JP3392841B2 - Key switch device - Google Patents

Key switch device

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JP3392841B2
JP3392841B2 JP2001320369A JP2001320369A JP3392841B2 JP 3392841 B2 JP3392841 B2 JP 3392841B2 JP 2001320369 A JP2001320369 A JP 2001320369A JP 2001320369 A JP2001320369 A JP 2001320369A JP 3392841 B2 JP3392841 B2 JP 3392841B2
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JP
Japan
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link
key
spring member
spring
key switch
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勲 望月
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Brother Industries Ltd
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Brother Industries Ltd
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    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01HELECTRIC SWITCHES; RELAYS; SELECTORS; EMERGENCY PROTECTIVE DEVICES
    • H01H3/00Mechanisms for operating contacts
    • H01H3/02Operating parts, i.e. for operating driving mechanism by a mechanical force external to the switch
    • H01H3/12Push-buttons
    • H01H3/122Push-buttons with enlarged actuating area, e.g. of the elongated bar-type; Stabilising means therefor
    • H01H3/125Push-buttons with enlarged actuating area, e.g. of the elongated bar-type; Stabilising means therefor using a scissor mechanism as stabiliser

Landscapes

  • Push-Button Switches (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】 【0001】 【産業上の利用分野】本発明は、ワードプロセッサ、パ
ーソナルコンピュータ等の入力装置であるキーボード等
に使用されるキースイッチ装置に関するものである。 【0002】 【従来の技術】従来、この種のキーボードに使用される
キースイッチとして、特開昭60−60217号公報や
特開昭60−89011号公報等に開示されているもの
がある。これらのキースイッチは、キートップの下面に
下向きに突設したステムをホルダ部材に形成されたキー
ホルダ部に挿通させて上下動可能に案内支持すると共
に、ステムの下方に、下面に接点部を備えたラバースプ
リングが配置されている。そして、このラバースプリン
グの下端に、フレキシブルシートに電気接点を形成した
メンブレンスイッチなどのスイッチング部が配設されて
いる。 【0003】そして、特開昭60−60217号公報に
記載のキースイッチにおいては、接点部と比較して平面
形状の大きいスペースキー等のキートップの一端部を押
下したとき、このキートップが傾くことなく平行に上下
動せしめるため、側面視X字形状に配置した一対のリン
ク部材を、キートップ下面とホルダ部材との間に配置す
ることを提案している。この一対のリンク部材は、その
略中央部同士が回動自在に連結されているものである。 【0004】ところで、近年、キーボードの薄型化に伴
い、キートップが偏平化する一方で、キー入力の操作性
を向上させると共にキー入力の確実性を確保するため
に、大きなキーストロークが要求されるようになってき
ている。 【0005】しかし、上述した従来のキースイッチにお
いては、キートップ下面に下向き突設するステムと、キ
ーホルダ部との摺動案内にて、キートップの上下動を案
内支持している。このため、キーボードの薄型化を実現
しようとすると、ステムがホルダ部に対して摺動案内支
持される上下寸法をいきおい減少させなければならな
い。そうすると、キーの押下時にステムとホルダ部との
間にこじれ現象が発生し、円滑且つ軽快なキーの操作性
能が得られないという問題が生ずる。これを防止するた
めに、上述した摺動案内の寸法を大きく設定すると、キ
ーストロークが短くなるという問題が生ずる。従って、
キーボードの薄型化と、大きなキーストロークの確保と
いう、2つの相反する問題の同時解決は非常に困難であ
った。 【0006】これらの問題点を解決するため、本出願人
は先に特願平3−330160号願書に添付した明細書
及び図面において、次のようなキースイッチを提案し
た。まず、キートップの上下動案内手段を、側面視X字
形状に交叉配置した第1リンクと第2リンクとにより構
成し、この両リンクをその中途交叉部で回動自在に連結
させる。更に第1リンク及び第2リンクの自由端のうち
一方がキートップの下面とホルダ部材とに略水平方向に
摺動可能に係止される一方、第1リンク及び第2リンク
の自由端のうち他方がキートップの下面とホルダ部材と
に回動可能に係止される。また、両リンクの交叉部の下
方には、キャップ状の弾性変形可能なラバースプリング
が配置される。キートップによる押下入力操作にて案内
手段の交叉部がラバースプリングを弾性変形させ、これ
によりスイッチング部をスイッチ動作させるのである。 【0007】 【発明が解決しようとする課題】しかしながら、このよ
うに構成したキースイッチにおいては、第1リンクの下
端の自由端が回転可能にのみ軸支されているホルダ部材
の箇所を中心にして、第1リンクと第2リンクとの交叉
部が上下回動する軌跡を描くことになる。しかるに、従
来のラバースプリングの形状は、キートップ下面のステ
ムにより一直線状に押下されることを前提として成形さ
れていた。つまり、キャップ状のラバースプリングの頭
部上面は水平状で成形してあった。 【0008】従って、このようなラバースプリングの頭
部上面を前述の第1リンクと第2リンクとの交叉部で斜
め下向きに押圧すると、ラバースプリングのドーム部の
弾性変形の度合い(ドーム部の座屈変形の度合い)が、
第1リンクの回動支点に近い側と遠い側とで大きく食い
違い、キーによってキー押下特性にバラつきが生じる。
