprimés 19. Un adhésif 20 isole les circuits 16 des circuits 19 et maintient les

feuilles 15 et 18 dans des positions relatives bien définies.

Cet adhésif 20 comporte plusieurs ouvertures 21 permet-tant le passage de l'organe d'actionnement 10 pour qu'il fasse entrer en contact la feuille 15 avec la feuille 18 en vue de la liaison des circuits imprimés 16 avec les circuits imprimés 19. L'adhésif peut être constitué par un film qui est muni d'ouvertures 21 découpées par poinçonnage. Le film est adhérent sur les deux côtés: un côté du film est placé au contact d'une des feuilles 15 ou 18 puis l'autre feuille est amenée au contact de l'autre côté du film. De préférence, ce film peut avoir l'une des structures suivantes, en fonction de l'application particulière envisagée à base de caoutchouc synthétique et sensible à la pression; à base de polymère acrylique et sensible à la pression; et à base de polymère de silicone et sensible à la pression. Il va de soi que l'adhésif peut également être déposé sous une forme liquide sur la surface de la feuille 18, en prévoyant un masquage approprié des ouvertures 21; ensuite la feuille 15 est placée au contact de l'adhésif 20. Le clavier à touches 17 est mis en place sur une surface portante 22 et il est iîxé par rapport à celle-ci. Cette surface portante 22 peut être constituée par la surface d'un comptoir portant une caisse enregistreuse avec laquelle le clavier peut être

1 utilisé; également, la surface 22 peut faire partie intégran-

te du clavier.

Les fig. 2 et 3 montrent respectivement une

touche dans la position de repos et dans la position d'action-

nement. Lorsqu'une force P dirigée vers le bas est appliquée à la feuille 18, celle-ci se déforme vers le bas. Il est évident que la feuille 18 peut porter une légende imprimée sur sa surface et indiquant une zone d'actionnement. Une personne utilisant le clavier exerce une force d'actionnement sur cette zone. Il est à noter que la force peut être exercée de façon excentrée par rapport à l'élément tactile 10, tout en produisant encore un actionnement de la touche. Lorsqu'une force excentrée d'actionnement est exercée sur la touche, la zone plane 13 permet à la force d'être distribuée relativement uniformément sur la surface d'actionnement, ce qui favorise l'actionnement de la touche f la zone superficielle 13 est mieux visible sur la fig. 1). Comme le montre la fig. 3, la partie incurvée en forme de dôme 11 est retournée, alors

que la saillie d'actionnement de dôme 12 ne se retourne pas.

La raison pour laquelle la saillie 12 ne se retourne pas consiste en ce que les parois d'un cylindre supportent de fortes charges sans s'aplatir. Cependant il est à noter que la saillie 12, représentée sur la fig. 3, peut se déformer légèrement pour permettre le retournement de la partie en forme de dôme 11. Par retournement, on entend que le sens de courbure de la paroi du dôme 11 est soumis à un changement rapide. La partie en forme de dôme 11 se déplace vers le bas sur une très courte distance avant que se produise le retournement du dôme. Comme indiqué sur la fig. 3, le sens de courbure de la partie incurvée en forme de dôme 11 est modifié. Cependant la saille d'actionnement de dôme 12 n'est

pas retournée.

Comme le montrent les figures 2, 3 et 4, la feuille 18 joue à la fois le rôle d'un support de circuit imprimé et d'un support de légende. Il est évident que, dans certaines applications, il peut être souhaitable de placer une feuille de légende supplémentaire au-dessus de la feuille 18. Une feuille de légende séparée est souhaitable dans les applications o l'utilisateur désire modifier la légende, mais non les parties matérielles situées en dessous de la légende. La fig. 5 est une vue en coupe latérale d'un organe d'actionnement 10 dont le dôme 11 a une convexité tournée vers l'utilisateur, c'est à dire qu'il fait saillie en direction de cet utilisateur du clavier. Il va de soi que la force F peut être exercée, soit à l'aide d'une touche distincte, comme c'est souvent le cas dans les calculatrices, soit à l'aide d'une feuille de légende, comme précédemment décrit. Le clavier à touches de la fig. 5 est tourné de

1800 par rapport à celui de la fig. 2, mais il est identi-

que au clavier de la fig. 2, excepté qu'il n'est plus nécessaire d'imprimer une légende sur la feuille 18. Les lignes en traits mixtes montrent l'organe d'actionnement dans sa position de repos alors que les lignes en traits

pleins le montrent dans sa position d'actionnement.

