CN102956384B

CN102956384B - 按键开关结构

Info

Publication number: CN102956384B
Application number: CN201210240666.5A
Authority: CN
Inventors: 山田茂
Original assignee: Oki Electric Industry Co Ltd
Current assignee: Oki Electric Industry Co Ltd
Priority date: 2011-08-17
Filing date: 2012-07-11
Publication date: 2015-05-20
Anticipated expiration: 2032-07-11
Also published as: US8957332B2; JP5724747B2; JP2013041765A; CN102956384A; US20130043113A1

Abstract

本发明提供一种按键开关结构，能够在按下时使触点部可靠地导通。沿键顶（12）的长度方向配置加强用臂杆，将该加强用臂杆（58）支承为相对于键顶（12）能够摆动，并且使一部分向底板（28）侧延伸，将底板（28）侧的端部以能够摆动的方式支承于底板（28）。在底板（28）设置有按压连杆机构（18）的突起接受部（64）的突起（62）。若按下键顶（12），则臂杆（58）的突起（62）将连杆机构（18）的突起接受部（64）按下。由此，利用键顶（12）可靠地按压橡胶垫（20），从而可靠地按压触点部（30）。

Description

按键开关结构

技术领域

本发明涉及按键开关结构，特别是涉及适合于键顶为长方形的情况下的按键开关结构。

背景技术

一般的按键开关结构具备：键顶；连杆机构，该连杆机构在按下时对键顶进行引导以使其朝按下方向移动；因键顶的按下而导通的触点部；支承连杆机构的底板；以及弹性部件，该弹性部件设置于键顶与底板之间，因键顶的按下而被压缩，从而按压触点部而使该触点部导通，并且对键顶朝与底板分离的方向施力。进而，在该一般的按键开关结构中，若按下键顶，则连杆机构对键顶进行引导以使其朝按下方向移动(例如，参照日本特开2011－049110号公报)。

然而，在键盘追求小型化、薄型的情况下，在空格键等的长方形的键顶中，构成的部件也因形成为薄壁化而变得强度不足，因而若按下键顶的长度方向端部，则有时键顶会发生弯曲变形。因此，无法有效地将按下力传递到连杆机构，有时由连杆机构对键顶进行的引导进行得不顺畅，从而难以可靠地使按下时的触点部导通。

为了解决该问题，虽然想到了在键顶中加入加强部件，但是在按键开关结构追求薄型的情况下，在不增加键顶的厚度而加入加强部件这方面还存在界限。

并且，在将臂杆(arm bar)加入到键顶、且通过使臂杆弯曲来保持强度的情况下，存在如下问题：按键开关的总高度增加，并且键顶会沿臂杆而变形。

发明内容

本发明是为了解决上述问题而完成的，其目的在于提供一种能够在按下时使触点部可靠地导通的按键开关结构。

本发明是鉴于上述情形而完成的，本发明的第一方式的按键开关结构具有：键顶；连杆机构，该连杆机构在按下时引导所述键顶以使其朝按下方向移动；触点部，该触点部因所述键顶的按下而进行导通；底板，该底板经由所述连杆机构而支承所述键顶；弹性部件，该弹性部件设置在所述键顶与所述底板之间，因所述键顶的按下而压缩从而按压所述触点部使该触点部导通，并且对所述键顶向与所述底板分离的方向施力；加强用臂杆，该加强用臂杆沿所述键顶的长度方向配置并且被支承为能够相对于所述键顶摆动，该加强用臂杆的一部分向所述底板侧延伸，并且底板侧的端部被所述底板支承；按下部，该按下部设置于所述加强用臂杆，在按下所述键顶时将所述连杆机构按下，所述连杆机构构成为包括第一连杆部件、和配置在该第一连杆部件的内侧且具有框形状的第二连杆部件，所述第一连杆部件的一端保持于所述键顶，所述第二连杆部件的另一端安装于所述键顶，所述弹性部件配置在所述第二连杆部件的中央。

