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Publication
_________________________________________________________________
Number FR2517846A1
Family ID 8067117
Probable Assignee Thomson Csf Mat Tel
Publication Year 1983
Title
_________________________________________________________________
FR Title DISPOSITIF DE VISUALISATION ETANCHE, ET CLAVIER DE COMMANDE
COMPORTANT UN TEL DISPOSITIF
EN Title SEALED LED CONNECTION FOR CONTROL KEYBOARD - HAS SILICONE
RUBBER BLANKET COVERING CIRCUIT BOARD AND FORMING CYLINDRICAL SEAL
AROUND LIGHT SOURCE
Abstract
_________________________________________________________________
L'INVENTION CONCERNE LES CLAVIERS DE COMMANDE MUNIS DE TEMOINS
LUMINEUX.
ELLE CONSISTE, DANS UN CLAVIER DE COMMANDE DU TYPE A PLAQUE DE
SILICONE 1 MUNIE DE CLOQUES DE CONTACT 11 POUR ETABLIR UNE CONNEXION
EN UNE PLAQUE DE CIRCUIT IMPRIME 8, A PREVOIR DES CHEMINEES 2 DANS
LESQUELLES SONT INSEREES DES DIODES ELECTRO-LUMINESCENTES 4 DONT LES
FILS DE CONNEXION 5, 6 SONT REPLIES POUR VENIR S'APPUYER SUR DES
PISTES 7, 20 PORTEES PAR LE CIRCUIT IMPRIME 8. LA PLAQUE DE SILICONE 1
COMPORTE EN OUTRE UN BOSSAGE 9 QUI VIENT FAIRE PRESSION SUR LES FILS
POUR ASSURER LA CONNEXION ET LE MAINTIEN DE CEUX-CI.
ELLE PERMET DE REALISER DES CLAVIERS ETANCHES AU RUISSELLEMENT.
The system has at least one light source (4) supplied via a printed
circuit board (8) covered by a cover (17). The light source has at
least two connection wires (5, 6) extending along two conducting paths
(7, 20) on the circuit board. An insulating blanket (1) made of
silicone rubber covers the circuit board and has at least one tube
(2). The tube holds the light source, which extends out of it and
through a hole in the cover. The cover has a skirt (21) around the
hole. The silicone blanket extends up between the light source and the
skirt and has a radial lip (3) that seals with the skirt.
Description
_________________________________________________________________
DISPOSITIF DE VISUALISATION ETANCHE, ET CLAVIER
DE COMMANDE COMPORTANT UN TEL DISPOSITIF
La presente invention concerne les dispositifs de visualisation
etanches, et notamment les claviers de commande qui comportent des
temoins lumineux qui s'allument de maniere determinee en fonction des
actions lancees par l'appui sur les touches.
I1 est souvent necessaire de completer les claviers de commande
electriques par des temoins lumineux qui s'allument lorsque l'on
appuie sur les touches. Dans la forme la plus simple, un temoin
correspond a une touche, et s'allume lorsque l'on appuie sur cette
derniere. Dans des formes plus compliquees, ces temoins s'allument en
reponse a des combinaisons logiques d'appuis sur les touches, et meme
peuvent indiquer des parametres relatifs a l'appareil commande par le
clavier.
L'utilisation de diodes electroluminescentes, connues sous
l'abreviation DEL, dont la duree de vie est extremement longue, permet
en ellememe une grande simplification, parce qu'il n'est plus
necessaire de prevoir un support demontable, comme c'etait le cas
lorsque l'on utilisait des ampoules qu'il fallait remplacer souvent.
Toutefois, il reste souhaitable de simplifier au maximum le
dispositif, pour diminuer le plus possible les temps d'assemblage. En
effet, un clavier comporte de nombreuses pieces de faible valeur
unitaire, et ceci d'autant plus qu'il comprend en outre des temoins
lumineux. Si sa conception ne permet pas un assemblage fortement
automatise, cet assemblage augmente le prix et le cout total devient
prohibitif.
Il est aussi souvent necessaire de prevoir une etancheite au'
ruissellement pour un tel dispositif. Pour ce qui est des temoins
lumineux, on peut obtenir cette etancheite par exemple par des
capsules en plastique, qui viennent coiffer les DEL, entrees a force,
et par lesquels ces dernieres sont apparentes. On peut egalement
recouvrir le clavier par un capot en plastique transparent, qui
possede des ouvertures pour le passage des touches et un systeme de
chicanes qui rend ces ouvertures etanches au ruissellement. On peut
enfin prevoir des joints en caoutchouc disposes aux diverses
jonctions.