Des recherches ont montré qu'il existait une gamme de dimensions préférées pour l'organe d'actionnement des figures 1 à 6. En référence à la fig. 6, le dôme de profil incurvé a de préférence la forme d'une sphère de

rayon R, qui peut être compris entre environ 5 et 25,4 mm.

La sphère fait saillie de la feuille sur une hauteur H, comprise entre environ 0,25 et 2,5 mm. L'épaisseur t de la feuille est comprise entre environ 0,05 et 0,18 mm. La saillie cylindrique doit avoir un diamètre d compris entre environ 1,5 et 6,35 mm et une hauteur h. comprise entre environ 0,25 et 1,5 mm. La dimension D est déterminée en fonction de R et H. Dans un exemple de réalisation, on a adopté les valeurs suivantes: R = 19 mm, H = 0,76 mm,

d = 3,17 mm et h = 0,5 mm.

D'une façon générale, une augmentation du diamètre d de la saillie produit un actionnement de l'élément tactile sous l'action d'une force qui peut être décalée par rapport au centre de cet élément. Une augmentation de "d" doit être accompagnée par une augmentation de R et/ou de H pour produire la réaction tactile. D'une façon générale, la hauteur h de la saillie n'est pas critique pour l'effet tactile exercé par l'élément, mais la valeur de h doit être suffisamment grande pour que la saillie cylindrique se présente sous forme d'une partie géométrique séparée. Les

valeurs maximales de h sont déterminées par les caractéris-

tiques d'allongement du film plastique. En général, si

l'épaisseur t est augmentée, on doit augmenter R, H et/ou d.

Une diminution de la force d'actionnement nécessaire peut être obtenue par une réduction de t ( avec une réduction correspondante de R, H et/ou d), ou bien par une diminution

du rapport d/R.

Sur les fig. 7 et 8, on a représenté en coupe un clavier à touches agencé conformément à la présente invention. Le clavier à touches de la fig. 7 comporte un panneau ou substrat rigide d'appui 110, qui peut être constitué d'un métal, d'une matière plastique dure telle que de la Bakelite, d'un panneau de fibres ou d'une autre matière portante appropriée. Une couche de matière isolante plastique et flexible 112, telle que du Mylar ou une autre matière isolante appropriée, est placée d'un côté du panneau d'appui 110, sur lequel elle est de préférence collée. Des motifs de circuits imprimés conducteurs 114, formés de cuivre ou d'une encre conductrice, sont placés sur le côté supérieur de la couche isolante 112, la feuille de matière plastique 112 et les motifs conducteurs 114 constituant en

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fait une couche unitaire de circuits imprimés. Une feuille plastique d'espacement 116 est placée sur le haut de la feuille 112 et peut être collée sur celle-ci. La feuille plastique d'espacement 116 ( qui peut également être formée de Mylar) comporte une série d'ouvertures circulaires 118 qui sont chacune alignées avec un motif de circuit 114 et avec un élément de touche 120 en forme de dôme. Les éléments en forme de dôme 120 sont constitués par des saillies formées dans une feuille de matière plastique unitaire ( par exemple du Mylar) désignée par 122 et portant sur son côté inférieur des motifs de circuits imprimés 124 en cuivre, en encre ou en une autre matière conductrice appropriée, qui s'étendent le long dudit côté inférieur de la feuille et dans au moins une partie du côté inférieur de chaque dôme. La feuille 122 est initialement une feuille plane flexible portant les motifs de circuits imprimés 124. Les dômes peuvent être formés à l'aide d'un outillage de profil approprié en faisant intervenir un échauffement et une pression par des techniques bien connues. Les parties planes ( c'est à dire non déformées en dôme) de la feuille

122 peuvent être collées sur la feuille d'espacement 116.

Chaque dôme 120 comporte une première partie 126 de profil incurvé ou sphérique et une seconde partie 128 de profil incurvé ou sphérique, qui part de la zone centrale supérieure de la première partie de dôme 126. La partie de dôme 126 constitue une partie retournable tandis

que la partie de dôme 128 constitue un organe d'actionne-

ment en forme de dôme non retournable pour la partie de

dôme retournable 126.