在本发明的第一方式的按键开关结构中，若按下键顶，则连杆机构对键顶进行引导以使其朝按下方向移动。通过按下键顶来压缩弹性部件，从而使触点部导通。

由于加强用臂杆沿键顶的长度方向配置，因此能够抑制按下时的键顶的变形(特别是长度方向上的弯曲变形)。当按下长方形的键顶的长度方向端部时，按下长度方向端部的力的一部分经由键顶而传递到连杆机构，而另一部分从沿着键顶的长度方向配置的加强用臂杆经由按下部而传递到连杆机构，因此能够可靠地向连杆机构传递按下力。

由此，在按下键顶时，能够可靠地压缩弹性体，从而能够可靠地使触点部导通。

本发明的第二方式是在第一方式的按键开关结构的基础上，所述按下部是从所述加强用臂杆突出地形成的突起。

在本发明的第二方式的按键开关结构中，若按下按键开关，则加强用臂杆的突起将连杆机构按下。

本发明的第三方式是在第二方式的按键开关结构的基础上，所述突起是通过使所述加强用臂杆的局部变形而形成的。

在本发明的第三方式的按键开关结构中，加强用臂杆的突起通过使加强用臂杆的局部发生变形而形成，通过使加强用臂杆的局部发生变形而形成的突起将连杆机构按下。

本发明的第四方式是在第二方式的按键开关结构的基础上，所述突起由与所述加强用臂杆不同的其它部件形成。

在本发明的第四方式的按键开关结构中，加强用臂杆的突起由不同于加强用臂杆的其它部件形成，该其它部件将连杆机构按下。

本发明的第五方式是在第一～第四方式中任一方式的按键开关结构的基础上，所述按下部对从构成所述连杆机构的连杆部件的侧部突出的被按下部进行按压。

在本发明的第五方式的按键开关结构中，若按下键顶，则臂杆的按下部对从构成连杆机构的连杆部件的侧部突出的被按下部进行按压。

本发明的第六方式是在第一～第五方式中任一方式的按键开关结构的基础上，在所述键顶具有夹持所述加强用臂杆的局部的一对爪。

在本发明的第六方式的按键开关结构中，由于键顶的一对爪对加强用臂杆的局部进行夹持，由此能够将加强用臂杆定位在键顶的预先设定的规定位置，并且能够将加强用臂杆支承为能够摆动。

根据以上所说明的本发明的按键开关结构，具有在按下时能够使触点部可靠地导通的优异效果。

根据本发明的第二方式的按键开关结构，利用加强用臂杆的突起能够可靠地按下连杆机构，由此能够使触点部可靠地导通。

根据本发明的第三方式的按键开关结构，能够以简单的结构形成突起。

根据本发明的第四方式的按键开关结构，能够形成所期望的大小的突起。

根据本发明的第五方式的按键开关结构，由于臂杆的按下部形成为对从构成连杆机构的连杆部件的侧部突出的被按下部进行按压的结构，因此与被按下部设置于连杆机构的上部的情况相比，能够抑制按键开关结构的总高度。

根据本发明的第六方式的按键开关结构，由于将加强用臂杆定位于键顶的规定位置，并且将其支承为能够摆动，因此能够利用加强用臂杆的按下部可靠地按下连杆机构，由此能够使触点部可靠地导通。

