FR2532467A1 - Keypad with metallic caps - Google Patents
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Abstract
Description
"Clavier à coupelles métalliques"."Keyboard with metal cups".
L'invention concerne les claviers utilisés pour l'enregistrement de données ou d'ordres dans un appareil électronique. De tels claviers sont utilisés en particulier dans les calculatrices électroniques ou commue claviers de numérotation pour les appareils téléphoniques. The invention relates to keyboards used for recording data or orders in an electronic device. Such keyboards are used in particular in electronic calculators or as dialing keypads for telephone devices.
Les claviers actuellement utilisés peuvent être divisés en deux types, à savoir les claviers mécaniques et les claviers sensitifs ou à effleurement. Les claviers mécaniques sont bien connus, ils comportent des touches séparées qui agissent chacune sur des contacts mécaniques. Les claviers sensitifs qui ont été récemment développés ne comportent pas de touches mais simplement des zones numérotées qu'il suffit d'effleurer ave < . le doigt pour obtenir un signal qui est créé par une Variation d'im pédance telle qu'une variation de capacité. Ces derniers claviers sensitifs présentent essentiellement deux avantages par rapport aux claviers mécaniques, à savoir leur faible encombrement et leur durée de vie.En effet, du fait de la fatigue des contacts, les claviers mécaniques ne peuvent pas toujours assurer le nombre élevé de manoeuvres que l'on exige actuellement d'un clavier de ce genre, les claviers actuels devant être garantis pour 500.000 manoeuvres. The keyboards currently used can be divided into two types, namely mechanical keyboards and sensitive or touch-sensitive keyboards. Mechanical keyboards are well known, they have separate keys which each act on mechanical contacts. The sensitive keyboards which have been recently developed do not have keys but simply numbered zones which it is enough to touch with <. the finger to obtain a signal which is created by a variation in impedance such as a variation in capacity. These latter sensitive keyboards have essentially two advantages compared to mechanical keyboards, namely their small size and their lifetime. Indeed, due to the fatigue of the contacts, mechanical keyboards cannot always ensure the high number of operations that a keyboard of this kind is currently required, the current keyboards having to be guaranteed for 500,000 operations.
Il existe toutefois une certaine réticence des usagers envers leJ claviers du 'type sensitif; en effet, les usagers sont habitués aux claviers mécaniques pour lesquels l'actionnement d'une touche nécessite un mouvement du doigt et se traduit par un bruit qui permet de contrôler que la touche a bien éte actionnée. There is, however, a certain reluctance on the part of users towards keyboards of the sensitive type; indeed, users are used to mechanical keyboards for which the actuation of a key requires a movement of the finger and results in a noise which makes it possible to check that the key has indeed been actuated.
Parmiles claviers mécaniques développés actuellement, on connaît, en particulier, les claviers à coupelles métalliques constitué d'un support rigide dans lequel sont noyés les fils de connexion et d'une feuille souple portant les coupelles et leurs connexions et qui est collée sur ledit support ; les contacts à coupelles métalliques sont actionnés chacun par une touche classique. Ces claviers présentent l'inconvénient que le bruit réalisé par l'actionnement d'un contact à coupelles métalliques est assez faible, Si bien que les utilisateurs ne sont pas surs que le contact a bien été fait. Among the mechanical keyboards currently developed, we know, in particular, keyboards with metal cups consisting of a rigid support in which the connection wires are embedded and a flexible sheet carrying the cups and their connections and which is glued to said support. ; the contacts with metal cups are each actuated by a conventional button. These keyboards have the disadvantage that the noise produced by the actuation of a contact with metal cups is quite low, so that the users are not sure that the contact has been made.
La présente invention a pour objet un clavier à coupelles métalliques du type précité qui ne présente pas les inconvénients ci-dessus. The present invention relates to a keyboard with metal cups of the aforementioned type which does not have the above drawbacks.
