CN102906843A

CN102906843A - 键开关结构

Info

Publication number: CN102906843A
Application number: CN2011800255058A
Authority: CN
Inventors: 山田茂
Original assignee: Oki Electric Industry Co Ltd
Current assignee: Oki Electric Industry Co Ltd
Priority date: 2010-06-28
Filing date: 2011-05-09
Publication date: 2013-01-30
Anticipated expiration: 2031-05-09
Also published as: WO2012002035A1; JP2012009386A; US20130078023A1; JP5621353B2; US9082564B2; TW201203302A; CN102906843B; TWI430309B

Abstract

本发明提供一种键开关结构，能够将键开关的宽度缩窄。分别独立地配置第一支承部件（22）、第二支承部件（23）和第三支承部件，所述第一支承部件（22）具有旋转销（22d、22e）和滑动销（22a、22b），所述第二支承部件（23）具有旋转销（23e、23f）和滑动圆柱部（23a），所述第三支承部件具有支轴部（24a）和被保持成能够滑动的末端部（24d、24e）。键顶（21）以能够上下移动的方式被这些支承部件（22、23、24）支承，各支承部件的至少一边的长度被设定为小于等于橡胶圆点（27）的配置直径。

Description

键开关结构

技术领域

本发明涉及在个人计算机等中使用的键开关的结构，特别是涉及在薄型、小型的个人计算机中使用的键开关结构。

背景技术

以往，在用于可搬型的个人计算机等的键盘中，确保如下的所谓操作性：按下键顶的哪个部分都使键顶在不倾斜的情况下下降。为此，在以往的键开关结构中，在键顶的下部具备连杆机构。作为在键顶的下部具备连杆机构的键开关结构，有例如日本特开2001-229764号所公开的键开关结构。

在图16中示出了上述文献所公开的以往的具备连杆机构的键开关结构。在图16中，以往的键开关10由下列部件构成：键顶11；以能够相对于键顶11旋转的方式设置的第一连杆部件12；以能够相对于键顶11滑动的方式设置的第二连杆部件13；橡胶圆点（弹性复位部件）14，其通过键顶11被按下而弯曲，当按下力被排除时该橡胶圆点14使键顶11返回到原来的位置；保持第一、第二连杆部件12、13的保持器15；在橡胶圆点14的正下方具有接点部16a的薄膜片16；以及用于固定保持器15的背板17。连杆机构由第一连杆部件12和第二连杆部件13构成。

此外，在背板17形成有向上方突出的压出部17a，该压出部17a进入到形成于薄膜片16的透孔16b中。此外，在保持器15的下部形成有熔敷用销15a，该熔敷用销15a进入到在背板17的压出部17a形成的孔17b中。在熔敷用销15a进入到孔17b中的状态下，背板17隔着薄膜片16而熔敷于保持器15。

在上述的键开关结构中，即使在按下键顶11的端部的情况下，也利用由第一、第二连杆部件12、13构成的连杆机构使键顶11在维持水平状态的同时下降。例如，在按下图16中箭头A所示的键顶11的端部的位置时，首先，第一连杆部件12的右端部下降。第一连杆部件12的左端部向左侧移动。由此，第一连杆部件12的中央部下降，在中央部与第一连杆部件12连结的第二连杆部件13也下降。由于第二连杆部件13的下降使键顶11的左端部也下降。这样，即使按下键顶11的端部，键顶11也在保持水平状态的状态下下降，由此，不存在由按下位置引起的操作感的差异，即，确保了操作性。

发明内容

发明要解决的课题

但是，在上述以往的键开关结构中，由第一连杆部件和第二连杆部件构成的连杆结构以围绕橡胶圆点的方式配置。即，第一连杆部件和第二连杆部件在水平方向上重叠的部分位于橡胶圆点的两侧。因此，存在这样的问题：需要用于在橡胶圆点的两侧配设连杆机构的更宽的空间，难以缩窄键开关的宽度。