附图说明

图1是第一实施方式所涉及的按键开关结构的分解立体图。

图2是示出按键开关结构的内部的俯视图。

图3是按键开关结构的剖视图。

图4(A)是第一保持件的侧视图，(B)是第一保持件的俯视图，(C)是第一保持件的侧视图。

图5是橡胶垫(rubber dome)的剖视图。

图6(A)是键顶的俯视图，(B)是图6(A)的B－B线剖视图，(C)是图6(A)的C－C线剖视图，(D)是图6(A)的D－D线剖视图。

图7是键顶的从里侧观察的立体图。

图8(A)是第一连杆部件的侧视图，(B)是第一连杆部件的俯视图，(C)是第一连杆部件的侧视图。

图9(A)是第二连杆部件的侧视图，(B)是第二连杆部件的俯视图，(C)是第二连杆部件的侧视图。

图10(A)是第一连杆部件与臂杆的俯视图，(B)是第一连杆部件与臂杆的通常情况下的侧视图，(C)是第一连杆部件与臂杆的按下时的侧视图。

图11是键顶按下时的臂杆及第一连杆部件的剖视图。

图12是键顶的剖视图。

图13(A)是第二实施方式所涉及的臂杆的俯视图，(B)是臂杆及第一连杆部件的剖视图。

图14是示出第三实施方式所涉及的按键开关结构的内部的俯视图。

图15是按键开关结构的剖视图。

图16是按键开关的剖视图。

图17是键顶按下时的臂杆及第一连杆部件的剖视图。

图18(A)是第三实施方式所涉及的第一连杆部件的侧视图，(B)是第三实施方式所涉及的第一连杆部件的俯视图，(C)是第三实施方式所涉及的第一连杆部件的侧视图。

具体实施方式

[第一实施方式]

以下，参照附图对本发明所涉及的按键开关结构10的第一实施方式进行说明。

如图1～图3所示，本实施方式的按键开关结构构成为包括：键顶12、构成为包括第一连杆部件14与第二连杆部件16的连杆机构18、作为弹性部件的橡胶垫20、膜片(membrane sheet)22、以及安装有第一保持件24及第二保持件26的底板28等。

底板28是金属制或硬质的树脂制等由具备一定程度的硬度和刚性的材料形成的板材，膜片22形成为将隔着未图示的垫片而印刷有布线图案的两块片材、亦即未图示的上部片材和下部片材贴合而成的结构，由粘贴于底板28的表面的柔软的材料形成。

与第一保持件24、第二保持件26的位置对应地设置于膜片22的孔(省略图示)分别使第一保持件24、第二保持件26突出，膜片22粘贴于底板28上。

(第一保持件24)

如图4(A)～(C)所示，第一保持件24为矩形的框形状，在下表面形成有销24A，该销24A用于通过插入到形成于底板28的孔(未图示)而将第一保持件24固定于底板28。

在第一保持件24的互相平行的边24B形成有铰接槽44，该铰接槽44向上方开口并且沿箭头B方向延伸。

第一保持件24的一方的边24B与另一方的边24B，一端侧被连结部24C连结，另一端侧被连结部24D连结。在连结部24C形成有突起24E，在该突起24E的端部形成有向框外侧开口的槽48。

如图5所示，在膜片22的中央设置有触点部30。在该触点部30的上侧，利用粘接剂等将橡胶垫20固定于膜片22。橡胶垫20以橡胶等为材料、形成为大致杯状，在上部中央具有嵌合孔20A，触点按下部20B在内表面的中央部向膜片22突出形成。

键顶12(图5中未图示)被按下，由此键顶12因连杆机构18(图5中未图示)的作用而向膜片22(底板28)一边保持平行一边移动，使得橡胶垫20产生压缩变形，并且形成于内部的触点按下部20B按压膜片22的触点部30。

触点部30在膜片22的隔着未图示的垫片而贴合的未图示的上部片材和下部片材的对置的各个位置配置有电触点，若膜片22在厚度方向上被按压，则设置于上部片材与下部片材且对置的两个电触点相互接触而进行电连接，从而作为开关而成为闭合状态。

若解除对键顶12的按下，则各结构部件因橡胶垫20与膜片22的恢复力(弹性)而返回到原来的状态，从而使膜片22的触点部30的接触状态消失而将电接触断开，因此开关处于断开状态。

(键顶12)

如图1、图6、图7所示，在键顶12的里侧(与膜片22对置的一侧)设置有：旋转支承部34，该旋转支承部34将设置于第二连杆部件16的另一端侧的旋转轴32支承为能够旋转；以及滑动支承部38，该滑动支承部38将设置于后述的第一连杆部件14的一端侧的滑动销36支承为能够旋转且能够相对于水平方向(沿着键顶12的里面的方向)平行地移动(运动)。

本实施方式的键顶12是合成树脂的成型品。

(第一连杆部件14)

