CN104157495A - 按键开关装置及键盘 - Google Patents

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Abstract

本发明为按键开关装置及键盘，提供一种通过一次的操作稳定地连接多个触点对的按键开关装置。按键开关装置(1)具备支承机构和膜片(23)；该支承机构能移动地支承键顶(10)；该膜片(23)具有多个上侧电极及多个下侧电极，该多个下侧电极分别与多个上侧电极的任一个对应，与对应的上侧电极构成触点对。相对于一个键顶(10)配置多个触点对，橡胶帽(51)对相对于一个键顶(10)配置的多个触点对进行推压。

Description

按键开关装置及键盘
技术领域
本发明涉及按键开关装置及具备按键开关装置的键盘。
背景技术
在产业用机械的操作盘等上，为了向装置主体输入规定的信息，使用了按键开关装置。或者，使用了具备多个按键开关装置的键盘。在键盘中，对每一规定的信息配置按键开关装置，在键顶的表面上刻印着输入的文字、控制内容等输入信息。如键顶被按下，则向装置主体发送与被刻印在了键顶上的输入信息对应的键输入信号。这样的键盘除了产业用机械的操作盘外，在店铺的POS(Point of Sales)系统等中也被使用。
在专利文献1中公开了一种操作装置，该操作装置在基板的表面上形成一对导电图案，一对导电图案被相互连接。在此操作装置中，与一对导电图案面对地配置推压构件，推压构件由弹性构件能向上下方向移动地支承。在弹性构件上，与导电图案面对地设有触点，通过触点与一对导电图案接触，获得一对导电图案彼此的电气性的导通。
在专利文献2中公开了一种薄膜开关，该薄膜开关具有与设备主体一体地形成了的下部电极图案，在键盘的推压部的背面上与该下部电极图案面对地配置上部电极。在此薄膜开关中，由于下部电极与设备主体一体地形成，所以，不需要胶粘带、粘接剂的使用及用于它们的配设的作业。
现有技术文献
专利文献
专利文献1：日本特开2003-263931号公报
专利文献2：日本特开平2-132718号公报
发明内容
发明所要解决的课题
在用于产业用机械等的按键开关装置中，多采用以下的按键开关装置，该按键开关装置具备碟簧，通过推压键顶，使碟簧反转，获得电气性的导通。
另外，按键开关装置，采用薄膜触点式的按键开关装置。薄膜触点式的按键开关装置具备膜片，能够通过推压膜片获得电气性的连接。膜片被直接推压，或由被称为橡胶帽的空心的弹性构件进行推压。键顶例如配置在半球状的橡胶帽的上面，由橡胶帽支承。在此场合，多采用没有对键顶的滑动进行引导的构件的机构。
特别是在产业用机械等中，有时油、粉尘等异物侵入按键开关装置中。如配置使键顶滑动和进行引导的构件，则当异物侵入了按键开关装置中时，键顶变得不平滑地移动。因此，仅由上述那样的橡胶帽支承键顶的机构是主流。
可是，近年来，存在希望通过推压1个键顶来使独立的2个电路连接的场合。在这样的装置中，将1个电路和另一个电路的2个触点对配置在1个按键开关装置的内部，通过推压键顶，能够同时地连接2个触点对。
在这样的同时地连接2个触点对的按键开关装置，存在上述那样的具备碟簧的机构、由橡胶帽对键顶进行支承的机构不适合的问题。例如，在由橡胶帽支承键顶的机构中，如推压从键顶的中央偏离了的位置，则键顶倾斜，所以，有时不能稳定地使2个触点对连接。
用于解决课题的技术手段
本发明的按键开关装置，具备移动构件、支承机构和电气性连接构件；该移动构件通过按下来移动；该支承机构能移动地支承移动构件；该电气性连接构件具有多个上侧电极和多个下侧电极，该多个下侧电极分别与多个上侧电极的任一个对应，与对应的上侧电极构成触点对。相对于一个移动构件配置多个触点对；弹性构件对相对于一个移动构件配置的多个触点对进行推压。
在上述发明中，可以使得：具备弹性构件，该弹性构件配置在移动构件与电气性连接构件之间，具有弹性，被移动构件推压而对电气性连接构件进行推压；弹性构件具有推压电气性连接构件的推压部；推压部具有顶部，该顶部与电气性连接构件面对，在多个触点对面对的方向上延伸。
在上述发明中，可以使得：推压部具有大致三棱柱的形状，具有呈线状延伸的顶部。
在上述发明中，可以使得：支承机构具有相互卡合的多个连杆构件，以当1个连杆构件驱动了时其它连杆构件被连动地驱动的方式形成；连杆构件具有形成在了端部的齿部；多个连杆构件的齿部以相互啮合的方式形成。