Dans le clavier selon l'invention, l'ensemble de contacts à coupelle métallique est disposé dans un logement constitué par une cavité dont le fond présente une arête périphérique continue en saillie sur laquelle est soudé, par ultrasons, le support de l'ensemble de contacts à coupelle métallique, de manière à créer, entre ledit support et le fond du logement, une zone lamellaire fermée constituant une caisse de résonance. Cette zone formant caisse de résonance modifie et amplifie le son émis par l'actionnement des contacts à coupelle métallique, le bruit obtenu etant analogue à celui auquel sont hakit1çles les uti.lisateurs de clavier mé'aniqu. In the keyboard according to the invention, the set of contacts with metal cup is arranged in a housing constituted by a cavity, the bottom of which has a continuous peripheral projecting edge on which is welded, by ultrasound, the support of the set of metal cup contacts, so as to create, between said support and the bottom of the housing, a closed lamellar zone constituting a resonance chamber. This zone forming a resonance box modifies and amplifies the sound emitted by the actuation of the contacts with metal cup, the noise obtained being analogous to that to which are hakit1çles the uti.lisateurs of mé'aniqu keyboard.
Selon une autre caractéristique de l'invention, le logement précité comporte un épaulement de niveau avec la face supérieure dudit ensemble de contacts qui est recouvert d'un film souple thermoformé dont la forme correspond à celle de la feuille-support des contacts à coupelle, qui est fixée de manière parfaitement étanche sur ladite feuille-support et dont les bords sont fixés sur l'épaulement précité, la fixation dudit film étant obtenue par soudure par ultrasons. Ceci permet d'obtenir un clavier dont l'aspect et l'encombrement correspondent à ceux des claviers sensitifs. According to another characteristic of the invention, the aforementioned housing comprises a level shoulder with the upper face of said set of contacts which is covered with a flexible thermoformed film whose shape corresponds to that of the support sheet of the cup contacts, which is fixed in a perfectly sealed manner on said support sheet and the edges of which are fixed on the abovementioned shoulder, the fixing of said film being obtained by ultrasonic welding. This makes it possible to obtain a keyboard whose appearance and size correspond to those of sensitive keyboards.
Selon encore une autre caractéristique de l'invention, ledit film souple thermoformé est constitue d'une première couche de matière transparente sur la face inféw rieure de laquelle sont imprimés les repères de touches et d'une deuxième couche de protection collée sur la face inférieure de la première couche, l'ensemble étant ensuite soumis à un traite ment de thermoformage pour obtenir la òrme de la feuillesupport des contacts à coupelles Ce mode de réalisation permet d'obtenir une bonne protection des inscriptions du clavier puisqu'elles ne peuvent être usées au contact des doigts lors de l'actionnement du clavier
D'autres caractéristiques et avantages de l'invention ressortiront de la description qui suit, faite à titre illustratif en se référant aux dessins sur lesquels - la figure 1 est une vue générale en perspective d'un combiné
téléphonique comportant un clavier selon llinventj.on. According to yet another characteristic of the invention, said flexible thermoformed film consists of a first layer of transparent material on the lower face of which the key marks are printed and of a second protective layer bonded to the lower face of the first layer, the assembly then being subjected to a thermoforming treatment to obtain the shape of the sheet support for the cup contacts This embodiment makes it possible to obtain good protection of the inscriptions on the keyboard since they cannot be worn in contact with fingers when operating the keyboard
Other characteristics and advantages of the invention will emerge from the description which follows, given by way of illustration with reference to the drawings in which - Figure 1 is a general perspective view of a handset
telephone with a keyboard according to llinventj.on.
- la figure 2 est une vue éclatée du clavier de la figure 1 la figure 3 est une coupe suivant la ligne 111-111 du clavier
de la figure 1 les figures 4 et 5 sont des vues de détail de la figure 3
représentant l'arête périphérique avant et après soudure par
ultrasons.- Figure 2 is an exploded view of the keyboard of Figure 1 Figure 3 is a section along line 111-111 of the keyboard
of Figure 1 Figures 4 and 5 are detail views of Figure 3
representing the peripheral edge before and after welding by
ultrasound.
- la figure 6 est une vue partielle de dessus du film souple
thermoformé et - la figure 7 est une coupe selon la ligne VI-VI de la figure 6.- Figure 6 is a partial top view of the flexible film
thermoformed and - Figure 7 is a section along line VI-VI of Figure 6.
On voit a la figure 9 un combine téléphonique 1 comportant un clavier 2 conforme à la présente invention. FIG. 9 shows a telephone handset 1 comprising a keyboard 2 in accordance with the present invention.