如图1及图8所示，第一连杆部件14形成为在中央形成有后述的第二连杆部件16的退避孔的框形状。

如图8所示，第一连杆部件14的互相平行的边14A，一端侧被连结部件14B连结，另一端侧被连结部件14C连结。

在第一连杆部件14的边14A的外侧面上，在一端侧设置有滑动销36，在另一端侧设置有铰接销42。

如图2及图3所示，第一连杆部件14的铰接销42，被插入到设置于底板28的第一保持件24的铰接槽44、且被保持为能够旋转。因此，第一连杆部件14能够以被插入到铰接槽44的铰接销42的轴心为中心进行摆动。

第一连杆部件14的滑动销36，被插入到设置于键顶12的里侧的滑动支承部38的滑动用的槽45，并被保持为能够相对于槽45旋转、且能够相对于水平方向(图中箭头A方向，沿着键顶12的里面的方向)平行地移动(运动)。

如图2、图8及图9所示，在第一连杆部件14的边14A的内侧面上，在长度方向中央部设置有插入到后述的第二连杆部件16的铰接孔40中的铰接轴43。

另外，本实施方式的第一连杆部件14是合成树脂的成型品。

(第二连杆部件16)

如图1、图2及图9所示，第二连杆部件16形成为在中央形成有橡胶垫20的退避孔的框形状。

如图9所示，在第二连杆部件16的互相平行的边16A上，在中央附近的外表面设置有供第一连杆部件14的铰接轴43插入的铰接孔40。

另外，第二连杆部件16的一方的边16A与另一方的边16A，一端侧被滑动销46连结，另一端侧被旋转轴32连结。

如图3所示，旋转轴32插入到设置于键顶12的里侧的旋转支承部34的铰接槽34A中、且被保持为能够旋转。因此，第二连杆部件16能够以被插入到铰接槽34A的旋转轴32的轴心为中心进行摆动。

如图3及图4所示，第二连杆部件16的滑动销46，被插入到设置于底板28的第一保持件24的滑动用的槽48，并被保持为相对于槽48能够旋转、且能够沿水平方向(图中箭头A方向、沿着膜片22的表面的方向)平行地移动(运动)。

如图1及图2所示，第一连杆部件14与第二连杆部件16，形成为第二连杆部件16嵌入到第一连杆部件14的内侧的嵌套结构，第一连杆部件14的铰接轴43以能够旋转的方式插入到第二连杆部件16的铰接孔40，利用该第二连杆部件16与第一连杆部件14构成导电弓(pantograph)方式(X字状)的连杆机构18。

由此，当按下键顶12时，在铰接孔40被支承为能够旋转的铰接轴43相对于键顶12及底板28的位置不变，在该位置仅进行旋转，与此相对，随着键顶12被按下，滑动销46及滑动销36在膜片22上及键顶12里侧移动。

另外，本实施方式的第二连杆部件16是合成树脂的成型品。

(键顶以及臂杆)

如图6及图7所示，在键顶12上沿外周形成有兼具键顶12的箱状设计的加强用的棱50。

并且，在键顶12的里面侧，在长度方向的两端附近形成有沿箭头B方向延伸的棱52，由沿箭头A方向延伸的棱54将棱52的中间部分与外周的棱50连结。

在键顶12的里面侧，在键顶12的箭头B方向的一侧的两方的角部附近形成有夹持爪部56，该夹持爪部56分别由一对爪56B构成。在该夹持爪部56、且在一对爪56B之间形成有铰接槽56A，由截面呈圆形的金属线、例如由不锈钢线等形成的臂杆58以摆动自如的方式插入到该铰接槽56A。

因此，夹持爪部56将臂杆58支承为摆动自如，并且将臂杆58定位于键顶12的预先决定的位置。

如图7及图10所示，臂杆58整体呈“コ”字形状，构成为包括：沿键顶12的长度方向配置的长条部58A；从长条部58A的两端以直角延伸的短条部58B；以及从短条部58B的前端以直角延伸的铰接部58C。