此外，在以往的键开关结构中，由于能够使构成连杆机构的第一连杆部件和第二连杆部件中的一个连杆部件的保持器侧滑动、并且使另一个连杆部件的键顶侧滑动，因此还存在这样的问题：在按下键顶时，键顶一边向水平方向偏移一边下降。

用于解决课题的技术方案

为了解决上述课题，在本发明的键开关结构中，按下键顶而导通接点，并利用复位部件使键顶回到原来的位置，其特征在于，所述键开关结构具备多个支承部件，所述支承部件将所述键顶支承为能够上下移动，所述多个支承部件各自至少一边的长度形成为小于等于所述复位部件的配置直径。也可以在多个支承部件中的至少一个支承部件设置保持部，所述保持部将未按下时的键顶保持在水平状态。并且，也可以设置第一限制部和第二限制部，所述第一限制部限制多个支承部件中的至少一个支承部件在预定方向上的位置偏移，所述第二限制部限制键顶相对于所述至少一个支承部件在所述预定方向上的位置偏移。

发明效果

根据本发明，可构成为支承部件不配设在复位部件的周围，能够提供宽度窄的键开关。此外，通过在多个支承部件中的至少一个支承部件设置保持部，所述保持部将未按下时的键顶保持在水平状态，从而能够将未按下时的键顶保持在水平状态。此外，通过设置第一限制部和第二限制部，所述第一限制部限制多个支承部件中的至少一个支承部件在预定方向上的位置偏移，所述第二限制部限制键顶相对于所述至少一个支承部件在所述预定方向上的位置偏移，从而能够构成为在按下键顶时键顶不会发生在水平方向上的偏移的结构。

附图说明

图1是示出本发明实施方式一的键开关结构的俯视图。

图2是示出实施方式一的键开关结构的侧视图。

图3是示出实施方式一的第一支承部及其周边的侧视图。

图4是示出实施方式一的第一支承部及其周边的放大俯视图。

图5是示出第二支承部件及其周边的侧视图。

图6是示出第二滑动保持部的侧视图。

图7是示出第三支承部件及其周边的侧视图。

图8是示出第一保持器的俯视图。

图9是示出第二保持器的俯视图。

图10是示出第一保持器和第二保持器的固定状态的说明图。

图11是示出第一支承部件、第二支承部件和第三支承部件与橡胶圆点的大小的关系的说明图。

图12是示出第一支承部件的动作的说明图。

图13是示出第二支承部件的动作的说明图。

图14是示出第三支承部件的动作的说明图。

图15是示出实施例二的键开关的俯视图。

图16是示出以往的具备连杆机构的键开关结构的剖视图。

具体实施方式

下面，根据附图对本发明的实施方式进行说明。图1是示出本发明实施方式一的键开关结构的俯视图，图2是示出实施方式一的键开关结构的侧视图。

实施例一

在图1、图2中，实施例一的键开关20具有：键顶21；将键顶21支承为能够上下移动的第一支承部件22、第二支承部件23和第三支承部件24；保持第一支承部件22和第三支承部件24的第一保持器25；保持第二支承部件23和第三支承部件24的第二保持器26；当按下键顶21时则弯曲、当按下力排除时则使键顶21返回到原来的位置的橡胶圆点（复位部件）27；以及在橡胶圆点27的正下方具有未图示的接点部的薄膜片28；和背板29。再者，在图1中，为了方便说明，用虚线示出了键顶21。

在键顶21的下表面设置有一对第一滑动保持部31a、31b、一对第二滑动保持部32a、32b和一对旋转保持部33a、33b。如图1、图3所示，第一滑动保持部31a、31b具有槽部31c、31d，形成于第一支承部件22的一个端部的两侧面的滑动销22a、22b以能够滑动的方式与所述槽部31c、31d卡合，在键顶21被按下时和从按下状态返回到原来的位置时，滑动销22a、22b在槽部31c、31d内滑动。此外，利用滑动销22a、22b的末端部分别对槽部31c、31d的外侧壁31ca、31da进行位置限制，由此，键顶21在图1所示的箭头Y方向被限制位置。再者，图3是示出第一支承部件及其周边的侧视图。