Une feuille plane de recouvrement 130 en.

matière plastique ( par exemple en Mylar) est disposée et

positionnée de façon à être en contact avec l'organe d'action-

nement 128 prévu à la partie supérieure de chaque dôme 120, et la partie supérieure de la feuille 130 ( c'est à dire le côté qui n'est pas en contact avec les dômes) peut porter

des chiffres, des lettres ou d'autres indices d'identifica-

tion de touches pouvant être lus par l'utilisateur du clavier. - 13 Une saillie 120 et son circuit associé sur la feuille 112 constituent en fait une zone de touche. Lors

de l'utilisation du clavier à touches de la fig. 7, l'opéra-

teur localise la zone de touche particulière qu'il désire actionner ( par exemple par lecture des indices placés sur le haut de la feuille 130). L'utilisateur exerce alors une poussée dirigée vers le bas sur cette touche pour amener le motif conducteur 124 en contact avec le motif conducteur 114 afin de fermer un circuit et de produire un signal électrique à partir du clavier. L'application d'une force d'actionnement à la zone supérieure de la feuille 130, en correspondance à une touche particulière à actionner, se traduit par la transmission de cette force, par l'intermédiaire de l'organe d'actionnement en forme de dôme 128 à la partie de dôme 126 pour faire descendre cette partie en vue d'amener une partie du motif conducteur 124 en contact avec le motif conducteur 114 pour fermer le circuit électrique. Lors de ce mouvement de descente, au moins une partie du dôme 126 est retournée, comme indiqué

par les lignes en trait interrompu de la fig. 8 qui corres-

pond à la position basse ou d'actionnement du dôme 120.

Ainsi, alors que la partie de dôme 126 a, dans sa condition de nonactionnement, une courbure convexe en vue en plan, au moins une portion de la partie de dôme 126 est retournée dans la position d'actionnement de sorte que la courbure est inversée, c'est à dire concave en vue en plan.En d'autres termes, la pente de la courbe du dôme 126 est positive dans la condition de non-actionnement alors que la pente d'au moins une portion de la partie de dôme 126 est négative dans la position d'actionnement. Le retournement se produit avec action brusque de sorte que l'opérateur perçoit une réaction tactile quand le segment de dôme 126 est déplacé vers le bas pour établir le contact électrique entre les conducteurs 124 et 114. Le segment supérieur de

dôme 128 n'est pas retourné pendant l'actionnement du dôme.

Au contraire, ce segment supérieur de dôme 128 joue le rôle d'un organe d'actionnement pour la touche et il fonctionne de manière à transmettre la force d'actionnement au segment

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inférieur de dôme 126.

Le résultat obtenu par le fait que le segment supérieur de dôme 128 n'est pas retournable ( dans des

conditions de charge normale') alors que le segment inférieur--

de dôme 126 est au moins partiellement retourné est imputable au dimensionnement relatif des deux segments de dôme. Ce dimensionnement relatif a été indiqué en détail sur la fig. 8, qui représente une configuration préférée de dôme. Dans la configuration de dôme de la fig. 8, le rayon "R" de la section principale de dôme 126 est compris entre 5 et 25,4 mm ( on peut adopter notamment une valeur de 19 mm); la hauteur "H" du segment principal de dôme 126 est comprise entre 0,25 et 2, 5 mm on peut adopter notamment une valeur de 0,75 mm); le rayon "r" du petit segment de dôme 128 est compris entre 0,76 et 3,175 mm ( on peut adopter notamment une valeur de 1,59 mm); et la hauteur "h" du petit segment supérieur de dôme 128 est comprise entre 0,25 et 1,5 mm ( on peut adopter notamment une valeur de 0,51 mm). L'épaisseur de la feuille 122 est comprise entre 0,05 et 0,18 mm. La dimension "D'" du segment principal de dôme 126 est déterminée en fonction de R et H et la dimension "'d" du petit segment de dôme 128 est déterminée en fonction de r et h. Bien que l'épaisseur t de la feuille puisse

varier, un impératif critique consiste en ce que les dimen-

sions du grand segment de dôme 126 et du petit segment de dôme 128 restent dans la proportion des gammes indiquées ci-dessus, ou bien avec un ajustement approprié pour des modifications de l'épaisseur t qui sortent de la gamme des définie ci-dessus. Dans lesdites gammes, la configuration de touche conforme à l'invention fonctionne de manière que, sous l'effet de forces normales d'actionnement, au moins une partie du grand segment de dôme 126 se ntourne sous l'effet de forces normales d'actionnement tandis que le petit segment de dôme 128 sert d'organe de transmission de force et ne se

retourne pas.

- Selon un aspect important de toutes les configu-

rations conformes à la présente invention, on obtient une action de touche appropriée avec réponse tactile même si la force d'actionnement est excentrée. Ainsi par exemple,

même si la force d'actionnement appliquée à un dôme parti-

culier est un peu excentrée par rapport au dôme, c'est à dire n'est pas appliquée sur la feuille 130 directement au dessus du dôme à actionner et pas précisément vers le bas par rapport au dôme, la partie d'actionnement en forme de dôme 128 transmet une proportion suffisante de la force d'actionnement vers le bas pour actionner le grand dôme 126 et exercer la réaction tactile désirée. Cela procure

un avantage important par rapport à de nombreuses réalisa-

tions connues dans lesquelles la réaction tactile peut être faible ou nulle lorsque la touche en forme de dôme est

actionnée de façon excentrée.