このため、ラバースプリングの下方のスイッチング部に
対するスイッチング動作にもバラつきが生じるという問
題点が新たに生じた。 【0009】また、スイッチング部を覆うラバースプリ
ングも公差により位置がバラツクので、上記と同様に、
ラバースプリングの下方のスイッチング部に対するスイ
ッチング動作にバラつきが生じるという問題点がある。 【0010】また、スイッチング部を覆うラバースプリ
ングが、それ自体にある程度の厚みを有しているため、
更にキーボードを薄くするための障害になるという問題
点もある。 【0011】本発明は、上述した種々の問題点を解決す
るためになされたものであり、キーボードの小型化、薄
型化に対応しつつキーストロークを大きくすることがで
き、更に簡単な構成によりキー入力の操作性が良好であ
るとともに確実なキー入力を可能とする低コストのキー
スイッチ装置を提供することを目的とする。 【0012】 【課題を解決するための手段】この目的を達成するため
に本発明に係るキースイッチ装置は、略X字形状に交叉
して配置された第1リンクと第2リンクとからなり、キ
ートップの下面とその下方のホルダ部材とに連結係止し
てキートップの昇降動作を案内支持する案内部材と、ホ
ルダ部材に形成された孔部と、ホルダ部材に設けられ、
第1リンク又は第2リンクの一方における下側端部を係
止する一対の係止部と、ホルダ部材の下方に配置され、
スイッチング部を有するフレキシブル基板と、フレキシ
ブル基板の下方に配置され、そのフレキシブル基板を載
置する補強板と、少なくとも第1リンク又は第2リンク
のいずれか一方に一体形成されたスプリング部材とを備
え、スプリング部材の先端部は、側面視で第1リンクと
第2リンクとの交叉部からずれた位置に配置されるとと
もに、平面視で一対の係止部の内一方の係止部側に片寄
った位置に配置され、キートップが押下された際、スプ
リング部材の先端部が、ホルダ部材の孔部を介してフレ
キシブル基板のスイッチング部のスイッチング動作を行
うものである。 【0013】 【作用】上記の構成を有する本発明に係るキースイッチ
装置によれば、案内部材は、略X字形状に交叉して配置
された第1リンクと第2リンクとからなり、キートップ
の下面とその下方のホルダ部材とを連結係止してキート
ップの昇降動作を案内支持する。そして、スプリング部
材は、少なくとも第1リンク又は第2リンクのいずれか
一方に一体形成され、かかるスプリング部材の先端部
は、キートップが押下された際には、ホルダ部材に形成
された孔部を介して、ホルダ部材の下方に配置されたフ
レキシブル基板に設けられているスイッチング部のスイ
ッチング動作を行う。 【0014】 【実施例】以下、本発明を具体化した一実施例を図面を
参照して説明する。 【0015】最初に図1(a)と図1(b)とを参照
し、本実施例のキースイッチ1の構成を説明する。図1
(a)は、キースイッチ1からキートップ2を外し、2
つのリンクの一部を破断した状態の上面図であり、図1
(b)はキースイッチ1の側断面図である。 【0016】キースイッチ1は、大別して、キートップ
2と、このキートップ2に着脱可能な案内部材3と、こ
の案内部材3を支持するための支持基台部50とから構
成されている。 【0017】ABS樹脂等の合成樹脂にて成形されたキ
ートップ2は、その上面(表面)に数字、英字等の文字
や記号が刻印または印刷等により付されている。キート
ップ2の下面には、後述する第1リンク4における上自
由端側のピン部11a,11bを、略水平方向に、即ち
キートップ2の前後方向に摺動可能に係止するための前
後長手溝状の摺動係止部16,16と、後述する第2リ
ンク5における基部22の回動軸部13a,13bを回
動のみ可能に係止するための孔状の回動係止部15,1
5とが一体成形により設けられている。 【0018】案内部材3は、第1リンク4と、第2リン
ク5とが側面視で略X字形状に連結配置されて構成され
ている。 【0019】ここで、図3(a)〜(d)を参照して、
ガラス繊維強化合成樹脂製等の合成樹脂からなる第1リ
ンク4及び第2リンク5を詳細に説明する。図3(a)
は第1リンク4の平面図、図3(b)は第1リンク4の
側面図、図3(c)は第2リンク5の平面図、図3
(d)は第2リンク5の側面図である。 【0020】第1リンク4は、基部18と上側自由端部
19a,19bと下側自由端部20a,20bとにより
平面視で略H字形状に一体成形されており、基部18の
側面には支持軸25a、25bが突設されている。ま
た、下側自由端部20a,20bの側面には、各々ピン
部12a,12bが突設されており、上自由端部19
a,19bの側面にはピン部11a,11bが突設され
ている。 【0021】第2リンク5は、基部22と自由端部24
a,24bとにより平面視で略コ字形状に一体成形され
ている。自由端部24a,24bの側面には水平方向に
貫通する支持孔21a,21bが設けられており、この
支持孔21a,21bに第1リンク4の支持軸25a,
25bが嵌挿される。この結果、第1リンク4と第2リ
ンク5とは、支持軸25a,25bを中心に回動可能に
連結される。第2リンク5の自由端部24a,24bの
側面には、各々ピン部14a,14bが突設されてお
り、基部22には回動軸13a,13bが設けられてい
る。 【0022】本実施例においては、第1リンク4の支持
軸25aの中心線から上下のピン部11a、12aの中
心線までの距離と、第2リンク5の支持孔21aの中心
線から回動軸部13a,ピン部14aの中心線までの距
離とがそれぞれ相等しくなるように構成されている。こ
のように構成すると、後述のように、第1リンク4の下
側自由端部のピン部12a,12bを中心にして案内部
材3が回動変位することにより、キートップ2はホルダ
部材8の上面に対して平行な状態を保ちながら昇降動す
ることができる。 【0023】支持基台部50は、案内部材3を支持する
ための合成樹脂製のホルダ部材8と、このホルダ部材8
の孔部26にスイッチング部29(図1(a)参照)が
臨むようにホルダ部材8の下面に張設するフレキシブル
な印刷基板9と、その下面側に張設した補強板10とか
ら構成されている。 【0024】ホルダ部材8はガラス繊維強化合成樹脂製
等の合成樹脂製(第1リンク4,第2リンク5とは別材
料であることが好ましい)であり、押下用の孔26が穿
設されている。第1リンク4に形成されている第2スプ
リング部材7は、この孔26を介して印刷基板9に設け
られているスイッチング部29を押下可能である。そし
て、このホルダ部材8の孔26の左右には、左右一対の
回動係止部27と左右長手溝状の摺動係止部28とが、
その各係止部27,28の下方が開放するように一体的
に射出成形されている。そして、2つの回動係止部27
に対しては、第1リンク4における下端側のピン部12
a,12bが回動可能に嵌挿され、2つの摺動係止部2
8に対しては第2リンク5における自由端のピン部14
a,14bが前後摺動可能に嵌挿される。 【0025】このとき、ピン部11a,11b、ピン部
14a,14b、そして摺動係止部16,28の形状寸
法は、第1リンク4と第2リンク5とが図1(a)にお
ける上下方向に対して略不動となり、且つピン部11
a,14aの図1中の左右方向の摺動を妨げないよう決
定されている。具体的には、本実施例においては、各ピ
