JP2950418B2 - キースイッチ装置 - Google Patents

キースイッチ装置

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JP2950418B2
JP2950418B2 JP10277419A JP27741998A JP2950418B2 JP 2950418 B2 JP2950418 B2 JP 2950418B2 JP 10277419 A JP10277419 A JP 10277419A JP 27741998 A JP27741998 A JP 27741998A JP 2950418 B2 JP2950418 B2 JP 2950418B2
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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

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  • 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、キースイッチ装置に関
し、特に、ノート型ワードプロセッサ、ノート型パーソ
ナルコンピュータ等に付設される薄型のキーボードに使
用して好適な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
キースイッチ装置としては、キーステムを一体に有する
キートップをホルダプレートに形成されたホルダ部に挿
通して案内支持するとともに、キーステムの下方にスイ
ッチング部材を配設したキースイッチ装置が一般に用い
られている。かかるキースイッチ装置は、キーステムの
上下動をホルダ部を介して摺動案内し、キーステムの下
部によりスイッチング部材を押下して、スイッチング動
作を行わせるものである。
【0003】また、スペースキーやリターンキー等の大
型のキートップを使用するキースイッチ装置としては、
キートップの押下時に、そのキートップが傾いた状態で
押下されるのを防止すべく、特開昭60−62017号
公報、特開昭64−7441号公報や米国特許第4,4
33,225号公報に記載されたキースイッチ装置が知
られている。
【0004】特開昭60−62017号公報に記載され
たキースイッチ装置は、軸によりはさみ状に交叉してな
る2つのはさみ状部材にキートップを支持するととも
に、キートップの中心部から離れた位置にスイッチング
部材を配置している。そして、キートップの押下時に
は、各はさみ状部材の端部に形成された複数個のピンを
水平方向に摺動案内するとともに、キートップの裏面に
配設されたキーステムをホルダ部を介して上下に摺動案
内しつつ、そのキーステムによりスイッチング部材を押
下するようにしたものである。
【0005】特開昭64−7441号公報に記載された
キースイッチ装置は、特開昭60−62017号公報に
記載されたキースイッチ装置と基本的構成を同じくする
ものであり、はさみ状部材に対するキートップの着脱を
容易にする点に特徴を有している。
【0006】米国特許第4,433,225号公報に
は、L型のキートップを備えたキースイッチ装置が開示
される。このキースイッチ装置は、アームの中央部が軸
により結合されたはさみ状部材を有している。かかるは
さみ状部材は第1、第2、第3、第4の4個の端部を備
えており、その第1、第2の端部はL型キートップの出
張った部分内で水平方向に摺動可能となっている。しか
し、キースイッチ部分は、はさみ状部材とは別のところ
に位置するため、これだけではキースイッチ装置として
成り立たず、キーステムやそのほかの多くの部品が必要
となり、構造が複雑化してしまう。
【0007】これら各公報に記載されたキースイッチ装
置は、スペースキー等の大型キーであっても、キートッ
プのどの部分を押下しても、キートップの水平状態を保
持しつつ、その上下動を案内できるものである。このよ
うに、前記したキースイッチ装置は、いずれにおいて
も、スイッチング部材を押下するためのキーステムをホ
ルダ部を介して上下に摺動案内しつつ、そのキーステム