Comme on peut le voir figure 2, ce clavier est disposé dans un logement 3 aménagé dans le boîtier 4 du combiné téléphonique B. As can be seen in Figure 2, this keyboard is arranged in a housing 3 arranged in the housing 4 of the telephone handset B.
Comme on peut le voir, en particulier sur les figures 2 et 3, le clavier selon l'invention comporte un ensemble de contacts 5 qui est recouvert d'un film souple 6. As can be seen, in particular in FIGS. 2 and 3, the keyboard according to the invention comprises a set of contacts 5 which is covered with a flexible film 6.
L'ensemble de contacts 5, un composant connu, comporte essentiellement un support rigide 7 dans lequel sont noyés les fils de connexion dont les extrémités 8 sortent du support 7 sur le côté de ce dernier et une feuille souple 9 sur laquelle sont fixées les coupelles métalliques et leurs connexions,
L'ensemble des contacts à coupelles 5 se présente donc sous la forme d'un élément plat de faible épaisseur comportant des renflements sur sa face supérieure au regard des contacts à coupelles.The contact assembly 5, a known component, essentially comprises a rigid support 7 in which the connection wires are embedded, the ends 8 of which come out of the support 7 on the side of the latter and a flexible sheet 9 on which the cups are fixed. and their connections,
The set of cup contacts 5 is therefore in the form of a flat element of small thickness having bulges on its upper face with regard to the cup contacts.
Conformément à l'invention, le fond 10 du logement 3 présente une arête fermée périphérique il qui fait saillie vers le haut et qui est disposée le long des parois
latérales dudit logement. Le support rigide 7 de l'ensemble de contacts 5 est solidarisé de manière étanche avec cette arête Il de manière à réaliser une zone lamellaire 12 entièrement fermée et qui constitue une caisse de résonance. La fixation du support rigide 7 sur l'arête périphérique il est réalisée au moyen d'une soudure par ultrasons. A cet effet, les dimensions du logement 3 sont légèrement supérieures à celles du support rigide 7 de manière à ménager un certain jeu entre celui-ci et les parois latérales du logement 3, ce jeu étant nécessaire pour permettre au support 7 de vibrer pendant l'opération de soudage par ultrasons.Les figures 4 et 5 représentent l'arête périphérique il avant et après l'opération de soudure par ultrasons; on voit qu'au cours de cette opération, l'arête il s'écrase et se solidarise du support 7. Pour être sur de 11 étanchéité de la zone annulaire 12, il est préférable de réaliser une opération de soudure par ultrasons telle que 1' arête 11 soit - substantieliernent collée dans le sppport
7 lors de cette opération; ainsi, on peut faire une opération de soudure par ultrasons dans laquelle l'arête est réduite des trois-quarts. Selon un moae de réalisation de l'invention, l'arête a une hauteur initiale de 0,4 rmi et elle est réduite de 0,3 mm de manière à a'é- nager une zone lamellaire 12 dont la heuteur moyenne est de 0,1 mm.According to the invention, the bottom 10 of the housing 3 has a peripheral closed edge 11 which projects upwards and which is arranged along the walls
side of said housing. The rigid support 7 of the contact assembly 5 is tightly secured to this edge II so as to produce a completely closed lamellar zone 12 which constitutes a sounding board. The rigid support 7 is fixed to the peripheral edge, by means of ultrasonic welding. For this purpose, the dimensions of the housing 3 are slightly greater than those of the rigid support 7 so as to provide a certain clearance between the latter and the side walls of the housing 3, this clearance being necessary to allow the support 7 to vibrate during the 'ultrasonic welding operation. Figures 4 and 5 show the peripheral edge it before and after the ultrasonic welding operation; we see that during this operation, the edge it crashes and becomes integral with the support 7. To be sure of sealing the annular zone 12, it is preferable to carry out an ultrasonic welding operation such as 1 edge 11 either - substantially stuck in the sppport
7 during this operation; thus, one can make an ultrasonic welding operation in which the edge is reduced by three-quarters. According to one embodiment of the invention, the edge has an initial height of 0.4 mm and is reduced by 0.3 mm so as to provide a lamellar zone 12 whose average height is 0 , 1 mm.