ン部の付け根が、対応する摺動係止部の内側側面と略接
して摺動するように構成されている。このため、支持孔
21a、21bから支持軸25a,25bが抜け出るこ
とが防止される。 【0026】また、図1(a)及び図2(a)に示すよ
うに、第2スプリング部材7は、印刷基板9におけるス
イッチング部(電気接点部)29の上方に配置されるよ
うに、第1リンク4の基部18と一体成形されている。
この第2スプリング部材7は、帯状の板バネ状に形成さ
れ、電気的にONしてからオーバートラベル(電気的O
N以後の摺動)が出るように構成されている。更に、第
2スプリング部材7の先端部7aは、スイッチング部2
9のスイッチング動作が確実におこなわれる形状(例え
ば本実施例では円弧状)に形成されている。 【0027】また、図1乃至図3に示すように、第1ス
プリング部材6も、第1リンク4の基部18に一体成形
されている。更に、第1スプリング部材6も、帯状の板
バネ状に形成され、2回曲げられることにより弾性変形
するように構成されている。従って、曲げられた状態の
第1スプリング部材6の端から端までの距離は、第1ス
プリング部材を一直線上に延ばしたときの端から端まで
の距離よりも短くなっている。また、第1スプリング部
材6の先端部6aは、印刷基板9と常に接触するように
構成されており、キートップ2が押下される際に、印刷
基板9と接触しながら摺動する。 【0028】このとき第1スプリング部材6の先端部6
aと印刷基板9との間の摩擦抵抗を少なくするために、
先端部6aと印刷基板9とは線接触あるいは点接触にな
るように構成されている。本実施例においては、先端部
6aは略円筒形状を有している。使用者がキートップ2
を押下した後に押下を解除すると、キートップ2は第1
スプリング部材6及び第2スプリング部材7の弾性復元
力により、初期の位置(ストロークが0mmの位置)に
復帰する。 【0029】図4は、第1スプリング部材6と第2スプ
リング部材7によるキースイッチ1の押下特性を示して
いる。プリトラベル17の区間の押下力は、第1スプリ
ング部材6のバネ特性で決定され、オーバートラベル2
3の区間の押下力は第1スプリング部材6と第2スプリ
ング部材7のバネ特性の合成で決定される。押下力は、
それぞれのスプリング部材の材質と形状を変えることに
よって、任意に変更することができる。A点は電気的な
ON点を示し、このA点よりもストロークが大きい位置
ではキースイッチ1は電気的に常にON状態である。ま
た、B点は電気的なOFF点を示し、このB点よりもス
トロークが小さい位置ではキースイッチ1は電気的に常
にOFF状態である。これらの点も、それぞれのスプリ
ング部材の形状を変えることによって、任意に変更する
ことができる。A点の電気的なON点以降は第1スプリ
ング部材6と第2スプリング部材7のバネ特性の合成で
押下力が必ず変化するので、使用者は電気的にONした
ことが必ず感触として認識できる。 【0030】次に、図1乃至図4を参照して本実施例の
キースイッチ1の動作を説明する。 【0031】使用者がキースイッチ1のキートップ2を
押下することにより、第1スプリング部材6の復元力に
抗して案内部材3は第1リンク4の下側自由端部のピン
部12a,12bを中心にして回動変位する。この時、
第1スプリング部材6の先端部6aは、印刷基板9と常
に接触しながら摺動し、キートップ2はホルダ部材8の
上面に対して平行な状態を保ちながら降動する。 【0032】そして図4に示すように、ストロークがプ
リトラベル17の区間(0mm〜略2.5mm)を経て
A点に達すると、第2スプリング部材7の先端部7a
は、スイッチング部29に接触してスイッチング動作を
行う。更に、使用者によりキートップ2が押下される
と、ストロークがオーバートラベル23の区間(略2.
5mm〜略4.0mm)において、第1スプリング部材
6及び第2スプリング部材7の復元力に抗して案内部材
3は第1リンク4の下側自由端部のピン部12a,12
bを中心にして更に回動変位し、キートップ2はホルダ
部材8の上面に対して平行な状態を保ちながら更に降動
する。 【0033】そして、キートップ2が最下位(ストロー
クが略4.0mm)の位置に達すると、使用者がこれ以
上押下してもキートップ2は降動しない。この状態が図
2に示すキースイッチ1の状態である。 【0034】最後に使用者がキートップ2の押下を解除
すると、キートップ2は第1スプリング部材6及び第2
スプリング部材7の弾性復元力により、まずB点まで復
帰し、更にキートップ2は第1スプリング部材6の弾性
復元力により、初期の位置(ストロークが0mmの位
置)まで復帰する。 【0035】以上詳述したように、本発明のキースイッ
チは、第1リンク部材と第1スプリング部材及び第2ス
プリング部材を一体成形したので、第2スプリング部材
の印刷基板のスイッチング部に対する位置が確実に決定
され、スイッチング動作を確実に行うことができるとと
もに、押下荷重が調整しやすいという効果を奏する。ま
た、ある程度厚みのあるラバースプリングをなくしたの
で、キースイッチをより薄くすることができ、且つ部品
点数が減って組立時間が短くなるので、低コストのキー
スイッチを提供できるという効果も奏する。 【0036】本発明は、以上詳述した実施例に限定され
ることなく、その主旨を逸脱しない範囲において種々の
変更を加えることができる。 【0037】例えば、本実施例では、第1及び第2のス
プリング部材は第1リンク4にそれぞれ1つずつ設けら
れていたが、それぞれ複数個ずつ設けられるように構成
してもよい。この場合、1つのキースイッチに対してス
イッチング部を複数個にしてもよいし、1つのままでも
よい。 【0038】また、第1及び第2のスプリング部材が第
2リンク5に設けられるように構成してもよい。 【0039】また、本実施例の支持基台部50は、ホル
ダ部材8と、印刷基板9と、補強板10とからなる三層
構造が採用されているが、ある程度の剛性を有する一枚
板にホルダ部を作成するとともに、回路を印刷した一層
構造としてもよい。また、三層以外の複数層構造をとっ
てもよい。 【0040】なお、第1リンク4の基部18にそれぞれ
のスプリング部材を形成する際に、リンクの基部の材料
とスプリング部材の材料を、異種の樹脂材料で2色成形
して形成しても良いし、リンクの基部の樹脂材料とスプ
リング部材の金属材料を、インサートあるいはアウトサ
ート成形して形成しても実現できる。 【0041】 【発明の効果】以上説明したことから明かなように、本
発明のキースイッチ装置によれば、案内部材を構成する
第1リンク又は第2リンクのいずれか一方に、キートッ
プが押下された際、ホルダ部材に形成された孔部を介し
て、ホルダ部材の下方に配置されたフレキシブル基板に
設けられたスイッチング部のスイッチング動作を行うス
プリング部材を一体に形成したので、スプリング部材の
スイッチング部に対する位置が確実に決定され、スイッ
チング動作を確実に行うことができ、押下荷重が調整し
やすいという効果を奏するとともに、ある程度厚みのあ
るラバースプリングをなくしたため、キースイッチをよ
り薄くすることができ、且つ、部品点数が減って組立時
間が短くなるので、低コストのキースイッチを提供でき
るという産業上著しい効果を奏する。