でスイッチング部材を押下する点で共通している。
【0008】これに対し、実開平2−5236号公報に
は、上下方向に摺動案内されるキーステムおよびホルダ
部を備えないキースイッチ装置が記載されている。この
キースイッチ装置は、矩形状の2つの枠体を備え、その
2つの枠体をX字状に交叉させて、キートップの支持部
材としている。キートップの下面中央部には、下方へ突
出する突起が設けられ、その突起により、スイッチング
部材であるラバースプリングを押圧するように構成され
ている。このキースイッチ装置においても、前記したキ
ースイッチ装置と同様に、キートップのどの部分を押下
しても、キートップを傾けてしまうことなく、キートッ
プを水平に保持したまま下降させることができる。
【0009】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、近年ワ
ードプロセッサやパーソナルコンピュータ等における小
型化、薄型化に伴い、これらに付設されるキーボードも
小型化、薄型化が指向されてきている。一方では、キー
入力の操作性を向上させるとともにキー入力の確実性を
担保すべく大きなストロークが要求されている。このよ
うな状況下において、前記した一般に使用されているキ
ースイッチ装置では十分なキーストロークを得ることが
できないという問題点があった。
【0010】かかる一般に使用されているキースイッチ
装置において、キーボードの薄型化を実現しようとすれ
ば、ホルダ部により摺動案内されるキーステムの部分が
減少し、これに伴うキートップの傾動に起因してキース
テムとホルダ部との間でこじれが生じてしまう。逆に、
これを防止するためキーステムがホルダ部により摺動案
内される部分を大きくすると、キーストロークが減少し
てしまうというジレンマがある。
【0011】ここに、キートップの押下時にキーステム
とホルダ部との間でこじれが生じると、これが摺動ノイ
ズ発生の原因となりキーの操作性を著しく損なうことに
なる。また、キーステムとホルダ部との間で生じるこじ
れは、常にキートップの中央部を押下している場合には
キーステムが垂直に押下されることとなるので発生しに
くいものである。よって、かかるこじれの発生を防止す
べく、キーの操作面積を小さくして常にキートップの中
央部が押下されるようにすることも考えられるが、この
場合もキーの操作性を著しく損なう点では前記のものと
変わるところがない。
【0012】また、前記各公報に記載されたキースイッ
チ装置は特にキーボードの薄型化を指向するものではな
い。よって、スイッチング部材を押下するための押下部
材をキートップから下方へ突出させて設ける必要があ
り、これにより薄型化が困難となるという問題点があ
る。更に、キートップの裏面に押下部材を形成する必要
からキースイッチ装置の構造が複雑化して、コストアッ
プの原因となるとともに、その組立が困難になるという
問題があった。
【0013】特に、前記各公報に記載されたキースイッ
チにおいて、はさみ状部材やX状枠体の下端部を回動あ
るいは摺動可能に係止するための係止部材は、スイッチ
装置を支持する支持板等に対して別体に形成されてお
り、かかる係止部材を支持板上に取り付けるように構成
されている。このように構成された場合、係止部材を別
に形成する必要上、また、係止部材を支持板に取り付け
る作業を行う必要上、キースイッチ装置のコストアップ
を招来してしまう。これに対して、はさみ状部材や枠体
の下端部を係止する係止部を支持板と一体に形成するこ
とも考えられるが、係止部を支持板上の上面から単に突
出形成して係止部の下面と支持板の上面とを対向させて
溝状に形成する場合には、上型と下型とにより単純な型
抜き成形を行うことができず、その成形上スライド型を
使用する必要がある。このような場合には、上型と下型
とにより上下抜きを行う場合に比して、係止部の製造が
格段に煩雑となり、また、コストアップともなる。ま
た、前記のように係止部を支持板上で溝状に形成する場
合には、かかる係止部に係止されるはさみ状部材や枠体
の下端部が支持板上で摺動されることとなり、支持板の
厚さ分を有効利用できず、この結果、キースイッチ装置
の薄型化に限界が発生する。
【0014】本発明は、上述した問題点を解決するため