长条部58A沿加强用的棱50的长边配置，短条部58B沿加强用的棱50的短边配置。

在夹持爪部56的铰接槽56A内，转动自如地支承有臂杆58的长条部58A，臂杆58能够以长条部58A的轴心为中心进行摆动。

如图1及图2所示，臂杆58的铰接部58C以如下方式被插入，即：在安装于底板28的第二保持件26的方孔状的凹部60内旋转自如、且沿底板28滑动自如(箭头B方向)。

如图2、图10及图11所示，在臂杆58的长条部58A，在长度方向中央部形成有向连杆机构18突出的突起62。本实施方式的突起62通过利用冲压机挤压长条部58A的局部而形成。

如图7、图11及图12所示，在键顶12的里面侧，在突起62的与突出方向相反侧形成有突起状的臂杆支承部63。在臂杆支承部63形成有具有圆弧状曲面(半径R)的凹状的圆弧状引导面63A，臂杆58的长条部58A以能够在旋转方向上滑动的方式支承于该圆弧状引导面63A。

如图1、图2、图10及图11所示，在第一连杆部件14的一方的边14A的侧部，在与臂杆58的突起62对置的位置突出形成有突起接受部64。另外，第一连杆部件14的突起接受部64位于比臂杆58的突起62更靠下侧(底板28侧)，若以俯视键顶12的方式来观察突起62及突起接受部64，则突起62配置成将突起接受部64上覆盖。

如图11所示，通常如图11的双点划线所示，突起62在突起接受部64的上方与其分离，但是若臂杆58的长条部58A向下方(底板28侧)移动，则如图11的实线所示，突起62会与突起接受部64接触，并按下第一连杆部件14的突起接受部64。

如图2及图6所示，在棱52形成有用于使臂杆58的长条部18A退避的切口状的退避部66，在棱54形成有用于使臂杆58的短条部18B退避的切口状的退避部68。

(作用)

根据本实施方式的按键开关结构10，若按下键顶12，则键顶12因连杆机构18的作用而朝向膜片22(底板28)一边保持平行一边移动，由此使橡胶垫20产生压缩变形，触点按下部20B按压膜片22的触点部30，由此作为开关而形成为接通状态。

但是，当按压键顶12的长度方向端部时，能够想到因键顶12变形而难以向连杆机构18顺利地传递按下力的情况。

然而，根据本实施方式的按键开关结构10，例如当按压键顶12的长度方向端部时，除了经由键顶12向连杆机构18传递按下力以外，还能够经由臂杆58向连杆机构18传递按下力。

即，若按下键顶12，则由金属线构成的刚性高的臂杆58进行摆动，臂杆58的突起62与第一连杆部件14的突起接受部64接触(参照图10(C)及图11)，由此按压连杆机构18而使其收缩而降低连杆机构18的高度，从而能够抑制键顶12的变形、且能够通过连杆机构18的作用使键顶12整体朝向膜片22(底板28)一边保持平行一边移动，并能够通过使橡胶垫20产生压缩变形而利用触点按下部20B可靠地按压触点部30。因此，能够获得按键开关结构10的良好的动作，并且还能够实现按键开关结构10的薄型化。

另外，当手离开键顶12时，则键顶12因橡胶垫20及连杆机构18的作用而朝远离膜片22的方向一边保持平行一边恢复到初始高度，由此触点按下部20B与膜片22的触点部30分离，从而作为开关形成为断开状态。

[第二实施方式]

接下来，根据图13来说明本发明的按键开关结构的第二实施方式。其中，对与第一实施方式相同的结构标注相同的标号，并省略其说明。

如图13所示，在本实施方式的按键开关结构10中，臂杆58的结构与第一实施方式略有不同。

在本实施方式的臂杆58中，在长条部58A的中央部一体形成有由合成树脂构成的突起形成部件70。

在突起形成部件70形成有对第一连杆机构14的突起接受部64进行按压的突起70A。

另外，在长条部58A上，在突起形成部件70形成的部分形成有止转的槽72。

在本实施方式的臂杆58中，也与第一实施方式相同，当按下键顶12时，能够利用突起70A来按压第一连杆部件14的突起接受部64。

[第三实施方式]