图4是示出第一支承部件及其周边的放大俯视图。在图3、图4中，第一滑动保持部31a、31b的上部分别向键顶21的箭头Y方向的中央方向延长，在键顶21未按下时，形成于第一支承部件22的端部的倒角部22c（图3所示）与该延长部31e、31f的下表面面接触。由于倒角部22c与延长部31e、31f的下表面面接触，因此，键顶21在未按下时在稳定的状态下被保持位置。

在第一支承部件22的另一个端部的两侧面形成有旋转销22d、22e，旋转销22d、22e分别以能够旋转的方式嵌入于在第一保持器25形成的槽部25a、25b中。由于旋转销22d、22e的末端部分别被槽部25a、25b的里壁25aa、25ba限制位置，因此，第一支承部件22在图1所示的箭头Y方向被限制位置。在第一支承部件22的另一个端部末端侧设置有突起部22f。如图3所示，突起部22f限制第一支承部件22的旋转角度，突起部22f形成有在第一支承部件22旋转到预定的角度时与薄膜片26面接触的锥面22fa。如图4所示，突起部22f以能够旋转的方式进入到第一保持器25的槽部25c。

如图5、图6所示，第二滑动保持部32a、32b具有槽部32c、32d，在第二支承部件23的一个端部的两侧面形成的滑动圆柱部23a的两端部以能够滑动的方式与所述槽部32c、32d卡合，在键顶21被按下时和从按下状态返回到原来的位置时，滑动圆柱部23a在槽部32c、32d内滑动。此外，通过滑动圆柱部23a的两端部分别与槽部32c、32d卡合，从而键顶21在图6所示的箭头Y方向被限制位置。再者，图5是示出第二支承部件及其周边的侧视图，图6是示出第二滑动保持部的侧视图。

在图1、图5中，在第二支承部件23的另一个端部的两侧面形成有旋转销23e、23f，旋转销23e、23f分别以能够旋转的方式嵌入于在第二保持器26形成的槽部26a、26b中。由于旋转销23e、23f的末端部分别被槽部26a、26b的里壁限制位置，从而第二支承部件23在图1所示的箭头Y方向被限制位置。在第二支承部件23的另一个端部形成有倒角部23g。如图5所示，倒角部23g限制第二支承部件23的旋转角度，在第二支承部件23旋转到预定的角度时倒角部23g与薄膜片26面接触。第二支承部件23的另一个端部以能够旋转的方式进入到第二保持器26的槽部26c中。

根据图1和图5可知，第二支承部件23由曲柄状的棱柱构成，通过其侧面23h、23i与第二保持器26的内壁部26g、26h滑动接触，第二支承部件23在图1所示的箭头Y方向也被限制位置。此外，如在本实施例中将第二支承部件23形成为曲柄状那样，可根据键开关的形状、大小或橡胶圆点的配置等来改变支承部件的形状，可进行灵活的应对。

一对旋转保持部33a、33b将第三支承部件24保持成能够旋转。即，如图1和图7所示，旋转保持部33a、33b分别具有槽部33c、33d，所述槽部33c、33d将第三支承部件24的支轴部24a保持成能够旋转，在键顶21被按下时和从按下状态返回到原来的位置时，支轴部24a在槽部33c、33d内旋转。图7是示出第三支承部件及其周边的侧视图。

第三支承部件24大致形成为コ字状，除了支轴部24a以外，还具有侧端部24b、24c和末端部24d、24e。如图1所示，一个末端部24d以在箭头Y方向能够滑动的方式嵌入于形成在第一保持器25的槽部25d中。在第一保持器25形成有突起部25e，突起部25e的末端部与第三支承部件24的侧端部24b的内侧抵接。此外，在键顶21的端部内侧突出地形成有固定壁21a，固定壁21a与第三支承部件24的侧端部24b的外侧抵接。即，利用上述突起部25e和固定壁21a将第三支承部件24的侧端部24b保持成能够滑动。第三支承部件24的侧端部24b随着键顶21的按下而进行转动动作，但突起部25e和固定壁21a形成为即使侧端部24b进行转动动作也始终与侧端部24b抵接的这样的形状和位置。