在上述发明中，可以使得：支承机构具有相互卡合的多个连杆构件，以当1个连杆构件驱动了时其它连杆构件被连动地驱动的方式形成；多个连杆构件以在侧视时相互交叉的方式配置；在多个连杆构件交叉的部分，配置对多个连杆构件进行支承的支承轴。
在上述发明中，可以使得：按下移动构件时的负荷的按下特性，具有负荷成为极小的极小点；电气性连接构件及弹性构件被构成为，使触点对在极小点以下的移动构件的移动量中被连接。
在上述发明中，可以使得：上侧层包含聚对苯二甲酸乙二醇酯膜；上侧电极，使用导体胶通过印刷形成。
在上述发明中，可以使得：下侧电极，在基板的表面通过腐蚀加工形成。
本发明的键盘，可以使得：配置有多个上述按键开关装置。
发明的效果
根据本发明，能够提供一种通过1次的操作稳定地连接多个触点对的按键开关装置及具备按键开关装置的键盘。
附图说明
图1是实施方式的键盘的立体图。
图2是实施方式的按键开关装置的第1剖视图。
图3是实施方式的按键开关装置的第2剖视图。
图4是从正面侧观看实施方式的第1橡胶帽时的立体图。
图5是从背面侧观看实施方式的第1橡胶帽时的立体图。
图6是实施方式的按键开关装置的橡胶帽的部分的剖视图。
图7是实施方式的按键开关装置的膜片的部分的放大剖视图。
图8是说明实施方式的第1膜片的电极图案的图。
图9是说明实施方式的第2膜片的电极图案的图。
图10是说明实施方式的第3膜片的电极图案的图。
图11是说明实施方式的第4膜片的电极图案的图。
图12是说明实施方式的第5膜片的电极图案的图。
图13是从背面侧观看实施方式的第2橡胶帽时的立体图。
图14是从背面侧观看实施方式的第3橡胶帽时的立体图。
图15是在实施方式的第1膜片上配置第3橡胶帽时的图。
图16是在实施方式的第2膜片上配置第3橡胶帽时的图。
图17是从背面侧观看实施方式的第4橡胶帽时的立体图。
图18是在实施方式的第1膜片上配置第4橡胶帽时的图。
图19是从背面侧观看实施方式的第5橡胶帽时的立体图。
图20是表示按下实施方式的按键开关装置时的按下特性的曲线图。
图21是按下了实施方式的按键开关装置时的橡胶帽的部分的剖视图。
图22是说明实施方式的按键开关装置的另一键顶的支承机构的图。
具体实施方式
参照图1～图22，说明实施方式的按键开关装置及键盘。在本实施方式中，以配置在了键盘上的按键开关装置为例进行说明。
图1是本实施方式的键盘的截断了一部分时的立体图。在图1中，表示拆下键盘表面的盖构件，并且关于一部分的按键开关装置1拆下了键顶10的状态。本实施方式的键盘81，包含多个按键开关装置1。多个按键开关装置1排列配置。本实施方式的键盘81具有基材21。在本实施方式的基材21上，安装了多个按键开关装置1。
图2是本实施方式的按键开关装置的第1剖视图。图1及图2所示按键开关装置1，具备通过使用者按下来移动的作为移动构件的键顶10。本实施方式的按键开关装置1，通过键顶10移动，进行被配置在按键开关装置1的内部的电气性的触点对的连接。
本实施方式的按键开关装置1，作为能移动地支承键顶10的支承机构具备齿轮连杆机构。齿轮连杆机构包含多个连杆构件11、12。键顶10，经多个连杆构件11、12支承在基材21上。在基材21的下侧，配置着支承构件22。在支承构件22与键顶10之间，配置着作为弹性构件的橡胶帽51。橡胶帽51，具有弹性，向从基材21离开的方向对键顶10进行偏压。支承构件22支承橡胶帽51。在支承构件22上形成孔部22a，以便橡胶帽51能与膜片23接触。
在支承构件22的下侧，配置着作为电气性连接构件的膜片23。本实施方式的膜片23，如后述的那样，以通过1次的键操作将多个触点对大体同时而且个别地连接的方式形成。
本实施方式的键顶10形成为箱型。键顶10具有对橡胶帽51进行推压的推压部10a。本实施方式的推压部10a，配置在键顶10的内侧的大体中央的区域。推压部10a，包含对端部形成了切口的插入部10b。在基材21的表面上，形成框部21a。
连杆构件11、12在一方的端部具有滑动轴11a、12a，在另一方的端部具有转动轴11b、12b。连杆构件11、12的滑动轴11a、12a被插入基材21的框部21a的内部，沿基材21的表面能滑动地被支承。连杆构件11、12的转动轴11b、12b，被插入在推压部10a形成的插入部10b中，能转动地支承在插入部10b上。
