CN101447350B - 按键开关构造 - Google Patents

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Abstract

本发明提供防止水等向膜片内浸入并且防止液体的滞留的按键开关构造。膜片(116)的上部配设有防水片(118)，防水片(118)形成有焊接用孔(118b)。另外膜片(116)形成有通孔(116g)，并将底板(117)的突出部(117b)插入该通孔(116g)。用防水片(118)覆盖突出部(117b)的上部，在架(115)处进行焊接密封。另外形成用于排出在架(115)上积存的水等的排水槽(115f)。

Description

按键开关构造
技术领域
本发明涉及信息处理机器、测定装置、医疗机器等中作为输入装置所使用的键盘的按键开关构造，特别是防水性能优越的按键开关构造。
背景技术
以往，对于便携式个人计算机等中所使用的键盘，需要确保其所谓的操作性，即无论按下键帽的哪个部分，键帽都无倾斜地下降。因此，在以往的按键开关构造中，在键帽的下部具备连杆机构。作为在键帽的下部具备连杆机构的按键开关构造，例如有一种被公开在日本特开2001-229764号公报中的构造。
图5表示的是以往的上述文献所公开的具备连杆机构的按键开关构造。在图5中，以往的按键开关10包括：键帽11、被设置成可相对键帽11旋转的第1连杆部件12、被设置成可相对键帽11滑动的第2连杆部件13、在通过按下键帽11被而弯曲，解除按下力时键帽11还原到原来位置的喇叭鼓(弹性部件)14、保持第1、第2连杆部件12、13的架15、在喇叭鼓14的正下方具有接点部的膜片16、以及把架15固定的底板17。第1连杆部件12和第2连杆部件13构成连杆机构。
另外，底板17上形成有向上方突出的突出部17a，该突出部17a进入到形成于膜片16的通孔16b中。另外架15的下部形成有焊接用销15a，该焊接用销15a为进入到形成于底板17的突出部17a的孔17b中。在焊接用销15a进入孔17b的状态下，底板17夹着膜片16被焊接于架15。
在以上的按键开关构造中，即使在暂时键帽11的端部被按下的情况下，通过由第1、第2连杆部件12、13所构成的连杆机构，键帽11一边维持水平状态一边下降。例如，图5中箭头A所示的键帽11的位置被按下的情况下，首先第1连杆部件12的右端部下降。第1连杆部件12的左端部向左侧移动。由此，第1连杆部件12的中央部下降，在中央部与第1连杆部件12连接的第2连杆部件13也下降。第2连杆部件13的下降，使键帽11的左端部也下降。这样，即使按下键帽11的端部，键帽11也保持水平状态下降，由此，确保了不会因按下位置的不同而感到操作感差异的所谓操作性。
在以往的键盘装置中，存在操作者在操作按键开关时误将液体撒到键盘上的情况，因而开发出了具备防水性的装置，例如，日本特开2002-216575号公报中所公开的装置。该文献所公开的键盘装置，膜片上设置有周围具有防水壁的防水薄膜，因此在即使误将液体撒到键盘上面的情况下，也不对键盘下部的电路板等产生影响。
专利文献1：日本特开2001-229764号公报
专利文献2：日本特开2002-216575号公报
然而，目前键盘是向薄型、小型化发展，因而不能确保在膜片单体上有足够的粘接宽度。因此在以往的按键开关构造中，如果撒了液体而长时间放置时，可能发生从膜片的粘贴处浸入液体的。即，如图5的箭头B所示，膜片16的通孔16b，存在从底板17的突出部17a的周围与膜片16之间浸入液体的可能性。
另外，设置有防水片的按键开关构造中，将树脂膜或者其它材料成形于防水片而周围形成防水壁的情况下，存在防水片的厚度变厚的倾向，在推进薄型、小型化的键盘中，当按下按键时，由于喇叭鼓按下接点部上部的防水片，因此存在从按下键帽开始到闭合接点部为止花时间的倾向。为了避免上述问题，如上述专利文献2那样，在接点部上部的防水片上形成有槽孔的情况下，当水长时间地滞留在该槽孔中时，则根据膜片的粘接宽度的状态不同，存在在膜片中浸水的可能性。