になされたものであり、キーステムをホルダ部により上
下に摺動案内する構成を不として、キーボードの薄型
化に対応しつつ、キーストロークを大きく維持すること
ができ、また、案内部材を構成する2つのリンク部材の
下端部を係止する係止部をホルダ部材に形成するについ
て、極めて簡単且つ低いコストをもって形成することが
可能であり且つ各リンク部材の下端部を係止部に対して
容易に係止可能なキースイッチ装置を提供することを目
的とする。
【0015】
【課題を解決するための手段】この目的を達成するため
に請求項1記載のキースイッチ装置は、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
の上下動を案内支持する案内部材と、キートップの上下
入力操作にて弾性変形可能なキャップ状のラバースプリ
ングと、ラバースプリングの弾性変形によりスイッチ動
作するスイッチング部とを有し、前記案内部材が、相互
に可動自在に連結された第1リンク部材及び第2リンク
部材とから構成されるとともに、第1リンク部材及び第
2リンク部材の各端部を前記キートップの下面及びホル
ダ部材に連結係止したキースイッチ装置において、前記
ホルダ部材を支持する支持部材と、前記ホルダ部材に形
成され、前記ラバースプリングを配置するスプリング配
置部と、前記第1リンク部材の下側端部に形成された第
1軸部と、前記第2リンク部材の下側端部に形成された
第2軸部と、前記スプリング配置部の近傍位置にてホル
ダ部材に形成され、前記支持部材との間で前記第1軸部
及び第2軸部を可動状態に係止し、前記第1軸部及び第
2軸部を挿入するための開放挿入部を設け、且つ、下方
が開放されてなる係止部とを備えたことを特徴とする。
【0016】
【作用】本発明のキースイッチ装置によれば、キートッ
プが非押下の状態では、キートップはラバースプリング
により上方へ付勢され、上方に保持されている。かかる
状態からキートップが押下されると、キートップはラバ
ースプリングの付勢力に反して下降する。このキートッ
プの下降動作に伴って、案内支持部材の第1リンク部材
及び第2リンク部材の下側端部に形成された第1軸部及
び第2軸部が、ホルダ部材に形成された係止部内で移動
する。これにより、キートップの下降動作を案内すると
ともに、ラバースプリングの弾性変形に基づきスイッチ
ング部を介してスイッチ動作が行われる。一方、キート
ップの押下が解除されると、キートップはラバースプリ
ングにより上方へ付勢されているので、その付勢力によ
り、キートップは案内部材部材に支持されつつ上方へ押
し上げられて、元の位置に復帰する。
【0017】
【実施例】以下、本発明を具体化した実施例に基づいて
図面を参照しつつ詳細に説明する。図1から図3に本発
明の第1の構成を示す。図1はキースイッチ装置の側断
面図であり同図において、キートップ1はABS樹脂等
の合成樹脂から成型されており、その上面にはアルファ
ベット等の文字が印刷等により形成されている。また、
キートップ1の裏面からは、回動係止部2、及び摺動係
止部3が下方に向けてキートップ1本体と一体に設けら
れている。
【0018】回動係止部2には、後述する2つのリンク
部材7、8のうちの一方のリンク部材7の一端に形成さ
れた第1係止ピン13、14を回動可能に係止する係止
孔4が穿設されており、また、摺動係止部3には、他方
のリンク部材8の一端に形成された第2係止ピン23、
24を水平方向に摺動可能に係止する係止溝5が形成さ
れている。キートップ1の下方には、キートップ1の上
下動を案内支持する案内支持部材6が配設されており、
かかる案内支持部材6は2つのリンク部材7、8から構
成される。
【0019】一方のリンク部材7は図2に示すように、
基部9の両端に2つの基端部10、11を一体に形成し
てなるものである。基部9の中央部の一側面からは軸1
2が延設されており、かかる軸12は後述する他方のリ
ンク部材8に形成された軸孔20に軸支される。
【0020】なお図1に示すように、リンク部材7の第
1係止ピン13、14と第2係止ピン15、16は軸1
2を中心として一直線上に並び、且つ軸12からの距離
が等しくなるように構成される。またリンク部材8の第