接下来，根据图14至图18来说明本发明的按键开关结构的第三实施方式。其中，对于与第一实施方式相同的结构标注相同的标号，并省略其说明。

如图14及图15所示，在本实施方式的按键开关结构10中，在臂杆58的相反侧设置有结构与臂杆58大致相同的臂杆78。另外，在图14所示的臂杆78中，标号78A表示长条部，标号78B表示短条部，标号78C表示铰接部。

在本实施方式的键顶12形成有结构与第二保持件相同的第三保持件80，在该第三保持件80形成有与第二保持件26的凹部60同样的凹部82。臂杆78的铰接部78C插入到凹部82。

如图14及图16所示，在键顶12，在与臂杆支承部63相反侧形成有形状与臂杆支承部63相同的臂杆支承部74，在夹持爪部56的相反侧形成有形状与夹持爪部56相同的夹持爪部76。另外，标号74A是圆弧状的引导面。并且，标号76A表示铰接槽。

在夹持爪部76的铰接槽76A，由截面呈圆形的金属线、例如不锈钢线等形成的臂杆78被支承为摆动自如。

如图14及图17所示，在臂杆78的长条部78A的中央部形成有与臂杆58的突起62同样的突起84。

如图18所示，本实施方式的第一连杆部件14与第一实施方式不同，在两侧形成有突起接受部64，且形成为左右对称形状。

在本实施方式的按键开关结构10中，在键顶12的宽度方向上的一侧设置有臂杆58，在另一侧设置有臂杆78，由于臂杆58的突起62和臂杆78的突起84按压第一连杆部件14的两方的突起64，因此能够比第一实施方式更加可靠地按压连杆机构18而使其收缩。通过使连杆机构18的高度降低，能够抑制键顶12的变形、且通过连杆机构18的作用来使键顶12整体朝向膜片22(底板28)一边保持平行一边移动，从而能够通过使橡胶垫20产生压缩变形而利用触点按下部20B可靠地按压触点部30。

[其它实施方式]

虽然在上述实施方式的按键开关结构10中，对一个键顶12设置了一个连杆机构18，但是在键顶12长的情况下，也可以沿键顶12的长度方向设置多个连杆机构18。

虽然以上对本发明的实施方式进行了记述，但是本发明并不局限于上述任何实施例，当然可以在不脱离本发明的主旨的范围内以各种方式来实施。例如虽然本发明涉及按键开关结构，但是除此之外也能够应用于使用了连杆部件的可动部件的结构。

Claims

1.一种按键开关结构，具有：

键顶；

连杆机构，该连杆机构在按下时引导所述键顶以使其朝按下方向移动；

触点部，该触点部因所述键顶的按下而进行导通；

底板，该底板经由所述连杆机构而支承所述键顶；

弹性部件，该弹性部件设置在所述键顶与所述底板之间，因所述键顶的按下而压缩从而按压所述触点部使该触点部导通，并且对所述键顶向与所述底板分离的方向施力；

加强用臂杆，该加强用臂杆沿所述键顶的长度方向配置并且被支承为能够相对于所述键顶摆动，该加强用臂杆的一部分向所述底板侧延伸，并且底板侧的端部被所述底板支承；

按下部，该按下部设置于所述加强用臂杆，在按下所述键顶时将所述连杆机构按下，

所述连杆机构构成为包括第一连杆部件、和配置在该第一连杆部件的内侧且具有框形状的第二连杆部件，

所述第一连杆部件的一端保持于所述键顶，所述第二连杆部件的另一端安装于所述键顶，

所述弹性部件配置在所述第二连杆部件的中央。

2.根据权利要求1所述的按键开关结构，

所述按下部是从所述加强用臂杆突出地形成的突起。

3.根据权利要求2所述的按键开关结构，

所述突起是通过使所述加强用臂杆的局部变形而形成的。

4.根据权利要求2所述的按键开关结构，

所述突起由与所述加强用臂杆不同的其它部件形成。

5.根据权利要求1至4中任一项所述的按键开关结构，

所述按下部对从构成所述连杆机构的连杆部件的侧部突出的被按下部进行按压。

6.根据权利要求1至4中任一项所述的按键开关结构，

在所述键顶具有夹持所述加强用臂杆的局部的一对爪。