Toutes ces methodes ont au moins pour inconvenient d'augmenter le
temps d'assemblage. Les capotages en plastique produisent de plus une
absorption de la lumiere emise.
Pour avoir un clavier facile a assembler, on sait par ailleurs
utiliser un dispositif comportant une plaque de silicone isolant munie
de cloques, au fond desquelles sont disposes des plots de silicone
conducteur. Ces plots permettent, quand on appuie sur une touche,
d'etablir un contact entre deux pistes d'un circuit imprime sur lequel
repose la plaque de silicone isolante. On utilise generalement un
systeme de touches munies de poussoirs qui viennent appuyer sur les
cloques, mais on peut parfaitement, dans une forme extremement
simplifiee du clavier, n'avoir que la plaque de silicone cloquee
placee sur la plaque de circuit imprime. I1 est tout a fait clair
qu'un tel dispositif est, par essence, etanche au
ruissellement.Lorsqu'on veut donc placer dans un dispositif de cette
nature des DEL de visualisation, il faut percer la plaque de silicone,
ce qui repose le probleme de l'etancheite.
Pour resoudre ce probleme, l'invention propose un dispositif de
visualisation etanche, du type comprenant au moins un emetteur
electrooptique, une plaque de circuit imprime pour alimenter cet
emetteur, et un capot pour recouvrir l'ensemble, caracterise en ce que
l'emetteur electrooptique comprend au moins deux fils de connexion qui
s'etendent sur deux pistes du circuit imprime, et que le dispositif en
outre une plaque de silicone isolant qui recouvre le circuit imprime
et qui est munie d'au moins un cylindre creux dans lequel s'insere
l'emetteur electro-optique dont la partie emissive debouche du
cylindre creux dans un trou perce dans le capot.
D'autres particularites et avantages de l'invention apparaitront
clairement dans la description suivante presentee a titre d'exemple
non limitatif et faite en regard des figures annexees qui
representent:
- la figure 1, une vue en perspective et en ecorche d'un fragment de
clavier comportant un element de visualisation;
- la figure 2, une vue en coupe a travers un element de visualisation
et une touche d'un clavier presentant par rapport a celui de la figure
1 des variantes de formes independantes de l'invention.
- la figure 3, une vue en coupe d'une variante de realisation d'un
clavier selon l'invention;
- la figure 4, une vue de dessous du clavier de la figure 3, dont la
piece 8 a ete enlevee.
Les claviers selon l'invention representes - partiellement sur les
figures annexees comprennent tous deux un circuit imprime 8 sur lequel
repose une plaque de silicone cloquee 1 recouverte par un capot 17.
Ce clavier comporte un ensemble de touches connues, dont l'une est
representee sur la figure 2 et va etre decrite pour memoire.
Cette touche est composee d'une part d'un dispositif de contact, et
d'autre part d'un dispositif de manipulation.
Le dispositif de contact comporte une cloque 11 formee dans la plaque
de silicone 1. Cette cloque. a la forme d'une bosse dont le sommet est
legerement renfonce vers le bas.
Le silicone formant la plaque est isolant et, lors du moulage de cette
plaque, on a rajoute un petit plot de silicone conducteur 12 a
l'interieur de la cloque a la pointe du renfoncement.
Sur la surface superieure de la plaque de circuit imprime 8, sont
situees deux pistes conductrices 13 et 14 qui passent sous
l'emplacement du plot conducteur 12. A l'etat de repos ce plot en est
ecarte.
Le dispositif de manipulation de la touche comprend un cabochon
superieur 16, sur lequel vient appuyer le doigt de l'operateur. Ce
cabochon superieur est reuni par une tige 19, qui traverse par un trou
le capot 17, a un poussoir 15 qui vient s'appuyer sur le sommet de la
cloque 11.
Lorsque l'operateur appuie sur le cabochon 16, le dispositif de
manipulation s'enfonce et comprime la cloque. Celle-ci se deforme en
venant appuyer le plot 12 sur les pistes 13 et 14. Ceci etabli un
contact electrique entre ces pistes, ce qui actionne les circuits
relies a ces pistes.
Ce clavier comporte un voyant associe a la touche, dont l'element
lumineux est forme d'une diode electroluminescente 4.
Cette diode est munie de deux fils de connexion 5 et 6, qui sont
cambres a angle droit de maniere a pouvoir reposer sur la surface
superieure du circuit imprime 8.
Ce circuit imprime comporte deux autres pistes 7 et 20, qui
s'elargissent au niveau du voyant de maniere a permettre un position
nement-facile des fils de connexion 5 et 6.