Pour que l'opération de soudure par ultrasons soit réalisée dans de bonnes conditions, il est nécessaire que la matière constituant le logement 3 et celle constituant le support rigide 7 soit de consistances voisines.For the ultrasonic welding operation to be carried out under good conditions, it is necessary that the material constituting the housing 3 and that constituting the rigid support 7 be of similar consistencies.
Le fond 10 du logement 3 comporte égale
ment une ouverture latérale allongée 13 aménagée entre une de ces parois et l'arête périphérique il et destinée au passage des extrémités 8 des fils de connexion de l'ensemble de contacts 5.The bottom 10 of the housing 3 has equal
an elongated lateral opening 13 arranged between one of these walls and the peripheral edge 11 and intended for the passage of the ends 8 of the connection wires of the contact assembly 5.
Selon une caractéristique importante de 1Linvention, après la fixation dans le logement 3, l'ensemble de contacts 5 est recouvert d'un-film souple thermoformé 6 qui épouse parfaitement la feuille souple supportant les coupelles métalliques de contact, adhérant parfaitement à cette dernière, et dont les bords sont fixés sur un épaulement 14 aménagé dans les parois latérales du logement 3. Cet épaulement est aménagé de telle manière qu'il soit exactement de niveau avec la face supérieure du support rigide 7.De cette manière, on réalise d'une part une fermeture étanche du logement 3, ce qui est important pour la protection des circuits disposés à l'intérieur du boîtier; d'autre part, ce film souple thermoformé 6 renforce la feuille souple support des lamelles 9 et s'oppose à tout décollement de cette dernière sur ses bords puisque le film adhère parfaitement et de manière solide sur les épaulements 14. According to an important characteristic of 1 invention, after fixing in the housing 3, the contact assembly 5 is covered with a flexible thermoformed film 6 which perfectly matches the flexible sheet supporting the metal contact cups, adhering perfectly to the latter, and the edges of which are fixed on a shoulder 14 arranged in the side walls of the housing 3. This shoulder is arranged in such a way that it is exactly level with the upper face of the rigid support 7. In this way, on the one hand, a sealed closure of the housing 3, which is important for the protection of the circuits arranged inside the housing; on the other hand, this flexible thermoformed film 6 reinforces the flexible sheet supporting the lamellae 9 and opposes any detachment of the latter on its edges since the film adheres perfectly and solidly to the shoulders 14.
La fixation du film souple thermoformé 6 sur la feuille souple 9support des contacts doit être réalisée de manière parfaite, afin d'éviter toute inclusion d'air entre ces deux éléments car une telle inclusion d'air risque d'entraî- ner une rupture du film 6 au bout d'un nombre important de manoeuvres. De manière avantageuse, la fixation du film souple thermoformé 6 sur la feuille-support des coupelles 9 et sur les épaulements 14 est réalisée par soudure par ultrasons. The fixing of the thermoformed flexible film 6 on the flexible sheet 9support of the contacts must be carried out in a perfect manner, in order to avoid any inclusion of air between these two elements since such inclusion of air risks causing the rupture of the film 6 after a significant number of maneuvers. Advantageously, the flexible thermoformed film 6 is fixed on the support sheet for the cups 9 and on the shoulders 14 by ultrasonic welding.
Les figures 6 et 7 représentent la structure d'un mode préféré de réalisation du film souple thermoformé 6 Il est essentiellement constitué d'une première couche supérieure 15 de faible épaisseur en matière transparente, et d'une deuxième couche de protection 16, d'épaisseur nettement plus grande que la première couche 15. Les repères 17 des différentes touches sont obtenus par impression sur la face inférieure de la couche 15, c'est-à-dire la face venant en contact avec la couche 16, cette impression est faite en négatif. On imprime tout d'abord les inscriptions et les décors, à savoir les chiffres et Les cercles les entourant dans l'exemple représenté; on procède ensuite à une deuxième impression d'un fond coloré de couleur différente, toujours sur la face inferieure de la couche 15. Figures 6 and 7 show the structure of a preferred embodiment of the flexible thermoformed film 6 It essentially consists of a first upper layer 15 of thin thickness of transparent material, and a second protective layer 16, thickness significantly greater than the first layer 15. The marks 17 of the various keys are obtained by printing on the underside of the layer 15, that is to say the face coming into contact with the layer 16, this impression is made in negative. The inscriptions and the decorations are printed first, namely the figures and the circles surrounding them in the example shown; a second impression of a colored background of different color is then carried out, still on the lower face of layer 15.