1係止ピン21、22と第2係止ピン23、24は軸孔
20を中心として一直線上に並び、且つ軸孔20からの
距離が等しくなるように構成される。
【0021】そしてこれら両リンク部材7、8は、軸1
2と軸孔20を回動可能に連結した状態において、下基
端部11、18の位置で上側に凸となるように屈曲して
いる。そのため、図1に示されるように軸支部Aの下側
において大きな空間を有するように構成されるので、後
述する側面視略台形のラバースプリング31を効率よく
軸支部Aの下側に収納できるのである。さらに、図1に
示すように、両リンク部材7、8は上基端部10、19
の先端部の厚さを小さくしている。このためキートップ
1が押下された場合にも、両リンク部材7、8の上基端
部10、19と下基端部11、18はキートップ1の押
下の途中で互いに接触することがない。よって、キート
ップ1はその押下動作を途中で妨げられることがなく、
キーストロークを十分に確保できるように構成される。
【0022】また、図2に示すようにリンク部材7は、
上基端部10の両端延部10Aの側面からは、第1係止
ピン13、14が延設されており、この第1係止ピン1
3、14は前記したキートップ1の回動係止部2に穿設
された係止孔4に回動可能に係止されるものである。更
に、下基端部11は平面視でコ字状に形成されており、
コ字状の両端延部11Aの側面からは前記と同様の第2
係止ピン15、16が延設されている。かかる第2係止
ピン15、16は後述するホルダ部材25に形成された
摺動係止部26に摺動可能に係止される。
【0023】更に、リンク部材8は図3に示すように、
基部17の両端に2つの上下基端部18、19を一体に
形成してなるものである。基部17の中央部には軸孔2
0が穿設され、この軸孔20には前記のようにリンク部
材7の基部9に設けられた軸12が挿通される。また、
下基端部18は平面視コ字状に形成されており、コ字状
の両端延部18Aからは第1係止ピン21、22が延設
されている。この第1係止ピン21、22は後述するホ
ルダ部材25に形成された回動係止部27に回動可能に
係止される。
【0024】更に、上基端部19の両端延部19Aから
前記と同様の第2係止ピン23、24が延設されてお
り、かかる第2係止ピン23、24は前記したキートッ
プ1の摺動係止部3に形成された係止溝5に摺動可能に
係止されるものである。前記したように案内支持部材6
は、一方のリンク部材7の基部9に形成された軸12を
他方のリンク部材8の基部17に穿設した軸孔20に挿
通して構成されるものであり、両リンク部材7、8は軸
12と軸孔20とよりなる軸支部Aを介して相互に回動
可能となる。
【0025】次に、案内支持部材6の下方にはホルダ部
材25が配設されており、かかるホルダ部材25上には
前記リンク部材7の下基端部11に延設された第2係止
ピン15、16及び前記リンク部材8の下基端部18に
延設された第1係止ピン21、22をそれぞれ係止する
ための摺動係止部26、及び回動係止部27が設けられ
ている。摺動係止部26はホルダ部材25から凸状に一
体に形成されるとともに長孔状の係止溝28が設けられ
ており、かかる係止溝28には前記リンク部材7の第2
係止ピン15、16が水平方向に摺動可能に係止されて
いる。また、回動係止部27は摺動係止部26と同様に
ホルダ部材25から凸状に一体に形成されるとともに係
止孔29が設けられており、この係止孔29には前記リ
ンク部材8の第1係止ピン21、22が回動可能に係止
されている。
【0026】前記構成において、軸支部Aの中心を通る
垂線Lを基準として図1中左方側に存在するキートップ
1の裏面に形成された回動係止部2及びホルダ部材25
に形成された回動係止部27には、それぞれ第1係止ピ
ン13、14及び21、22を回動可能に係止する係止
孔4及び係止孔29が設けられていることになる。ま
た、垂線Lの図1中右方側に存在するキートップ1の裏
面に形成された摺動係止部3及びホルダ部材25に形成
された摺動係止部26には、それぞれ第2係止ピン2
3、24及び15、16を水平方向に摺動可能に係止す
る係止溝5及び係止溝28が設けられていることにな
る。
【0027】ホルダ部材25の下方には、スイッチ電極