La plaque de silicone isolant 1 comporte au niveau du voyant une
excroissance en forme de cylindre creux 2. Le diametre interieur de ce
cylindre permet de recevoir par frottement doux la DEL lors du
montage.
Le sommet du cylindre est entoure sur son exterieur d'un bourrelet 3.
La DEL fait saillie hors du sommet du cylindre creux 2 et vient
penetrer dans un trou perce dans le capot 17, de maniere a etre
apparente pour un observateur qui examine la surface de ce capot.
Le capot comporte une couronne 21, qui entoure l'orifice de ce trou
sur la surface interieure du capot, et dans laquelle vient se loger
l'extremite superieure du cylindre 2. Le diametre interieur de cette
couronne est inferieur au diametre exterieur du bourrelet 3. De cette
maniere, lors du montage, la couronne 21 vient faire pression sur le
bourrelet 3, ce qui comprime le cylindre 2 sur la DEL 4, en assurant
alors l'etancheite a ce niveau aussi bien vers l'interface entre la
plaque de silicone 1 et la plaque de circuit imprime 8 que vers
l'interface entre le capot 17 et ia plaque de caoutchouc 1.
Dans la version representee sur la figure 2, le cylindre 2 s'elargit
vers le bas pour presenter une cavite interne plus grande 22, qui
permet de loger l'embase de la DEL 4, ainsi que de contenir la partie
des fils 5 et 6 qui sortent de cette embase avant d'etre replies.
Dans la version representee sur la figure 1, le cylindre 2 est de meme
diametre du haut jusqu'en bas, et l'agrandissement de la cavite
interne est obtenu directement par une diminution de l'epaisseur des
parois de ce cylindre. Dans le cas d'une DEL qui ne comporte pas de
base, il n'y a d'ailleurs pas besoin de prevoir un tel elargissement.
Cette cavite se prolonge du cote de la face interne de la plaque de
silicone par deux lamages qui s'etendent au-dessus des pistes 7 et 20,
et dans lesquels viennent se loger les fils de connexion 5 et 6 apres
leur pliure.
La plaque de silicone 1 comporte, au-dessus de ces lamages, un bossage
9 en surepaisseur qui permet, d'une part de ne pas amincir la lame a
l'endroit des lamages, et d'autre part de transmettre la poussee d'un
autre bossage 18 moule en surepaisseur sur la face interne du capot
17.
Les epaisseurs de ces deux bossages sont prevues pour que, lors de
l'assemblage du capot, le bossage 9 se trouve comprime sous une force
de quelques Newtons, afin de maintenir fermement les fils de connexion
5 et 6 sur les pistes 7 et 20 qui les alimentent, sans toutefois que
la pression ainsi exercee apporte une deformation des pieces du
clavier. Pour le cas ou, compte tenu du nombre de voyants que comporte
le clavier, le capot et la plaque de circuit imprime ne seraient pas
assez rigides pour supporter cette pression sans deformation, on
prevoiera un moyen de fixation, tel qu'une vis non representee sur la
figure, situe a proximite du voyant pour relier le capot au circuit
imprime.
Dans cet exemple de realisation, on a de plus prevu deux languettes de
silicone conducteur 10 et 23, obtenues a la fabrication de la lame 1
dans la meme etape ou l'on obtient les plots de contact 12, et situees
dans les lamages ou se logent les fils 5 et 6. Ces lames sont plus
larges que les fils et viennent par consequent s'appuyer non seulement
sur ces fils, mais aussi sur les elargissements des pistes 7 et 20 qui
alimentent les fils. Ceci permet d'assurer une meilleure alimentation
des fils que par le simple contact entre ceux-ci et les pistes de
circuit imprime, et de compenser un mauvais alignement eventuel.
Pour l'assemblage du clavier, les seules operations supplementaires,
dues a l'adjonction des temoins lumineux, consistent a cambrer les
fils de sortie des DEL et a placer celles-ci dans les cylindres
correspondants en faisant retomber les fils de connexion ainsi cambres
dans les lamages adequats. Le temps de main d'oeuvre ainsi depense a
cette operation supplementaire est donc tout a fait minime. Si l'on
ajoute que les frais dus a la modification de la plaque en silicone 1
et du capot 17, viennent essentiellement de la modification du moule,
lequel peut etre amorti sur un tres grand nombre de pieces, le
supplement de cout d'un tel clavier sera presque uniquement du aux
diodes d'affichage utilisees, ce qui est tout a fait raisonnable.