如图1所示，第三支承部件24的另一个末端部24e以在箭头Y方向能够滑动的方式嵌入于形成在第二保持器26的槽部26d中。在第二保持器26形成有壁部26e，壁部26e与第三支承部件24的侧端部24c的内侧抵接。此外，在键顶21的端部内侧突出地形成有固定壁21b，固定壁21b与第三支承部件24的侧端部24c的外侧抵接。即，利用上述壁部26e和固定壁21b将第三支承部件24的侧端部24c保持成能够滑动。壁部26e和固定壁21b形成为即使第三支承部件24的侧端部24c进行转动动作也始终与侧端部24c抵接的这样的形状和位置。

图8是示出第一保持器的俯视图。在图8中，在第一保持器25设置有多个（三个）固定用销25f，并且，如图9所示，在第二保持器26也设置有多个（两个）固定用销26f。这些固定用销25f、26f插入并熔敷于在压出部29a形成的孔29b中，所述压出部29a形成在图10所示的背板29。压出部29a的上部插入到形成于薄膜片28的孔28a中，第一保持器25和第二保持器26直接固定于背板29。

如图2所示，橡胶圆点（复位部件）27配置在薄膜片28与键顶21之间，形成有在按下键顶21时按压薄膜片28的突起部27a。在突起部27a的下方的薄膜片28，虽未图示，但设置有接点部。通过突起部27a按压接点部而使接点部被电导通。

图11是示出本实施方式的第一支承部件22、第二支承部件23和第三支承部件24与橡胶圆点27的大小的关系的说明图。在图11中，设橡胶圆点27的直径（配置直径）为L，设从第一支承部件22的滑动销22a的末端到滑动销22b的末端的距离（使第一支承部件22为矩形的情况下的较短的边的长度）为L1，设第二支承部件23的宽度（同样地使第二支承部件23为矩形的情况下的较短的边的长度）为L2，设第三支承部件24的宽度（同样地使第三支承部件24为矩形的情况下的较短的边的长度）为L3。

在该情况下，在本实施方式中，L1、L2、L3均被设定为小于等于橡胶圆点27的直径L（L1≤L、L2≤L、L3≤L）。由此，能够不受橡胶圆点27的直径限制地来配置支承部件。此外，通过使支承部件小于橡胶圆点27的直径，从而减小支承部件本身，由此能够减小键开关本身的大小。并且，对键开关的形状也能够灵活地应对。

下面，对本实施例的动作进行说明。在键顶21被按下前的状态为图2所示的状态。在该状态下，由于第一支承部件22的突起部22f的锥面22fa与薄膜片28面接触，并且，形成于第一支承部件22的端部的倒角部22c与第一滑动保持部31a、31b的延长部31e、31f面接触，因此键顶21在稳定的状态下被保持位置。此外，由于形成于第二支承部件23的倒角部23g与薄膜片28面接触，因而，由此键顶21也被保持在稳定的状态。

当从该状态向图2所示的箭头方向按下键顶21时，第一支承部件22以旋转销22d、22e为中心向图2中的顺时针方向旋转。此时，第一支承部件22的滑动销22a、22b向水平方向在键顶21的第一滑动保持部31a、31b的槽部31c、31d滑动。当将键顶21按下到最下部时，第一支承部件22如图12所示成为大致水平状态。

此外，第二支承部件23以旋转销23e、23f为中心向图2中的逆时针方向旋转。此时，滑动圆柱部23a在第二滑动保持部32a、32b的槽部32c、32d内向水平方向滑动。当键顶21被按下到最下部时，第二支承部件23如图13所示成为大致水平状态。