发明内容
因此，本发明的目的在于提供防止向膜片浸入并且防止液体的滞留的优秀的按键开关构造。
为了解决上述课题，本发明是通过按下键帽而将设置于膜片的接点部闭合的按键开关构造，其特征在于，具备：防水片，其配设于上述膜片的上部；第一固定部件，其配设于上述防水片的上部，并具有向防水片侧突出的第一突起部；以及第二固定部件，其配设于上述膜片的下部，并具有向该膜片侧突出的第二突起部，上述防水片及上述第二突起部上，分别形成有上述第一突起部所进入的孔，上述膜片上形成有上述第二突起部所进入的孔，上述防水片与上述第二突起部紧贴。
另外，本发明的另一技术方案，是通过按下键帽而将设置于膜片的接点部闭合的按键开关构造，其特征在于，具备：第一固定部件，其配设于上述膜片的上部，并具有向该膜片侧突出的第一突起部；以及第二固定部件，其配设于上述膜片的下部，并具有向该膜片侧突出的第二突起部，上述膜片的上部片及上述第二突起部上，分别形成有上述第一突起部所进入的孔，上述膜片的垫片及下部片上形成有上述第二突起部所进入的孔，上述上部片与上述第二突起部紧贴。
根据本发明，膜片的上部用防水片覆盖，且用于固定防水片的孔，通过第一固定部件及该第一固定部件的第一突起部而紧贴，因此不会向膜片内浸水。另外，第一固定部件上形成排水槽，液体被排出到第一固定部件的外侧，因此液体不会长时间滞留于膜片的上部。
另外，根据本发明的另一技术方案，夹着膜片的上部片，利用第一固定部件和第二固定部件的第二突起部紧贴，因此不会向膜片内浸水。另外，在第一固定部件上形成排水槽，液体被排出到第一固定部件的外侧，因此液体不会长时间滞留于膜片的上部。
附图说明
图1是表示第一实施方式的按键开关构造的分解立体图。
图2是表示第一实施方式的按键开关构造的剖视图。
图3是表示第二实施方式的按键开关构造的分解立体图。
图4是表示第二实施方式的按键开关构造的剖视图。
图5是表示以往的按键开关构造的剖视图。
符号说明：110、210...按键开关；115、215...架；115f、215f...排水槽；116、216...膜片；116g、216g...通孔；117、217...底板；117a...焊接用孔；117b、217b...突出部；118...防水片；118b...焊接用孔；216a...上部片；216h、217a...焊接用孔。
具体实施方式
以下，将基于附图对本发明的实施方式进行说明。对各附图中共同的要素标记相同的符号。图1是表示第一实施方式的按键开关构造的分解立体图，图2是表示第一实施方式的按键开关构造的剖视图。
在图1、图2中，第一实施方式的按键开关110的构成包括：键帽111；相对于键帽111可旋转地设置的第一连杆部件112；相对于键帽111可滑动地设置的第二连杆部件113；通过按下键帽111而弯曲，当排除按下力时使键帽111恢复到原来位置的喇叭鼓(弹性部件)114；保持第一、第二连杆部件112、113的架(第一固定部件)115；由架115所固定，且配设于架115的下部的防水片118；隔着防水片118且在喇叭鼓114的正下方具有接点部的膜片116；以及底板(第二固定部件)117。
键帽111的表面(上面)印刷有文字或者符号111c。键帽111的里面设置有：旋转支承部111d，其可旋转地支承第一连杆部件112的一端；滑动支承部111e，其可旋转地且可沿水平方向移动地支承第二连杆部件113的一端。第一连杆部件112具有一对脚部112a、112b，在该脚部112a、112b的一端，以连接脚部112a、112b的方式设置有第一连接棒112c，其插入支承于键帽111的旋转支承部111d，同样地，在脚部112a、112b的另一端，以连接脚部112a、112b的方式设置有第二连接棒112d。此外，在脚部112a、112b的各个外面，在连接第一连接棒112c和第二连接棒112d的线上，并且相对于各连接棒112c和112d等距离的位置上，设置有轴112e、112f。