Description: BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a key switch device used for a keyboard or the like as an input device of a word processor, a personal computer or the like. 2. Description of the Related Art Conventionally, as key switches used for this kind of keyboard, there are those disclosed in Japanese Patent Application Laid-Open Nos. 60-60217 and 60-89011. In these key switches, a stem protruding downward on the lower surface of the key top is inserted into a key holder portion formed on the holder member to guide and support it vertically movable, and a contact portion on the lower surface below the stem is provided. Rubber spring is arranged. At the lower end of the rubber spring, a switching unit such as a membrane switch having an electric contact formed on a flexible sheet is provided. In the key switch described in Japanese Patent Application Laid-Open No. 60-60217, when one end of a key top such as a space key having a larger planar shape than a contact portion is pressed, the key top is inclined. It has been proposed to arrange a pair of link members arranged in an X-shape in a side view between the lower surface of the keytop and the holder member so that the link members can be moved up and down in parallel without any trouble. The pair of link members have their substantially central portions rotatably connected to each other. In recent years, with the thinning of keyboards, key tops have become flatter, while large keystrokes are required to improve operability of key input and to ensure the reliability of key input. It is becoming. However, in the above-described conventional key switch, the key top is vertically supported by a sliding guide between the stem protruding downward from the lower surface of the key top and the key holder. For this reason, in order to reduce the thickness of the keyboard, the vertical dimension in which the stem is slidably guided and supported with respect to the holder must be greatly reduced. Then, when the key is depressed, a kinking phenomenon occurs between the stem and the holder portion, and a problem arises in that smooth and light key operation performance cannot be obtained. If the size of the above-mentioned sliding guide is set large to prevent this, there is a problem that the key stroke becomes short. Therefore,
It has been very difficult to solve the two conflicting problems simultaneously, that is, to reduce the thickness of the keyboard and secure a large key stroke. In order to solve these problems, the present applicant has proposed the following key switch in the specification and drawings attached to Japanese Patent Application No. 3-330160. First, the vertical movement guide means of the key top is constituted by a first link and a second link arranged in an X-shape in a side view, and these two links are rotatably connected at an intermediate crossing portion. Further, one of the free ends of the first link and the second link is slidably locked to the lower surface of the key top and the holder member in a substantially horizontal direction, while one of the free ends of the first link and the second link is locked. The other is rotatably locked to the lower surface of the keytop and the holder member. A cap-shaped elastically deformable rubber