图3是在配置了多个连杆构件11、12的部分切断了本实施方式的按键开关装置时的剖视图。本实施方式的支承机构，具有多个连杆构件11、12相互卡合的卡合部。本实施方式的连杆构件11、12在另一方的端部的前端具有齿部11c、12c。卡合部，以齿部11c、12c相互啮合的方式形成。
图2及图3所示按键开关装置1，如键顶10由使用者推压，则如箭头101所示那样，键顶10向基材21移动。此时，连杆构件11、12的转动轴11b、12b被键顶10推压，连杆构件11、12驱动。连杆构件11、12驱动时，如箭头102所示那样，滑动轴11a、12a在框部21a的内部滑动。
另外，如图3所示，因为连杆构件11的齿部11c与连杆构件12的齿部12c卡合，所以，如连杆构件11、12的一方驱动，则另一方被经卡合部驱动。例如，即使在键顶10在倾斜的方向上被推压了的情况下，因为齿部11c及齿部12c啮合，所以，连杆构件11、12也同时地移动。即，连杆构件11、12经齿部11c、12c连动。因此，键顶10如箭头101所示那样，向与基材21的表面大体垂直的方向移动。
在图4中表示从正面侧观看本实施方式的第1橡胶帽时的立体图。在图5中表示从背面侧观看本实施方式的第1橡胶帽时的立体图。在图6中表示本实施方式的第1橡胶帽的部分的剖视图。图4～图6所示第1橡胶帽51，由能变形的材质形成。第1橡胶帽51，具有与键顶10抵接的抵接部13a。抵接部13a被形成为圆环状。橡胶帽51的抵接部13a，被键顶10的推压部10a推压。
第1橡胶帽51，具有用于从下侧支承橡胶帽51的凸缘部13f。橡胶帽51，因为凸缘部13f被支承构件22和基材21夹住而被固定。另外，凸缘部13f包含当橡胶帽51变形时空气流通的凹部13c。
橡胶帽51，具有形成在抵接部13a与凸缘部13f之间的作为第1变形部的变形部13d。变形部13d，以当抵接部13a被推压了时变形而向键顶10供给反力的方式形成。变形部13d，以当抵接部13a被推压了时压曲变形，如推压被解除则恢复成原来的形状的方式形成。
第1橡胶帽51，具有作为第2变形部的变形部13e。本实施方式的变形部13e，被配置在抵接部13a的内侧。图5所示变形部13e，以成为大体圆锥形状的方式并且截面形状成为V字形的方式形成。橡胶帽51，在变形部13e的前端具有推压部13b。推压部13b，以与膜片23面对的方式配置。推压部13b，是对膜片23推压的部分。
在推压部13b与膜片23接触了的状态下，因为键顶10被推压，所以，变形部13e变形。即，变形部13e以因为键顶10的推压力和来自膜片23的反力而变形的方式形成。
图7表示本实施方式的第1膜片的部分的放大剖视图。第1膜片23被配置在支承构件22的下侧。膜片23包含上侧层24、下侧层26和在上侧层24与下侧层26之间形成间隙的作为介入构件的隔片25。在隔片25上形成有孔部25a。在上侧层24与下侧层26之间形成间隙部91。
在间隙部91的区域内，在上侧层24的与下侧层26相向的面上，相对于1个橡胶帽51形成有上侧电极的触点部31a。另外，在下侧层26的表面上，相对于1个橡胶帽51形成有下侧电极的触点部30a。由1个上侧电极的触点部31a和1个下侧电极的触点部30a，构成1个触点对。第1膜片23，相对于1个橡胶帽51形成有多个触点对。本实施方式的上侧电极的触点部和下侧电极的触点部具有大体同一的平面形状。另外，上侧电极的触点部与下侧电极的触点部相互面对。
在图8中表示第1膜片的电极的图案的说明图。图8是上侧层24的仰视图。在本实施方式中，为了通过1个按键开关装置1的1次的操作能进行多个触点对的连接，形成了包含在多个不同的电路中的多个电极。在图8所示上侧层24的例中，形成了包含在2个不同的电路中的2个上侧电极31、32。上侧电极31具有触点部31a，上侧电极32具有触点部32a。
图8所示区域92，是由橡胶帽51的推压部13b推压的区域。在区域92的内部，上侧电极31、32的触点部31a、32a与对应的下侧电极的触点部接触。另外，区域93，是在膜片32上形成隔片25的孔部25a的区域。即，区域93，是当膜片23被推压了时上侧层24变形的区域。