第二连杆部件113具有一对脚部113a、113b，且在该脚部113a、113b的一端，朝向外侧设置有第一支承突起113c、113d，该第一支承突起113c、113d可旋转且可在水平方向上平行移动地支承于键帽111的滑动支承部111e，在另一端，朝向外侧设置有第二支承突起113e、113f，该第二支承突起113e、113f等距离地设置在第一连杆部件112的两个连接棒112c、112d之间。另外，连接第一支承突起113c、113d与第二支承突起113e、113f的线上，并且相对于各个支承突起113c、113d，113e、113f等距离的位置上，设置有轴孔113g、113h。此外，在脚部113a、113b比第一支承突起113c、113d更靠近前端侧，通过连接部113i进行连接。
喇叭鼓114是用橡胶等作为材料形成为近似杯状，里面中央部形成有接点按下部114a，接点按下部114a朝向下方突出。架115以一个键为单位进行分割并形成为框状，其另一端附近设置有滑动导件115b，滑动导件115b用于可旋转且可在水平方向上平行移动地支承第一连杆部件112的第二连接棒112d，另一端的附近设置有旋转导件115c、115d，旋转导件115c、115d可自由旋转地支承第二连杆部件113的第二支承突起113e、113f。
另外，架115的两端中央以对置的方式设置有用于固定喇叭鼓114的外周部的圆弧形引导壁115e，此在外架115的下面且多个位置上以围绕膜片116的贯穿孔116f的方式形成有规定长度的焊接用销115a。另外架115的下部的多个位置上形成有排水槽115f。排水槽115f能够将积存在架115的框内部的液体排出到架115的外侧。
膜片116如图2所示，由分别具有弹性的上部片116a、下部片116b、和被夹在该上部片116a和下部片116b中间的垫片116c构成，该垫片116c上对应多个键而设置有多个贯穿孔116f。贯穿孔116f在上部片116a和下部116b之间形成空间，以在该空间内位于相互对置的位置的方式，在底板117侧的下部片116b设置有固定接点116d，在喇叭鼓114侧的上部片116a设置有活动接点116e。通过固定接点116d及活动接点116e来构成接点部。另外如图1所示，在膜片116上设置有多个通孔116g，多个通孔116g位于贯穿孔116f的周围。
把防水片118配设为覆盖膜片116全体，里面除了位于与膜片116的接点部相对置的位置的不可粘接部118a以外，全面涂敷粘接剂。通过该粘接剂将防水片118与膜片116粘接。把防水片118配设成为覆盖膜片116全体。在能够充分地确保膜片116的外周部粘接宽度的情况下，把防水片118以与膜片116相同的大小被粘贴到膜片16上。在这种情况下，膜片116的周围下部和底板117的周围上部用双面胶条等粘贴。
在不可粘接部118a的周围，且与架115的焊接用销115a相对置的位置上形成有焊接用孔118b。在该焊接用孔118b中插入焊接用销115a，且防水片118被以夹在架115和后述的底板117的突出部117b之间的状态进行焊接。焊接用孔118b被架115完全堵塞并通过热封而被密封。
底板117配置于下部用以搭载以上的各部件。底板117上，且与膜片116的通孔116g相对应的多个位置上形成有突出部117b，该突出部117b上以贯穿的方式设置有孔117a，架115的焊接用销115a穿过孔117a。突出部117b的高度与膜片116的厚度基本上相等。因此，组装完的状态如图2所示，突出部117b的顶部与防水片118紧贴。
接着对组装动作进行说明。图1、图2中，首先将膜片116装到底板117上，将底板117的各突出部117b穿过膜片116的通孔116g。然后，以焊接用孔118b对准突出部117b的孔117a的位置的方式，又以不可粘接部118a对准膜片116的接点部的位置的方式，将防水片118装到膜片116上，并进行粘接。