第三支承部件24以被旋转保持部33a、33b保持的支轴部24a为中心从图7所示的状态向逆时针方向旋转。此时，第三支承部件24的末端部24d、24e分别在第一保持器25的槽部25d和第二保持器26的槽部26d内向水平方向滑动。当键顶21被按下到最下部时，第三支承部件24如图14所示成为大致水平状态。

在上述的一连串的动作同时进行时，如图4所示，由于旋转销22d、22e的末端部分别被第一保持器25的槽部25a、25b的里壁25aa、25ba限制位置，因此限制了第一支承部件22在箭头Y方向上的位置偏移。并且，第一滑动保持部31a、31b由第一支承部件22的滑动销22a、22b的末端部分别对槽部31c、31d的外侧壁31ca、31da进行位置限制，由此限制了键顶21朝向箭头Y方向的位置偏移。

此外，如图1所示，第二支承部件23通过其侧面23h、23i与第二保持器26的内壁部26g、26h滑动接触而被限制位置，从而限制了第二支承部件23在箭头Y方向上的位置偏移。并且，第二滑动保持部32a、32b由第二支承部件23的滑动圆柱部23a的末端部分别对槽部32c、32d的里部进行位置限制，由此也限制了键顶21朝向箭头Y方向的位置偏移。

如图1所示，通过一个侧端部24b的内侧与第一保持器25的突起部25e抵接、另一个侧端部24c的内侧与第二保持器26的壁部26e抵接，从而限制了第三支承部件24在箭头X方向上的位置偏移。并且，朝向内侧形成于键顶21的固定壁21a与第三支承部件24的侧端部24b的外侧抵接，同样地朝向内侧而形成于键顶21的相反侧的固定壁21b与第三支承部件24的另一侧端部24c的外侧抵接。由此，限制了键顶21向箭头X方向的位置偏移。如上所述，键顶21被按下时不向箭头X方向位置偏移、也不向箭头Y方向位置偏移，并且不倾斜、也不旋转地相对于操作员的垂直方向的按下而垂直地下降。

键顶21保持水平状态，并向垂直方向下降。由此，橡胶圆点27被键顶21的背面按压而屈曲。屈曲的橡胶圆点27的突起部27a按压薄膜片28的未图示的接点部，键开关电导通。当操作员排除对键顶21的按下力时，键顶21借助橡胶圆点27的回复力被推上去而向上方移动，但随之，第一支承部件22、第二支承部件23和第三支承部件24分别进行与按下时相反方向的动作，键顶21在保持水平状态的状态下向上方移动。

如上所述，根据实施例一，由于使第一支承部件22、第二支承部件23和第三支承部件24各自的至少一边的长度形成为小于等于橡胶圆点27的配置直径，因此以不围绕橡胶圆点27的方式配置支承部件，从而能够缩窄键开关的宽度。此外，由于能够按键顶21的大小的比例增大橡胶圆点27的大小，因此能够实现键开关的长行程化和长寿命化。并且，由于在第一支承部件22形成有用于限制旋转角度的突起部22f和倒角部22c，并且在第二支承部件23也形成有倒角部23g，因此能够在键顶21未按下时使键顶21可靠地保持水平状态。并且，由于具有防止键顶21位置偏移的功能，因此，在按下时，不会向X方向位置偏移、也不会向Y方向位置偏移地向垂直方向下降。

实施例二

下面，对实施例二进行说明。图15是示出实施例二的键开关的俯视图。在图15中，实施例二的键开关40具有：键顶41；将键顶41支承为能够上下移动的第一支承部件42、第二支承部件43和第三支承部件24；保持第一支承部件42和第三支承部件24的第一保持器45；保持第二支承部件43和第三支承部件24的第二保持器46；当按下键顶41时则弯曲、当按下力被排除时则使键顶41返回到原来的位置的橡胶圆点27；以及在橡胶圆点27的正下方具有未图示的接点部的薄膜片；和背板。（薄膜片和背板未图示。）