Claims (21)

REVENDICATIONS

1. Elément de contact électrique à action brusque et à réaction tactile, caractérisé en ce qu'il comprend une feuille de matière de base t<122) et au moins une saillie à action brusque (120) qui est formée dans et qui s'étend à partir de ladite feuille de matière de base, ladite saillie comportant un premier dôme retournable de profil incurvé (126) et un second dôme de profil incurvé (128) qui est solidaire du premier dôme, ledit second dôme constituant un organe d'actionnement non retournable pour

le premier dôme.

2. Elément de contact à réaction tactile selon la revendication 1, caractérisé en ce que ledit second dôme

(128) s'étend à partir du centre du premier dôme.

3. Elément de contact à réaction tactile selon

l'une des revendications 1 ou 2, caractérisé en ce que le

premier et le second dôme ont chacun la forme d'une partie

de sphère.

4. Elément de contact à réaction tactile selon la revendication 3, caractérisé en ce que le premier dôme (126) est constitué par une partie de sphère d'un rayon

supérieur au second dôme (128).

5. Elément de contact à réaction tactile selon

l'une quelconque des revendications 1 à 4, caractérisé en

ce que le rayon R du premier dôme est compris entre environ et 25,4 mm, en ce que la hauteur H du premier dôme est comprise entre environ 0,25 et 2,5 mm, en ce que le rayon r du second dôme est compris entre environ 0, 76 et 3,175 mm, en ce que la hauteur h du second dôme est comprise entre

environ 0,25 et 1,5 mm et en ce que l'épaisseur t de-

l'élément est comprise entre environ 0,05 et 0,18 mm.

6. Elément de contact à action brusque, pouvant être retourné par une force d'actionnement afin d'exercer une réaction tactile, caractérisé en ce qu'il comprend une feuille de matière de base (122) et au moins une saillie à action brusque (120) qui est formée dans ladite feuille de matière de base, ladite saillie comportant un premier contour en forme de dôme (126) et un second contour - 17 en forme de dôme (128), ledit premier contour en forme de dôme étant retournable pour exercer une réaction tactile tandis que le second contour en+forme de dôme s'oppose à un retournement lorsque la force d'actionnement est appliquée à l'élément. 7. Elément de contact selon la revendication 6, caractérisé en ce que le second contour en forme de dôme s'étend à partir du centre dudit premier contour en forme de dôme.

10.8. Elément de contact selon l'une des revendica-

tions 6 ou 7, caractérisé en ce que chacun desdits contours

en forme de dômes est une partie de sphère.

9. Elément de contact selon la revendication 8, caractérisé en ce que ledit premier contour en forme de dôme est une partie de sphère d'un plus grand rayon que le

second contour en forme de dôme.

10. Elément de contact selon l'une quelconque des

revendications 6 à 9, caractérisé en ce que le rayon R du

premier contour en forme de dôme est compris entre environ 5 et 25,4 mm, en ce que la hauteur H du premier contour en forme de dôme est comprise entre environ 0,25 et 2,5 mm, en ce que le rayon r du second contour en forme de dôme est compris entre environ 0,76 et 3,175 mm, en ce que la hauteur hE du second contour en forme de dôme est comprise entre environ 0,25 et 1,5 mm et en ce que l'épaisseur t de l'élément

est comprise entre environ 0,05 et 0,18 mm.

11. Touche tactile à action brusque, qui est mobile entre une position d'ouverture et une position de fermeture de façon à ouvrir et fermer un circuit électrique, caractérisée

en ce qu'elle comprend une feuille de matière de base, un-

élément tactile (120) formé dans ladite feuille de matière de base et comportant un premier dôme retournable (126) de profil incurvé et une saillie d'actionnement de dôme (128), ladite saillie d'actionnement de dôme étant constituée par un second dôme de profil incurvé qui est solidaire du premier dôme et qui est non-retournable, le premier dôme produisant une réaction tactile quand il est retourné, un premier moyen conducteur associé audit dôme et déplaçable quand le dôme est inversé, ainsi qu'un second moyen conducteur associé au premier dôme, l'actionnement de la touche produisant l'inversion du premier dôme et l'établissement d'un contact

électrique entre le premier et le second moyen conducteur.