从其上面将架115的焊接用销115a，穿过防水片118的焊接用孔118b而插入到突出部117b的孔117a，并进行热封。焊接用销115a的前端部(下端部)通过加热而变形为扁平状，夹着防水片118和膜片116将架115与底板117进行紧贴固定。由此膜片116与防水片118的下部完全地密封，即使液体撒到防水片118的上部，也不会浸入到膜片116。
另外，当液体撒到防水片118上，而进入到架115的框内部的情况下，通过按下键帽111，从排水槽115f被排出到架115的框外。因此，液体不会长时间滞留在膜片116的接点部116e的上部。
接着说明开关的动作。图2中，当从上方以任意的载荷按下键帽111时，键帽111向下方移动，由此喇叭鼓114弯曲，喇叭鼓114的接点按下部114a，通过防水片118来按压膜片116的接点部。由此成为开关关闭的状态。另外通过第一连杆部件112及第二连杆部件113，不论按下键帽111的上部的哪个部分，键帽111都能够在保持水平状态向下方移动，因而获得开关的关闭状态。
如上所述，根据第一实施方式，将防水片118配设在膜片116上，并将与底板117的突出部117b的膜片116接触的部分完全密封，因此即使是水等的液体撒到键盘上的情况下，该液体也不会浸入到膜片116内。另外即使当液体撒到防水片118上，并进入到架115的框内部的情况下，由于进入的液体，从排水槽115f被排出到架115的框外，因此，液体不会长时间滞留在膜片116的接点部116e的上部。
接着对本发明的第二实施方式进行说明。图3是表示第二实施方式的按键开关构造的分解立体图。图4是表示第二实施方式的按键开关构造的剖视图。图3、图4中，第二实施方式的按键开关210的构成包括：键帽211；相对于键帽111可旋转地设置的第一连杆部件212；相对于键帽111可滑动地设置的第二连杆部件213；通过按下键帽211而弯曲，当排出按下力时使键帽211恢复到原来位置的喇叭鼓(弹性部件)214；保持第一、第二连杆部件212、213的架(第一固定部件)215；在喇叭鼓214的正下方具有接点部的膜片216；以及底板(第二固定部件)217。
其中，键帽211、第一连杆部件212、第二连杆部件213、喇叭鼓214及架215与上述第一实施方式相同，因此省略对于这部分的详细的说明。另外架215与第一实施方式同样，形成有排水槽215f。
膜片116如图4所示，由分别具有弹性的上部片216a、下部216b、和被夹在该上部片216a和下部片216b中间的垫片216c构成，该垫片216c上对应多个键而设置有多个贯穿孔216f。贯穿孔216f在上部片216a和下部216b之间形成空间，以在该空间内位于相互对置的位置的方式，底板217侧的下部片216b上设置有固定接点216d，喇叭鼓214侧的上部片216a上设置有活动接点216e。通过固定接点216d及活动接点216e来构成接点部。
另外，膜片216的上部片216a上形成有仅穿过架215的焊接用销215a的大小的焊接用孔216h，另外垫片216c和下部垫片216b上，如图4所示形成有后述的底板217的突出部217b进入的通孔216g。
底板217配置于下部用以搭载上的各部件。该底板217上且与膜片216的通孔216g相对应的多个位置上形成有突出部217b，该突出部217b上以贯穿的方式设置有孔217a，架215的焊接用销215a穿过孔217a。突出部217b的高度，与将膜片216的下部片216b和垫片216c重合的厚度，即通孔216g的高度基本相等。因此，组装完的状态如图4所示，突出部217b的顶部与上部片216a的焊接用孔216h的周围的下侧紧贴，另外孔217a的位置与焊接用孔216h的位置一致。
接着对组装动作进行说明。图3、图4中，首先将膜片216放到底板217上，将底板217的各突出部217b穿过膜片216的通孔216g。从其上面将架215的焊接用销215a，穿过膜片216的上部片216a的焊接用孔216h，而插入到突出部217b的孔217a，并进行热封。