键顶41的平面形状呈弯曲形状，而不是矩形。第一支承部件42为与实施例一的第一支承部件22同样的形状，并同样地能够旋转，但其旋转轴线42a相对于箭头Y方向向沿着键顶41的形状的方向以角度θ1移位。随之，第一保持器45的槽部45a、45b、45c相对于实施例一中的这些槽部，以相对于箭头Y方向倾斜角度θ1的方式形成，并且第一滑动保持部51a、51b也配置成相对于箭头Y方向倾斜角度θ1。

此外，第二支承部件43也为与实施例一的第二支承部件23同样的形状，并同样地能够旋转，但其旋转轴线43a相对于箭头Y方向向沿着键顶41的形状的方向以角度θ2移位。随之，第二保持器26的槽部46a、46b相对于实施例一中的这些槽部，以相对于箭头Y方向倾斜角度θ2的方式形成，并且第二滑动保持部52a、52b也配置成相对于箭头Y方向倾斜角度θ2。其它结构与实施例一相同。

在上述结构的实施例二中，基于按下键顶41的动作与上述实施例一相同。在实施例二中，通过倾斜地配置第一支承部件42和第二支承部件43，从而能够沿着键顶41的形状来配置。通过沿着键顶41的形状来配置第一支承部件42和第二支承部件43，从而按下键顶41的上表面的哪里都能使键顶41在不倾斜的状态下在保持水平状态的同时下降。

在上述各实施例中对设置有三个支承部件的示例进行了说明，但本发明中的支承部件的数量不限于三个，也可以是两个、四个或其它数量。此外，在上述实施例中，作为支承部件的形状，示出了使用板状（第一支承部件）、棱柱状（第二支承部件）和圆杆状（第三支承部件）这三种形状的支承部件的示例，但可以根据键开关的大小和形状来选择使用哪种形状的支承部件。例如，在键开关大的情况下，可使用板状的支承部件，在键开关细长的情况下，可使用圆杆状的支承部件。

并且，在上述实施例中，使第一支承部件和第二支承部件为曲柄形状，通过形成为曲柄形状，从而能够使支承部件的配置具有灵活性，并能够更进一步地根据键开关的形状来进行配置。即，可根据键开关的形状和配置位置来灵活地改变支承部件的曲柄形状。

产业上的可利用性

本发明的键开关结构在作为信息处理设备、测定装置、医疗设备等中的输入装置来使用的键盘装置中使用，特别是在作为小型、薄型的个人计算机的输入装置的键盘装置中使用。

Claims

1.一种键开关结构，按下键顶而导通接点，并利用复位部件使键顶回到原来的位置，

所述键开关结构具备多个支承部件，所述支承部件将所述键顶支承为能够上下移动，

所述多个支承部件各自至少一边的长度形成为小于等于所述复位部件的配置直径。

2.根据权利要求1所述的键开关结构，

所述多个支承部件分别与设置于所述键顶的滑动保持部或旋转保持部卡合，并且与设置于保持器的旋转保持部或滑动保持部卡合。

3.根据权利要求1所述的键开关结构，

在所述多个支承部件中的至少一个支承部件设置有保持部，所述保持部将未按下时的键顶保持在水平状态。

4.根据权利要求3所述的键开关结构，

所述保持部设置在所述至少一个支承部件的两端部。

5.根据权利要求1或2所述的键开关结构，

所述键开关结构设置有第一限制部和第二限制部，所述第一限制部限制所述多个支承部件中的至少一个支承部件在预定方向上的位置偏移，所述第二限制部限制键顶相对于所述至少一个支承部件在所述预定方向上的位置偏移。

6.根据权利要求5所述的键开关结构，

所述键开关结构设置有第三限制部和第四限制部，所述第三限制部限制所述多个支承部件中的所述至少一个支承部件以外的支承部件在与所述预定方向不同的方向上的位置偏移，所述第四限制部限制键顶相对于该所述至少一个支承部件以外的支承部件在所述不同的方向上的位置偏移。

7.根据权利要求1所述的键开关结构，其中，

所述多个支承部件中的至少一个支承部件沿着键顶的非矩形的形状配置。