图8所示触点部31a及触点部32a的各自的平面形状形成为半圆形。触点部31a及触点部32a，以至少一部分被配置在区域92的内部的方式形成。在图8中，在区域92的内部形成触点部31a及触点部32a。
本实施方式的按键开关装置1，配置在对装置44进行控制的控制装置中。本实施方式的控制装置，包含驱动回路41，按键开关装置1被形成在驱动回路41中。由驱动回路41驱动装置44。本实施方式的驱动回路41，包含作为多个电路的第1控制回路42和第2控制回路43。在本实施方式中，第1控制回路42和第2控制回路43是相互独立的电路，以输出各自的控制信号的方式形成。
本实施方式的驱动回路41，当第1控制回路42输出的控制信号与第2控制回路43输出的控制信号一致时，根据此控制信号对装置44进行驱动。即，本实施方式的驱动回路41，当第1控制回路42及第2控制回路43双方正常地工作时对装置44进行驱动。驱动回路41，在第1控制回路42及第2控制回路43中的至少一方产生了异常的场合，进行停止装置44的控制。
第1控制回路42具有作为第1电极的上侧电极31。另外，第2控制回路43具有作为第2电极的上侧电极32。通过上侧电极31的触点部31a与对应的下侧电极的触点部30a接触，第1控制回路42的触点对被连接。另外，通过上侧电极32的触点对32a与对应的下侧电极的触点部接触，来连接第2控制回路43的触点对。
图6～图8所示橡胶帽51，被配置在键顶10与膜片23之间。如键顶10被使用者按下，则键顶10的推压部10a推压橡胶帽51的抵接部13a，橡胶帽51的变形部13d变形。
橡胶帽51的推压部13b，如箭头101所示那样向膜片23移动。推压部13b，与膜片23的上侧层24接触，推压上侧层24。因为推压部13b与上侧层24接触，变形部13e变形。膜片23的上侧层24变形，形成在上侧层24上的多个上侧电极31、32与形成在下侧层26上的、与上侧电极31、32对应的下侧电极接触。即，相互面对的上侧电极的触点部与下侧电极的触点部个别地接触，电气性地连接。在本实施方式中，第1控制回路42的触点对被连接，并且，在大体同时，第2控制回路43的触点对被连接。
如使用者的手指从键顶10离开，则橡胶帽51恢复成原来的形状，第1控制回路42的触点对被开放，并且，第2控制回路43的触点对被开放。这样，本实施方式的按键开关装置1相对于1个键顶10配置多个触点对，通过1次的对键顶10进行推压的操作，能够同时地连接和开放多个触点对。在此场合，多个电路对各自的每一电路个别地连接和开放触点对。
可是，本实施方式的按键开关装置1，当橡胶帽51的推压部13b推压了膜片23时，需要连接多个触点对。因此，最好比连接1个触点对的按键开关装置稳定地推压膜片23。例如，键顶10最好如箭头101所示那样相对于膜片23的表面向大体垂直的方向推压橡胶帽51。即，最好橡胶帽51的推压部13b对形成了触点部31a、32a的区域的大体中心进行推压。另外，键顶10的按下量最好是足够大的量，以便上侧电极的触点部与下侧电极的触点部接触。
在本实施方式的按键开关装置1中，作为支承键顶10的支承机构，采用齿轮连杆机构。本实施方式的支承机构，通过1个连杆构件驱动，其它的连杆构件被经齿部驱动。因此，在键顶10进行移动的期间，能够对键顶10倾斜进行抑制。能够相对于膜片23的表面向大体垂直的方向推压橡胶帽51。例如，即使在使用者推压了键顶10的端部的场合，也能够相对于膜片23的表面向大体垂直的方向使键顶10移动。能够由键顶10稳定地推压橡胶帽51。因此，即使在膜片23上形成多个触点对，也能够稳定地连接和开放多个触点对。
并且，本实施方式的支承机构，因为能够对键顶10的倾斜进行抑制，使键顶10向所期望的方向移动，所以，能够增大橡胶帽51的按下量。例如，即使在键顶10被向与垂直于膜片23的表面的方向倾斜的方向推压了的场合，也通过使键顶10向与垂直于膜片23的表面的方向移动，能够对键顶10的移动量变小进行抑制。
例如，在不具备多个连杆构件、仅由橡胶帽支承键顶的按键开关装置中，有时就在键顶倾斜了的状态下被按下。在这样的场合，有时橡胶帽的推压部从配置了触点部的区域的中央偏移，产生不能进行触点对的连接的场合。例如，如橡胶帽的推压部对从隔板的孔部的中心偏移了的位置进行推压，则即使连接1个触点对，也可能产生不连接其它的触点对的场合。另一方面，本实施方式的按键开关装置，能够稳定地连接和开放相互独立的多个触点对。