On assemble ensuite les deux couches 15 et 16.The two layers 15 and 16 are then assembled.
L'assemblage des couches 15et 16 se fait de préférence avec interposition d'une couche de matière adhésive 18. The layers 15and 16 are preferably assembled with the interposition of a layer of adhesive material 18.
Lorsque les deux couches 15 et 16 sont assemblées, on procède à une opération de thermoformage de manière à réaliser des bossages au niveau des contacts de l'en- semble de contacts 5, comme représenté figure 7. When the two layers 15 and 16 are assembled, a thermoforming operation is carried out so as to produce bosses at the level of the contacts of the contact assembly 5, as shown in FIG. 7.
Le fait de réaliser les repères du clavier par impression en négatif sur la face inférieure de la couche 15, permet d'obtenir des inscriptions durables puisque l'encre d'impression des repères et du fond n'est pas en contact avec les doigts et protégé par la couche de protection 16. Cette solution offre de bien meilleurs résultats en particulier que l'utilisation de techniques sérigraphiques pour obtenir les inscriptions sur le film souple 6. The fact of making the marks of the keyboard by printing in negative on the lower face of the layer 15, makes it possible to obtain lasting inscriptions since the ink for printing the marks and the bottom is not in contact with the fingers and protected by the protective layer 16. This solution offers much better results in particular than the use of screen printing techniques to obtain the inscriptions on the flexible film 6.
La composition et l'épaisseur des différentes couches 15, 16 et 18 sont choisies de manière à obtenir un film de faible épaisseur,. présentant une élasticité suffi.sante pour l'actionnement des contacts à coupelles ; le rapport des épaisseurs des couches 15 et 16 est par exemple égal à 3. Selon un mode de réalisation de l'invention, la couche supérieure 15 est constituée par un polycarbonate de 125 microns d'épaisseur et la couche de protection 16 est constituée par une matière adhésive double face, telle qu'une colle acrylique, dont l'épaisseur est de 0,3 mm, et dont la teneur en température est de -20 à +120 r en continu et à +150 C en pointe. L'utilisation de polycarbonate permet d'avoir un film 6 de contact agréable au toucher. The composition and the thickness of the different layers 15, 16 and 18 are chosen so as to obtain a thin film. having sufficient elasticity for actuating the cup contacts; the thickness ratio of the layers 15 and 16 is for example equal to 3. According to one embodiment of the invention, the upper layer 15 is constituted by a polycarbonate of 125 microns thick and the protective layer 16 is constituted by a double-sided adhesive material, such as an acrylic glue, the thickness of which is 0.3 mm, and the temperature content of which is from -20 to +120 r continuous and at +150 ° C. at a peak. The use of polycarbonate makes it possible to have a contact film 6 that is pleasant to the touch.
On voit que l'invention permet de réaliser un clavier de faible épaisseur, quelques millimètres par exemple, qui allie les avantages des claviers mécaniques et les avantages des claviers sensitifs. En effet, les utilisateurs peuvent retrouver les sensations et les bruits auxquels ils sont habitués avec les claviers mécaniques classiques mais l'encombrement et l'aspect esthétique du clavier selon l'invention font penser à un clavier du type sensitif. It can be seen that the invention makes it possible to produce a keyboard of small thickness, a few millimeters for example, which combines the advantages of mechanical keyboards and the advantages of sensitive keyboards. Indeed, users can find the sensations and the noises to which they are accustomed with conventional mechanical keyboards, but the size and the aesthetic appearance of the keyboard according to the invention make one think of a keyboard of the sensitive type.
Par ailleurs, grâce à l'invention, on peut éliminer les risques de fatigue des claviers: à coupelles métalli- ques actuels. Furthermore, thanks to the invention, the risks of fatigue of keyboards can be eliminated: with current metal cups.
Claims (5)
Priority Applications (10)
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