spring is disposed below the intersection of the two links. The crossing portion of the guide means elastically deforms the rubber spring by the pressing input operation by the key top, and thereby the switching portion operates as a switch. However, in the key switch thus configured, the free end of the lower end of the first link is rotatable only around the holder member. Therefore, the intersection of the first link and the second link draws a locus of vertical rotation. However, the shape of the conventional rubber spring is formed on the assumption that the rubber spring is pressed down in a straight line by the stem on the lower surface of the key top. That is, the upper surface of the head of the cap-shaped rubber spring was formed in a horizontal shape. Therefore, when the upper surface of the head of such a rubber spring is pressed obliquely downward at the intersection of the first link and the second link, the degree of elastic deformation of the dome portion of the rubber spring (the seat of the dome portion) is reduced. The degree of buckling)
There is a large discrepancy between the side closer to the rotation fulcrum of the first link and the side farther from the rotation fulcrum, and the key pressing characteristics vary depending on the key.
For this reason, there is a new problem that the switching operation of the switching portion below the rubber spring also varies. Further, the position of the rubber spring that covers the switching section also varies due to tolerances.
There is a problem that the switching operation of the switching unit below the rubber spring varies. Further, since the rubber spring covering the switching portion has a certain thickness in itself,
Further, there is a problem that it becomes an obstacle for making the keyboard thinner. SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made to solve the above-mentioned various problems, and it is possible to increase the key stroke while reducing the size and thickness of the keyboard. It is an object of the present invention to provide a low-cost key switch device that has good input operability and enables reliable key input. [0012] In order to achieve this object, a key switch device according to the present invention comprises a first link and a second link which are disposed so as to cross each other in a substantially X-shape. A guide member that is connected and locked to the lower surface of the keytop and a holder member therebelow to guide and support the elevating operation of the keytop, a hole formed in the holder member, and a holder member,
The lower end of one of the first link and the second link is engaged.
A pair of locking portions for stopping, and disposed below the holder member,
A flexible substrate having a switching portion, a reinforcing plate disposed below the flexible substrate, on which the flexible substrate is placed, and a spring member integrally formed on at least one of the first link and the second link; tip of the spring member is disposed at a position shifted from the intersection of the first and second links in a side view Rutoto
In particular, one side of the pair of locking portions is shifted toward one locking portion in plan view.