本实施方式的齿轮连杆机构，虽然在侧视时多个连杆构件被配置成V字形状，但不限于此形态，只要具有多个连杆构件经齿部(齿轮)卡合的机构即可。
膜片23的上侧层24及下侧层26的电极，能够按照任意的方法形成。本实施方式的上侧层24及下侧层26，由聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)膜形成。另外，上侧电极及下侧电极，在各自的层的表面上用导体胶通过印刷形成。或者，也可在配线板等基板上对下侧层26进行腐蚀加工，形成电极。例如，也可在下侧层26的表面涂覆铜膜，涂布与下侧电极的形状对应的抗蚀剂，通过进行腐蚀，来将铜膜的不需要部分除去，形成所期望的形状的下侧电极。
第1膜片23上的上侧电极及下侧电极，虽然触点部形成为半圆形，但不限于此形态，能够形成任意的图案的电极。接下来，对电极的触点部的其它的形状进行例示。
在图9中表示本实施方式的第2膜片的上侧层的仰视图。第2膜片的上侧层62，包含上侧电极33、34。上侧电极33的触点部33a和上侧电极34的触点部34a形成为线状。触点部33a和触点部34a以相互平行地延伸的方式形成。交替排列地配置。在橡胶帽51的推压部13b推压的区域92的内部，触点部33a和触点部34a以相互面对的方式配置。
在图10中表示本实施方式的第3膜片的上侧层的仰视图。第3膜片的上侧层63包含上侧电极35、36。与第2膜片的电极同样，上侧电极35的触点部35a和上侧电极36的触点部36a形成为线状。另外，触点部35a和触点部36a交替排列地配置。
在图11中表示本实施方式的第4膜片的上侧层的仰视图。第4膜片的上侧层64包含上侧电极37、38。上侧电极37、38的触点部37a、38a的平面形状形成为扇形。上侧电极37分支，成为2个构件，形成2个触点部37a。上侧电极38分支，成为2个构件，形成2个触点部38a。2个触点部37a是相同电位，以相互面对的方式配置。另外，2个触点部38a是相同电位，以相互面对的方式配置。各个触点部37a、38a具有圆被四等分了的形状。触点部37a及触点部38a沿周向交替地配置。
在图12中表示本实施方式的第5膜片的上侧层的仰视图。第5膜片的上侧层65包含上侧电极39、40。与第4膜片的电极同样，上侧电极39分支，成为4个构件，形成4个触点部39a。上侧电极40分支，成为4个构件，形成4个触点部40a。4个触点部39a是相同的电位。另外，4个触点部40a是相同的电位。触点部39a及触点部40a分别形成为扇形。各个触点部39a、40a具有圆被八等分后的形状。
这样，电极的触点部的形状能够采用对圆等几何学形状进行了分割的形状、线状。另外，在多个触点部被包含在1个电极中的场合，最好多个的触点部不是相互邻接地配置，而是分散地配置在被橡胶帽51的推压部13b推压的区域92的内部。
接下来，说明本实施方式的按键开关装置的橡胶帽。图4～图6所示第1橡胶帽51的变形部13e及推压部13b，虽然被形成为圆锥状，但不限于此形态，橡胶帽的推压部可采用能对膜片23进行推压的任意的形状。
在图13中表示从背面侧观看本实施方式的第2橡胶帽时的立体图。第2橡胶帽52具有圆柱状的推压部13g和变形部13h。推压部13g以对膜片23进行推压的面成为平面的方式形成。第2橡胶帽52能够以宽的面积对膜片23进行推压。
在图14中，表示从背面侧观看本实施方式的第3橡胶帽时的立体图。第3橡胶帽53包含推压部13i，推压部13i如图14所示那样在透视时具有大致三棱柱的形状。推压部13i的顶部具有在箭头103所示方向上以直线状延伸的棱线。推压部13i的呈线状延伸的顶部与膜片23面对。推压部13i当以与棱线的延伸方向垂直的方向切断了时具有V字形的截面形状。
在图15中表示对配置本实施方式的第3橡胶帽的方向进行说明的图。图15表示第1膜片的上侧层24(参照图8)。第1膜片23的上侧电极31、32的触点部31a、32a相互面对。相对于这样的触点部31a、32a相互面对的电极，第3橡胶帽53比较适合。在使用第3橡胶帽53的场合，由推压部13i推压的上侧层24的区域92成为长方形。区域92具有如箭头103所示那样与推压部13b的直线状的顶部对应地延伸的形状。在图15所示例中，以橡胶帽53的推压部13b的顶部延伸的方向大体平行于触点部31a与触点部32a面对的方向的方式配置橡胶帽53。根据此构成，能够更稳定地推压多个触点部。