12. Touche selon la revendication 11, caractérisée en ce que ledit premier moyen conducteur comprend un circuit imprimé (124) formé sur la surface du premier dôme et en ce que ledit second moyen conducteur comprend un circuit imprimé (114) qui est placé en alignement avec ledit premier moyen conducteur pour établir un contact électrique entre lesdits premier et second circuits imprimés lorsque

le premier dôme est retourné.

13. Touche tactile selon la revendication 11, caractérisée en ce que ledit second dôme s'étend à partir

du centre dudit premier dôme.

14. Touche tactile selon l'une quelconque des reven-

dications 11 à 13, caractérisée en ce que chacun desdits

premier et second dômes est une partie de sphère.

15. Touche tactile selon la revendication 14, caractérisée en ce que ledit premier dôme est une partie

d'une sphère de plus grand rayon que le second dôme.

16. Touche tactile selon l'une quelconque des reven-

dications 11 à 15, caractérisée en ce que le rayon R du premier dôme est compris entre environ 5 et 25,4 mm, en ce que la hauteur H du premier dôme est comprise entre environ 0,25 et 2,5 mm, ejce que le rayon r du second dôme est compris entre environ 0,76 et 3,175 mm, en ce que la hauteur h du second dôme est comprise entre environ 0,25 et 1,5 mm, et en ce que l'épaisseur t de l'élément est comprise entre

environ 0,05 et 0,18 mm.

17. Clavier à touches, caractérisé en ce qu'il comprend une feuille flexible (122) de circuits imprimés comportant une pluralité d'éléments tactiles (120), chaque élément comportant un premier dôme retournable de profil incurvé (126), qui est solidaire de ladite feuille, et une saillie d'actionnement de dôme (128) qui est solidaire du premier dôme et qui est non-retournable, ladite saillie d'actionnement de dôme étant constituée par un second dôme de profil incurvé, une partie des circuits imprdés (124)

étant portée par chacun desdits premiers dômes, et un ensem-

ble de circuits (114) qui est aligné avec lesdits éléments tactiles et qui est retenu en place par rapport à ladite feuille, lesdites parties de circuits imprimés qui sont portées par lesdits premiers dômes entrant en contact avec ledit ensemble de circuits lorsque chacun desdits premiers

dômes est retourné.

18. Clavier à touches selon la revendication 17, caractérisé en ce que ledit ensemble de circuits (114) comprend une seconde feuille de circuits imprimés, les circuits imprimés de la première feuille étant sélectivement isolés des circuits imprimés (114) de la seconde feuille pour permettre une connexion des circuits imprimés seulement

lorsque les dômes sont retournés.

19. Clavier à touches selon la revendication 18, caractérisé en ce que ladite première feuille (124) de circuits imprimés comprend une feuille portant des circuits imprimés-sur une de ses faces, en ce que ladite seconde feuille (114) comprend une feuille de circuits imprimés portant des circuits imprimés sur une de ses faces, lesdites première et seconde feuilles étant alignées de manière que les circuits imprimés de la première feuille soient placés en regard des circuits imprimés de la seconde feuille, en ce que les circuits imprimés de la première feuille sont séparés des circuits imprimés de la première feuille par un moyen isolant (116), en ce que ledit moyen isolant comprend une pluralité d'ouvertures (118) qui sont alignées avec lesdits premiers dômes pour permettre l'établissement d'un contact entre les premiers circuits imprimés et les seconds circuits imprimés lorsque lesdits premiers dômes sont retournés. 20. Clavier à touches selon l'une quelconque des

revendications 17 à 19, caractérisé en ce que ledit second

dôme s'étend à partir du centre du premier dôme.

21. Clavier à touches selon l'une quelconque des

revendications 17 à 20, caractérisé en ce que chacun desdits

premier et second dômes est une partie de sphère.

22. Clavier à touches selon la revendication 21, caractérisé en ce que ledit premier dôme est une partie de

sphère d'un plus grand rayon que le second dôme.

23. Clavier à touches selon l'une quelconque des

revendications 17 à 22, caractérisé en ce que le rayon R

du premier dôme est compris entre environ 5 et 25,4 mm, en ce que la hauteur H du premier dôme est comprise entre environ 0,25 et 2,5 mm, ence que le rayon r du second dôme est compris entre environ 0,76 et 3,175 mm, en ce que la hauteur h du second dôme est comprise entre environ 0,25 et 1,5 mm et en ce que l'épaisseur t de l'élément

tactile est comprise entre environ 0,05 et 0,18 mm.