When the key top is depressed, the tip of the spring member performs a switching operation of the switching portion of the flexible substrate via the hole of the holder member. According to the key switch device of the present invention having the above-described structure, the guide member is composed of the first link and the second link which are arranged so as to cross each other in a substantially X-shape. The lower surface of the key top and the holder member thereunder are connected and locked to guide and support the elevating operation of the key top. Then, the spring member is integrally formed on one of at least the first link or the second link, the distal end portion of such a spring member
, When the key top is pressed, through a hole formed in the holder member, performs a switching operation of the switching portion provided on a flexible substrate disposed below the holder member. An embodiment of the present invention will be described below with reference to the drawings. Referring first to FIGS. 1A and 1B, the configuration of the key switch 1 of the present embodiment will be described. FIG.
(A) removes the key top 2 from the key switch 1 and
FIG. 1 is a top view of a state in which a part of one link is broken, and FIG.
FIG. 2B is a side sectional view of the key switch 1. The key switch 1 is roughly composed of a key top 2, a guide member 3 detachable from the key top 2, and a support base 50 for supporting the guide member 3. The key top 2 formed of a synthetic resin such as an ABS resin is provided with characters and symbols such as numerals and letters on the upper surface (surface) by engraving or printing. On the lower surface of the key top 2, a pin portion 11 a, 11 b on the upper free end side of the first link 4, which will be described later, is slidably engaged in a substantially horizontal direction, that is, in a front and rear direction of the key top 2. A hole-shaped rotation locking portion for locking the rotation shaft portions 13a, 13b of the base portion 22 of the second link 5, which will be described later, so that only the rotation can be performed. 15,1
5 are provided by integral molding. The guide member 3 includes a first link 4 and a second link 5 connected and arranged in a substantially X-shape in a side view. Here, referring to FIGS. 3 (a) to 3 (d),
The first link 4 and the second link 5 made of a synthetic resin such as a glass fiber reinforced synthetic resin will be described in detail. FIG. 3 (a)
3 is a plan view of the first link 4, FIG. 3B is a side view of the first link 4, FIG. 3C is a plan view of the second link 5, FIG.
(D) is a side view of the second link 5. The first link 4 is integrally formed into a substantially H-shape in plan view by a base 18, upper free ends 19a and 19b, and lower free ends 20a and 20b. Support shafts 25a and 25b are protruded. Further, pin portions 12a and 12b are protruded from side surfaces of the lower free ends 20a and 20b, respectively.
Pin portions 11a and 11b protrude from the side surfaces of a and 19b. The second link 5 has a base 22 and a free end 24.
a and 24b are integrally formed in a substantially U-shape in plan view. Supporting holes 21a, 21b penetrating in the horizontal direction are provided on the side surfaces of the free ends 24a, 24b, and the supporting shafts 25a, 21b of the first link 4 are provided in the supporting holes 21a, 21b.
25b is inserted. As a result, the first link 4 and the second link 5 are connected rotatably about the support shafts 25a and 25b. Pin portions 14a, 14b are provided on the side surfaces of the free ends 24a, 24b of the second link 5, respectively, and the base 22 is provided with rotating shafts 13a, 13b. In this embodiment, the distance from the center line of the support shaft 25a of the first link 4 to the center line of the upper and lower pin portions 11a and 12a, and the rotation from the center line of the support hole 21a of the second link 5 The distances to the center lines of the shaft 13a and the pin 14a are configured to be equal to each other. With this configuration, as described later, the key member 2 is rotated by the guide member 3 about the pin portions 12a and 12b at the lower free end of the first link 4, so that the key top 2 is It can move up and down while maintaining a state parallel to the upper surface. The support base 50 includes a holder member 8 made of a synthetic resin for supporting the guide member 3, and the holder member 8.
The flexible printed circuit board 9 is stretched on the lower surface of the holder member 8 so that the switching portion 29 (see FIG. 1A) faces the hole 26 of the above. ing. The holder member 8 is made of synthetic resin such as glass fiber reinforced synthetic resin (preferably made of a different material from the first link 4 and the second link 5), and has a hole 26 for pressing down. ing. The second spring member 7 formed on the first link 4 can press the switching unit 29 provided on the printed circuit board 9 through the hole 26. On the left and right of the hole 26 of the holder member 8, a pair of left and right rotation locking portions 27 and a left and right longitudinal groove-shaped sliding locking portion 28 are provided.
They are integrally injection-molded so that the lower portions of the locking portions 27 and 28 are opened. And the two rotation locking portions 27
, The pin portion 12 on the lower end side of the first link 4
a and 12b are rotatably inserted into the two sliding engagement portions 2
8 for the pin portion 14 at the free end of the second link 5
a and 14b are inserted so as to be slidable back and forth. At this time, the shape and dimensions of the pin portions 11a and 11b, the pin portions 14a and 14b, and the sliding engagement portions 16 and 28 are such that the first link 4 and the second link 5 are vertically aligned in FIG. And becomes substantially immovable with respect to the
a and 14a are determined so as not to hinder sliding in the left-right direction in FIG. Specifically, in the present embodiment, the base of each pin portion is configured to slide substantially in contact with the inner side surface of the corresponding sliding engagement portion. Therefore, the support shafts 25a and 25b are prevented from falling out of the support holes 21a and 21b. As shown in FIGS. 1 (a) and 2 (a), the second spring member 7 is disposed above the switching portion (electric contact portion) 29 of the printed circuit board 9 so as to be disposed. It is integrally formed with the base 18 of one link 4.