在图5及图6所示第1橡胶帽51中，因为推压部13b变尖，所以，以点状推压膜片23。因此，有时多个触点对中的一部分的触点对的连接不够稳定。例如，在图8所示第1膜片的上侧层24，第1橡胶帽51以触点部31a与触点部32a之间的区域为中心推压膜片23。因此，有时触点部31a或触点部32a的推压变得不充分。
另外，在图13所示第2橡胶帽52中，推压部13g形成为圆柱状。第2橡胶帽52的推压膜片23的部分是面状。因此，尽管能够在大的区域推压膜片23，但推压膜片23的力分散，有时上侧层24的变形变得不充分。
另一方面，在本实施方式的第3橡胶帽53，推压膜片23的区域成为长方形，能够在比第1橡胶帽51宽的范围推压膜片。另外，在第2橡胶帽52，因为推压部13g的顶部是面状，所以，力被分散，另一方面，在第3橡胶帽53，因为推压部13i的顶部是线状，所以，能够对力的分散进行抑制。其结果，能够更确实地使上侧电极的触点部与下侧电极的触点部接触。特别是因为以推压部的顶部沿触点部彼此面对的方向延伸的方式配置第3橡胶帽53，所以，能够更确实地使触点部彼此接触，更稳定地连接多个触点对。
在图16中，表示本实施方式的第3橡胶帽的配置方向。图16表示第2膜片的上侧层62(参照图9)。第2膜片的上侧电极33、34的触点部33a、34a形成为线状，相互平行地配置。对于这样的多个触点部33a、34a在一个方向上延伸的电极，第3橡胶帽53也比较适合。
第3橡胶帽53，能够以推压部13i推压膜片23的区域92的长度方向大体平行于多个触点部33a、34a相互面对的方向的方式配置。即，第3橡胶帽53，能够相对于各个触点部33a、34a延伸的方向垂直地设定推压部13i的线状的顶部延伸的方向。在此构成中，也能够更确实地使触点部彼此接触，更稳定地连接多个触点对。
在图17中，表示从背面侧观看本实施方式的第4橡胶帽时的立体图。第4橡胶帽54具有2个推压部13j。各个推压部13j以变尖的方式形成。2个推压部13j，在箭头104所示方向排列配置。第4橡胶帽54，能够以多个推压部13j为中心对膜片23进行推压。
在图18中，表示对本实施方式的第4橡胶帽的配置的方向进行说明的图。图18表示第1膜片23的上侧层24(参照图8)。第4橡胶帽54，以箭头104所示2个的推压部13j的排列方向大体平行于多个触点部31a、32a面对的方向的方式配置。被橡胶帽54的推压部13j推压的区域96，能够配置在各个触点部31a、32a的正上方。这样，能够以与多个触点部31a、32a的位置对应的方式形成多个推压部13j。根据此构成，能够更确实地进行多个触点对的电气性的连接。
在图19中表示从背面侧观看本实施方式的第5橡胶帽的立体图。第5橡胶帽55具有多个推压部13k。推压部13k的前端变尖，形成为山型。在第5橡胶帽55，也与第4橡胶帽同样，能够以与上侧电极31、32的多个触点部31a、32a的位置对应的方式形成多个推压部13k。
接下来，对操作了本实施方式的按键开关装置时的按下特性进行说明。在图20中表示对操作了本实施方式的按键开关装置时的负荷进行表示的曲线图。图20是按下特性的曲线图，横轴表示键顶10的移动量，纵轴表示推压键顶10时的负荷。键顶10能直到移动量X4为止进行移动地形成。即，移动量X4与键顶10的行程相当。
图21是推压了本实施方式的按键开关装置时的橡胶帽的部分剖视图。在图21所示例中，采用第2橡胶帽(参照图13)。第2橡胶帽52，具有圆柱状的推压部13g，推压部13g对膜片23进行推压。
如图20及图21所示，如使用者开始按键顶10，则负荷逐渐变大。直到键顶10的移动量成为X1为止，因为外侧的变形部13d变形，负荷变大。而且，在移动量X1，变形部13d进行压曲变形，所以，如超过移动量X1，则负荷下降。
接着，在移动量X2下，橡胶帽52的推压部13g与膜片23的上侧层24接触。因为推压部13g推压膜片23，所以，上侧层24变形，产生与推压膜片23时相反方向的力。另外，内侧的变形部13h变形，与由膜片23产生的力平衡。由变形部13h的变形产生的力向抵接部13a传递，与负荷的一部分相当。在移动量X3下，由变形部13d、13h的变形产生的负荷变得极小。另外，在图20所示例中，在移动量X3下，膜片23的上侧电极的触点部与下侧电极的触点部接触。即，在负荷的极小点95实现电气性的连接。