Un autre exemple de realisation, destine a un terminal telematique,
est represente en coupe en figure 3 et en vue de dessous en figure 4,
ces figures etant limitees aux moyens de fixation et de connexion
d'une DEL.
Les elements semblables portent les memes references.
La difference principale avec les exemples de realisation precedents
reside dans l'epaisseur du capot 17- qui permet au trou 31 qui recoit
le cylindre 2 d'etre fore directement dans l'epaisseur de ce capot
sans necessiter une couronne telle que 21. De meme le bossage 18 dans
le capot devient inutile et c'est le dessous du capot qui appuie sur
le bossage 9 de la plaque de silicone 1.
Par contre ce bossage 9 est fore d'un trou de section circulaire qui
permet le passage d'un bossage cylindrique 28 qui fait saillie sur la
face inferieure du capot 17. Ce bossage comporte un trou central 9
dans lequel on peut visser une vis 25 qui traverse le circuit imprime
8 et qui applique donc ce circuit imprime sur le capot 17. Ceci
solidarise les pieces du clavier entre elles en mettant en outre en
compression la plaque de silicone 1.
Cette plaque de silicone comprend en outre pour chaque DEL une
entretoise 26 moulee pour faire saillie sur le dessous de la plaque,
entre l'emplacement du bossage 9 et celui du cylindre 2, entre les
deux positions que doivent occuper les fils 5 et 6 de connexion de la
DEL.
Le circuit imprime 8 comporte par ailleurs un trou dans lequel vient
se placer l'entretoise 26.
Cette entretoise permet donc d'une part lors du montage de la DEL 4 de
positionner les fils de connexion de celle-ci, et d'autre part de
positionner la plaque de silicone 1 sur le circuit imprime 8. Ainsi
les fils de connexion 5 et 6 se trouvent automatiquement sur les
pistes 7 et 20 du circuit imprime sans risque de deplacement de la
diode ni de la plaque de silicone.
Claims
_________________________________________________________________
REVENDICATIONS
1. Dispositif de visualisation etanche, du type comprenant au moins un
emetteur electro-optique (4), une plaque de circuit imprime (8) pour
alimenter cet emetteur, et un capot (17) pour recouvrir l'ensemble,
caracterise en ce que l'emetteur electro-optique (4) comprend au moins
deux - fils de connexion (5, 6) qui s'etendent sur deux pistes (7, 20)
du circuit imprime (8), et que le dispositif comprend en outre une
plaque de silicone isolant (1) qui recouvre le circuit imprime et qui
est munie d'au moins un cylindre creux (2) dans lequel s'insere
l'emetteur electro-optique (4) dont la partie emissive debouche du
cylindre creux dans un trou perce dans le capot (17).
2. Dispositif selon la revendication 1, caracterise en ce que le capot
(17) comporte au moins une couronne (21) qui vient coiffer la partie
superieure du cylindre creux (2) en comprimant un bourrelet (3) situe
a cette partie superieure, ce qui comprime le cylindre contre
l'emetteur electro-optique (4) en renforcant ainsi l'etancheite entre
cet emetteur et ce cylindre.
3. Dispositif selon l'une quelconque des revendications 1 et 2,
caracterise en ce que la plaque de silicone (1) comporte en outre un
premier bossage (9) situe au-dessus des fils de connexion (5, 6) de
l'emetteur electro-optique (4), et que le capot (17) comprend un
deuxieme bossage (18) venant comprimer le premier bossage, ce qui
assure l'appui et le maintien des fils de connexion (5, 6) sur les
pistes (7, 20) du circuit imprime (1).
4. Dispositif selon l'une quelconque des revendications 1 a 3,
caracterise en ce que la plaque de silicone (1) comprend au moins deux
lamages qui viennent coiffer les deux fils de connexion (5, 6).
5. Dispositif selon la revendication 4, caracterise en ce que la lame
de silicone (1) comprend en outre au moins deux languettes de silicone
conducteur situees dans le fond des lamages qui coiffent les fils de
connexion (5, 6) et qui debordent de ces fils pour appuyer aussi bien
sur ceux-ci que sur les pistes (7, 20) sur lesquelles reposent les
fils.
6. Clavier de commande, du type comportant une plaque de silicone
isolant (1) muni d'au moins une cloque (11) comportant un plot en
silicone conducteur (12), et une plaque de circuit imprime (8)
comprenant au moins deux pistes conductrices (13, 14) destinees a etre
reliees electriquement par le plot de silicone conducteur lorsqu'un
operateur appuie sur la cloque pour la deformer, caracterise en ce
qu'il comprend en outre au moins un dispositif de visualisation selon
l'une quelconque des revendications 1 a 5.
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