The second spring member 7 is formed in the shape of a band-shaped leaf spring, and is electrically turned on and then overtraveled (electrically driven).
(Slide after N). Further, the tip 7a of the second spring member 7 is
9 is formed in a shape (for example, an arc shape in this embodiment) in which the switching operation is performed reliably. As shown in FIGS. 1 to 3, the first spring member 6 is also integrally formed with the base 18 of the first link 4. Further, the first spring member 6 is also formed in a belt-like leaf spring shape, and is configured to be elastically deformed by being bent twice. Therefore, the distance from the end to the end of the first spring member 6 in the bent state is shorter than the distance from the end to the end when the first spring member is extended in a straight line. Further, the distal end portion 6a of the first spring member 6 is configured to always contact the printed board 9, and when the keytop 2 is pressed down, it slides while being in contact with the printed board 9. At this time, the tip 6 of the first spring member 6
In order to reduce the frictional resistance between a and the printed board 9,
The tip 6a and the printed circuit board 9 are configured to be in line contact or point contact. In this embodiment, the tip 6a has a substantially cylindrical shape. User is key top 2
When keypress 2 is released after pressing
The spring member 6 and the second spring member 7 return to the initial position (the position where the stroke is 0 mm) by the elastic restoring force. FIG. 4 shows the pressing characteristics of the key switch 1 by the first spring member 6 and the second spring member 7. The pressing force in the section of the pre-travel 17 is determined by the spring characteristics of the first spring member 6, and
The pressing force in the section 3 is determined by the combination of the spring characteristics of the first spring member 6 and the second spring member 7. The pressing force is
It can be arbitrarily changed by changing the material and shape of each spring member. Point A indicates an electrical ON point, and at a position where the stroke is greater than point A, the key switch 1 is always electrically ON. Point B indicates an electrical OFF point, and at a position where the stroke is smaller than point B, the key switch 1 is always in an electrically OFF state. These points can also be arbitrarily changed by changing the shape of each spring member. After the electrical ON point at the point A, the pressing force always changes due to the combination of the spring characteristics of the first spring member 6 and the second spring member 7, so that the user can always recognize that the switch has been electrically turned on as a touch. . Next, the operation of the key switch 1 of this embodiment will be described with reference to FIGS. When the user depresses the key top 2 of the key switch 1, the guide member 3 resists the restoring force of the first spring member 6 so that the guide member 3 has the pin portion 12 a at the lower free end of the first link 4. Rotationally displaces around 12b. At this time,
The tip portion 6a of the first spring member 6 slides while always in contact with the printed board 9, and the key top 2 descends while maintaining a state parallel to the upper surface of the holder member 8. Then, as shown in FIG. 4, when the stroke reaches the point A via the section of the pre-travel 17 (0 mm to about 2.5 mm), the distal end portion 7a of the second spring member 7
Performs switching operation by contacting the switching unit 29. Further, when the keytop 2 is pressed by the user, the stroke is in the section of the overtravel 23 (approximately 2.
(5 mm to approximately 4.0 mm), the guide member 3 is configured to have the pin portions 12a, 12 at the lower free end of the first link 4 against the restoring force of the first spring member 6 and the second spring member 7.
The key top 2 is further rotated and displaced around the center b, and further descends while maintaining a state parallel to the upper surface of the holder member 8. When the key top 2 reaches the lowest position (the stroke is approximately 4.0 mm), the key top 2 does not descend even if the user presses it further. This state is the state of the key switch 1 shown in FIG. Finally, when the user releases the depression of the key top 2, the key top 2 is moved to the first spring member 6 and the second spring 2.