如键顶10进一步被按下，移动量变得比移动量X3大，则与推压膜片23的方向相反方向的力变大，负荷上升直到移动量成为X4为止。辅助线94表示没有变形部13h的场合的负荷。另外，负荷L表示用于使膜片23的上侧层24变形的负荷。
当推压了键顶10时，如以负荷的极小点95的移动量或比极小点95小的移动量获得电气性的连接，则能够获得良好的操作感觉。另一方面，如在比推压了键顶10时的负荷的极小点95的移动量大的移动量下被电气性地连接，则有时在操作产生不谐调感。例如，如膜片23的上侧层24的弹性大，则直到上侧电极的触点部与下侧电极的触点部接触的变形部13h的变形量变大。即，电气性连接实现时的键顶10的移动量变大。在此场合，在比负荷的极小点95大的移动量的范围被电气性地连接，在操作产生不谐调感。
另外，如电气性连接的位置过深，则有时键顶10的按下量不足，不能实现电气性的连接。特别是在未充分地按下键顶10的场合，有时不能进行电气性连接。例如在具有多个按键开关装置1的键盘81中，配置在键盘81的外周部的按键开关装置1的推压力有时比配置在键盘81的中央部的按键开关装置1的小。如电气性连接的位置过深，则在配置在外周部的按键开关装置1，有时不能充分地实现电气性的连接。
在本实施方式的按键开关装置1中，以获得能在极小点95的移动量以下的区域实现电气性的连接的弹性力的方式形成上侧层24。另外，以获得能在极小点95的移动量以下的区域实现电气性的连接的弹性力的方式形成变形部13h。这样，本实施方式的膜片23及橡胶帽52，以能够在负荷的极小点95以下的移动量中被电气性地连接的方式，选定形状、材质。根据此构成，能够以良好的操作感觉操作按键开关装置。或者，能够确实地实现电气性的连接。
另外，在推压膜片23的期间，有时橡胶帽的推压部变形。例如，图6所示第1橡胶帽51具有推压部13b变尖了的形状。因此，推压部13b推压膜片23，并且变形。因为推压部13b的变形，向与按下键顶10的方向相反方向产生力。
在使用了具有这样的能变形的推压部的橡胶帽的场合，最好在键顶的按下特性下，能够在负荷的极小点95的移动量以下的区域实现电气性的连接。即，推压部最好选定能在极小点95的移动量以下的区域被电气性地连接的材质及形状。
例如，如图7所示那样，在本实施方式的膜片23中，隔片25的孔部25a的直径d形成为4.3mm。触点部31a与触点部30a的间隙G形成为50μm。上侧层24由厚度大体75μm的PET膜形成。通过形成这样的膜片23，能够在1个触点对以小于等于20g的负荷使上侧电极的触点部与下侧电极的触点部接触。其结果，在按下特性中能够在极小点95的移动量以下的区域获得电气性的连接。
本实施方式的上侧电极的触点部和下侧电极的触点部虽然具有同一的形状，但不限于此形态，只要以上侧电极的触点部与下侧电极的触点部能够接触的方式形成即可。例如，上侧电极的触点部的形状和下侧电极的触点部的形状也可相互不同。
另外，作为对上述按键开关装置的键顶进行支承的支承机构，虽然采用齿轮连杆机构，但不限于此形态，也可采用缩放机构。
在图22中表示本实施方式的另一按键开关装置的剖视图。图22所示另一按键开关装置，作为支承键顶10的支承机构，采用缩放机构。键顶10经多个连杆构件15、16支承在基材21上。在基材21的下侧，配置支承构件22及膜片23。在键顶10与支承构件22之间，配置作为弹性构件的橡胶帽51。
连杆构件15、16在一方的端部具有滑动轴15a、16a。连杆构件15、16在另一方的端部具有转动轴15b、16b。滑动轴15a在形成在了键顶10上的框部10c的内部能滑动地被支承。滑动轴16a在形成在了基材21上的框部21a的内部能滑动地被支承。滑动轴15b能转动地支承在被形成在了基材21上的插入部21b上。转动轴16b能转动地支承在被形成在了键顶10上的插入部10b上。
多个连杆构件15、16，以当在侧视时相互交叉的方式配置。连杆构件15、16由支承轴17支承。支承轴17，配置在多个连杆构件15、16交叉的部分。连杆构件15、16经支承轴相互卡合。即，连杆构件15、16交叉，配置了支承轴17的部分与卡合部相当。