焊接用销215a的前端部(下端部)通过加热而变形为扁平状，夹着膜片216的上部片216a将架215与底板217进行紧贴固定。由此膜片216的垫片216c及下部垫片216b与上部垫片216a的下侧完全地密封。此时，由于在上部片216a的焊接用孔216h的里面周围涂敷粘接剂，因此上部片216a被更牢固地粘着于突出部217b。
即使液体撒到膜片216的上部，也不会从上部片216a浸入到下部。另外当液体撒到膜片216上，而进入到架215的框内部的情况下，通过按下键帽211，从排水槽215f被排出到架215的框外。因此，液体不会长时间滞留在膜片216的接点部116e的上部。
如上所述，根据第二实施方式，由于通过膜片216的上部片216a，将进入底板217的突出部217b的通孔216g密封，并在架215上将上部片216a的焊接用孔216h及底板217的焊接用孔217a进行了密封，因此即使是水等的液体撒到键盘上的情况下，该液体也不会浸入到膜片216内部。另外即使在液体撒到膜片216上，并进入到架215的框内部的情况下，由于进入的液体，从排水槽215f被排出到架215的框外，因此，液体不会长时间滞留在膜片216的接点部的上部。
本发明不限定于上述各实施方式，可以进行各种变形。例如，膜片116、216与底板117、217为相同材质，例如可以是由聚碳酸酯而构成。这样由于是以相同的材质构成膜片和底板，因此在膜片膨胀了的情况下，由于底板也同样膨胀，因此在膜片上不产生弯曲等。此外即使不是相同材质，只要是具有相同的热膨胀系数的材质，就能够获得同等的效果。特别是在上述第二实施方式中，由于将膜片216的上部片216a粘接到底板217的突出部217b，因此该效果更为显著。

Claims (6)

1.一种按键开关结构，是通过按下键帽而将设置于膜片的接点部闭合的按键开关结构，其特征在于，具备：
防水片，其配设于上述膜片的上部；
第一固定部件，其配设于上述防水片的上部，并具有向上述防水片侧突出的第一突起部；以及
第二固定部件，其配设于上述膜片的下部，并具有向该膜片侧突出的第二突起部，
上述防水片及上述第二突起部上，分别形成有上述第一突起部所进入的孔，
上述膜片上形成有上述第二突起部所进入的孔，
通过将上述第一固定部件的上述第一突起部穿过上述防水片的孔而插入到上述第二固定部件的上述第二突起部的孔，并进行热封，上述第一突起部的前端部通过加热而变形为扁平状，夹着上述防水片和上述膜片将上述第一固定部件与上述第二固定部件进行紧贴固定，以使上述防水片与上述第二突起部的顶部紧贴，上述防水片的孔被上述第一固定部件完全堵塞并通过热封而被密封。
2.根据权利要求1所述的按键开关结构，其特征在于，上述防水片的孔通过焊接而被上述第一固定部件所紧贴。
3.根据权利要求1所述的按键开关结构，其特征在于，上述第一固定部件上形成有排水槽，上述排水槽用于排出在上述防水片上积存的液体。
4.一种按键开关结构，是通过按下键帽而将设置于膜片的接点部闭合的按键开关结构，所述膜片由分别具有弹性的上部片、下部片和被夹在上述上部片和上述下部片中间的垫片构成，其特征在于，具备：
第一固定部件，其配设于上述膜片的上部，并具有向该膜片侧突出的第一突起部；以及
第二固定部件，其配设于上述膜片的下部，并具有向该膜片侧突出的第二突起部，
上述膜片的上部片及上述第二突起部上，分别形成有上述第一突起部所进入的孔，
上述膜片的垫片及下部片上形成有上述第二突起部所进入的孔，
通过将上述第一固定部件的上述第一突起部穿过上述膜片的上部片的孔而插入到上述第二固定部件的上述第二突起部的孔，并进行热封，上述第一突起部的前端部通过加热而变形为扁平状，夹着上述膜片的上部片将上述第一固定部件与上述第二固定部件进行紧贴固定，以使上述上部片与上述第二突起部的顶端紧贴。
5.根据权利要求4所述的按键开关结构，其特征在于，上述上部片的孔通过焊接而被上述第一固定部件所紧贴。
6.根据权利要求4所述的按键开关结构，其特征在于，上述第一固定部件上形成有排水槽，上述排水槽用于排出在上述上部片上积存的液体。
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