The key top 2 returns to the initial position (the position where the stroke is 0 mm) by the elastic restoring force of the first spring member 6, first returning to the point B by the elastic restoring force of the spring member 7. As described in detail above, in the key switch of the present invention, since the first link member, the first spring member and the second spring member are integrally formed, the position of the second spring member with respect to the switching portion of the printed board is changed. The switching operation can be performed reliably, and the pressing load can be easily adjusted. In addition, since the rubber spring having a certain thickness is eliminated, the key switch can be made thinner, and the number of parts is reduced, so that the assembling time is shortened. Therefore, it is possible to provide a low-cost key switch. The present invention is not limited to the embodiment described in detail above, and various modifications can be made without departing from the gist of the present invention. For example, in this embodiment, the first and second spring members are provided one by one on the first link 4, but a plurality of spring members may be provided. In this case, a plurality of switching units may be provided for one key switch, or one switching unit may be used. Further, the first and second spring members may be provided on the second link 5. The support base 50 of this embodiment employs a three-layer structure including the holder member 8, the printed circuit board 9, and the reinforcing plate 10, but is a single plate having a certain degree of rigidity. It is also possible to form a single-layer structure in which a holder is formed and a circuit is printed. Further, a multi-layer structure other than three layers may be adopted. When the respective spring members are formed on the base 18 of the first link 4, the material of the base of the link and the material of the spring member may be formed by two-color molding of different kinds of resin materials. However, the present invention can also be realized by inserting or outsert molding the resin material at the base of the link and the metal material of the spring member. As is apparent from the above description, according to the key switch device of the present invention, the key top is pressed down on either the first link or the second link constituting the guide member. In this case, a spring member for performing a switching operation of a switching portion provided on a flexible substrate disposed below the holder member is integrally formed through a hole formed in the holder member. The position with respect to the part is reliably determined, the switching operation can be performed reliably, the effect that the pressing load can be easily adjusted is exhibited, and the rubber switch with a certain thickness is eliminated, so the key switch can be made thinner In addition, since the number of parts is reduced and the assembling time is shortened, a low-cost key switch can be provided. It has a remarkable industrial effect.

【図面の簡単な説明】 【図1】(a)は本実施例のキースイッチからキートッ
プを外し、2つのリンクの一部を破断した状態の上面図
である。(b)は(a)のB−B線におけるキースイッ
チの側断面図である。 【図2】(a)は本実施例のキースイッチを押下した場
合に、キートップを外し、2つのリンクの一部を破断し
た状態の上面図である。(b)は(a)のB−B線にお
けるキースイッチの側断面図である。 【図3】(a)は第1リンクの上面図である。(b)は
第1リンクの側面図である。(c)は第2リンクの上面
図である。(d)は第2リンクの側面図である。 【図4】本実施例のキースイッチの押下特性図である。 【符号の説明】 1 キースイッチ 2 キートップ 3 案内部材 4 第1リンク 5 第2リンク 6 第1スプリング部材 7 第2スプリング部材 8 ホルダ部材 9 印刷基板 29 スイッチング部
BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS FIG. 1 (a) is a top view showing a state where a key top is removed from a key switch of the present embodiment and two links are partially broken. (B) is a side sectional view of the key switch taken along the line BB of (a). FIG. 2A is a top view showing a state where a key top is removed and a part of two links is broken when a key switch of the present embodiment is pressed. (B) is a side sectional view of the key switch taken along the line BB of (a). FIG. 3A is a top view of a first link. (B) is a side view of the first link. (C) is a top view of the second link. (D) is a side view of the second link. FIG. 4 is a diagram illustrating a pressing characteristic of a key switch according to the present embodiment. [Description of Signs] 1 Key switch 2 Key top 3 Guide member 4 First link 5 Second link 6 First spring member 7 Second spring member 8 Holder member 9 Printed circuit board 29 Switching unit

Claims (1)

(57)【特許請求の範囲】 【請求項1】 略X字形状に交叉して配置された第1リ
ンクと第2リンクとからなり、キートップの下面とその
下方のホルダ部材とに連結係止してキートップの昇降動
作を案内支持する案内部材と、 前記ホルダ部材に形成された孔部と、前記ホルダ部材に設けられ、前記第1リンク又は第2リ
ンクの一方における下側端部を係止する一対の係止部
と、 前記ホルダ部材の下方に配置され、スイッチング部を有
するフレキシブル基板と、 前記フレキシブル基板の下方に配置され、そのフレキシ
ブル基板を載置する補強板と、 少なくとも第1リンク又は第2リンクのいずれか一方に
一体形成されたスプリング部材とを備え、 前記スプリング部材の先端部は、側面視で第1リンクと
第2リンクとの交叉部からずれた位置に配置されるとと
もに、平面視で前記一対の係止部の内一方の係止部側に
片寄った位置に配置され、 前記キートップが押下された際、前記スプリング部材
先端部が、前記ホルダ部材の孔部を介して前記フレキシ
ブル基板のスイッチング部のスイッチング動作を行うこ
とを特徴とするキースイッチ装置。
(1) A first link and a second link which are arranged to cross each other in a substantially X-shape, and are connected to a lower surface of the keytop and a holder member therebelow. A guide member that stops and guides the elevating operation of the key top; a hole formed in the holder member; and a first link or a second rib provided in the holder member.
A pair of locking portions for locking the lower end of one of the links
And a flexible board disposed below the holder member and having a switching portion; a reinforcing plate disposed below the flexible board and mounting the flexible board; and at least one of the first link and the second link on the other hand, and a spring member integrally formed, the distal end portion of said spring member is disposed at a position shifted from the intersection of the first and second links in a side view Rutoto
In addition, in plan view, on one locking portion side of the pair of locking portions,
Disposed offset position, when the key top is depressed, the spring member
A tip portion performs a switching operation of a switching portion of the flexible substrate through a hole of the holder member.
And a key switch device.
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