在缩放机构，如键顶10被向箭头101所示方向推压，则滑动轴15a、16a向箭头102所示方向移动。另外，转动轴15b、16b转动，连杆构件15、16驱动。此时，因为连杆构件15、16经支承轴17卡合，所以，当1个连杆构件驱动了时，其它连杆构件被经支承轴17连动地驱动。例如，如键顶10的端部被推压，连杆构件15开始驱动，则连杆构件16也被经支承轴17驱动。因为连杆构件15、16连动，所以，能够使键顶10向与膜片23的表面大体垂直的方向移动。
这样，即使在键顶的支承机构是缩放机构的场合，也与齿轮连杆机构同样，能够稳定地推压橡胶帽。即使在膜片23通过1次的操作连接多个触点对的场合，也能够实现稳定的连接。
本实施方式的键盘及按键开关装置，例如能够适合地用于产业用机械的操作盘或医疗设备的操作盘等。本实施方式的按键开关装置虽然配置在键盘上，但不限于此方式，可在进行键输入的任意的按键开关装置中采用。另外，在将多个按键开关装置配置在键盘上的场合，也可一体化地形成多个橡胶帽。
上述实施方式，能够适当组合。在上述各图中，对同一或相等的部分标注同一附图标记。另外，上述实施方式是例示，不限定发明。另外，在实施方式中，包含由权利要求表示的变更。
附图标记说明：
1 按键开关装置
10 键顶
11、12 连杆构件
11c、12c 齿部
13b、13g、13i、13j、13k 推压部
13d 变形部
13e、13h 变形部
51～55 橡胶帽
15、16 连杆构件
17 支承轴
22 支承构件
23 膜片
24、62～65 上侧层
25 隔片
26 下侧层
30a 触点部
31～40 上侧电极
31a、32a、33a、34a、35a、36a、37a、38a、39a、40a 触点部
41 驱动回路
81 键盘
95 极小点

Claims (9)

1.一种按键开关装置，其特征在于：
具备移动构件、支承机构和电气性连接构件；
该移动构件通过按下来移动；
该支承机构能移动地支承上述移动构件；
该电气性连接构件具有多个上侧电极和多个下侧电极，该多个下侧电极分别与多个上述上侧电极中的任一个对应，与对应的上侧电极构成触点对；
相对于一个移动构件配置多个触点对；
弹性构件对相对于一个上述移动构件配置的多个上述触点对进行推压。
2.根据权利要求1所述的按键开关装置，其特征在于：具备弹性构件，该弹性构件配置在上述移动构件与上述电气性连接构件之间，具有弹性，被上述移动构件推压而对上述电气性连接构件进行推压；
上述弹性构件具有推压上述电气性连接构件的推压部；
上述推压部具有顶部，该顶部与上述电气性连接构件面对，在多个上述触点对面对的方向上延伸。
3.根据权利要求2所述的按键开关装置，其特征在于：上述推压部具有大致三棱柱的形状，具有呈线状延伸的上述顶部。
4.根据权利要求1至3中任一项所述的按键开关装置，其特征在于：上述支承机构具有相互卡合的多个连杆构件，以当1个上述连杆构件被驱动时其它上述连杆构件被连动地驱动的方式形成；
上述连杆构件具有形成在了端部的齿部；
以多个上述连杆构件的齿部相互啮合的方式形成。
5.根据权利要求1至3中任一项所述的按键开关装置，其特征在于：上述支承机构具有相互卡合的多个连杆构件，以当1个上述连杆构件被驱动时其它上述连杆构件被连动地驱动的方式形成；
多个上述连杆构件以在侧视时相互交叉的方式配置；
在多个上述连杆构件交叉的部分，配置有对多个上述连杆构件进行支承的支承轴。
6.根据权利要求1至5中任一项所述的按键开关装置，其特征在于：按下上述移动构件时的负荷的按下特性，具有负荷成为极小的极小点；
上述电气性连接构件及上述弹性构件被形成为，使上述触点对在上述极小点以下的上述移动构件的移动量中被连接。
7.根据权利要求1至6中任一项所述的按键开关装置，其特征在于：上述上侧层包含聚对苯二甲酸乙二醇酯膜；
上述上侧电极，使用导体胶通过印刷形成。
8.根据权利要求1至7中任一项所述的按键开关装置，其特征在于：上述下侧电极，在基板的表面通过腐蚀加工形成。
9.一种键盘，其特征在于：配置有多个根据权利要求1至8中任一项所述的按键开关装置。
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