を含む所定の回路パターン(図示せず)が形成されたフ
レキシブル回路基板30が配設され、スイッチ電極に対
応する位置にはスイッチング部材として逆カップ状のラ
バースプリング31が載置されている。このラバースプ
リング31は内部に公知の可動電極を有しており、ま
た、その上面の中央部には前記した2つのリンク部材
7、8を相互に回動可能に軸支する軸支部Aが対向配置
される。
【0028】これより、キートップ1の押下に伴って軸
支部Aが下方に移動すると、軸支部Aはラバースプリン
グ31を押下し、その押下量が一定の限度を超えるとラ
バースプリング31が挫屈して、ラバースプリング31
内の可動電極によりスイッチ電極が短絡される。更に、
フレキシブル回路基板30の下方にスイッチ支持板32
が配設されており、かかるスイッチ支持板32は前記し
た各フレキシブル回路基板30、ラバースプリング31
及びキートップ1を支持した案内支持部材6を支持す
る。
【0029】続いて、前記の構成を有するキースイッチ
装置の動作について説明する。キートップ1を下方に押
下すると、キートップ1が下方へ移動するのに伴ってリ
ンク部材7の第1係止ピン13、14は回動係止部2の
係止孔4内で反時計方向に回動するとともに、リンク部
材8の第2係止ピン23、24は摺動係止部3の係止溝
5内で水平方向(図1中右方向)に摺動する。これと同
時に、リンク部材8の第1係止ピン21、22はホルダ
部材25における回動係止部27の係止孔29内で時計
方向に回動するとともに、リンク部材7の第2係止ピン
15、16は摺動係止部26の係止溝28内で水平方向
(図1中右方向)に摺動する。
【0030】この結果、リンク部材7及び8を相互に軸
支する軸支部Aは下方に移動するとともにラバースプリ
ング31を徐々に押下していき、その押下量が一定の限
度を超えた時点でラバースプリング31は挫屈される。
これにより、ラバースプリング31内の可動電極がフレ
キシブル回路基板30上のスイッチ電極を短絡し所定の
スイッチング動作が行われる。
【0031】キートップ1の押下を解除すると、両リン
ク部材7、8の軸支部Aはラバースプリング31の弾性
復元力により上方に押し上げられる。これに伴って前記
第1係止ピン13、14、21、22、及び前記第2係
止ピン15、16、23、24は前記したのと逆の動作
を行い、この結果、キートップ1は元の位置に復帰され
る。ここに、第1係止ピン13、14、21、22は水
平方向には移動されることなくそれぞれ係止孔4、29
内で回動するのみであるので、キートップ1は水平方向
に移動されることないため隣合ったキーとぶつかり合う
ことはなく、キートップ1のキー面の水平状態を保持し
たまま上下動されるものである。
【0032】前記ラバースプリング31は前述のように
側面視略台形であり、その上底の長さと下底の長さ及び
高さに起因する側面の角度は、その所望のキータッチに
応じて決まる。そして、さらにこの台形部の高さ、即ち
ラバースプリングの高さは、キーストロークに応じて決
定され、高いほうが好まれる。しかし、装置全体の厚さ
を鑑みれば、このラバースプリングはそれほど大きくす
ることができないことは自明である。
【0033】そこで、本実施例にあっては、前述のよう
に両リンク部材7、8を屈曲させることにより、軸支部
Aの下に大きな空間を取り得るようにした。従って、本
実施例にあっては、両リンク部材を側面視略直線状とし
た特開昭60−62017号公報あるいは特開昭64−
7441号公報記載の装置に本発明の構成を適用したも
のと比べ、より薄型で大きなキーストロークを得ること
ができる。また、前述のように両リンク部材7、8の上
基端部10、19の先端側の厚さを側面視において小さ
くしているため、キーストローク動作をその途中で妨げ
ることなく、十分なストロークを確保できる。
【0034】以上詳細に説明した通り本実施例に係るキ
ースイッチ装置は、2つのリンク部材7及び8を相互に
軸支する軸支部Aをラバースプリング31に対応する位
置に配設するとともに、かかる軸支部Aを介してラバー
スプリング31を押下するようにした。よって、従来の
キースイッチ装置のようにキーステムをキーホルダ部に
より案内する構成を全く不要とできると共に、ラバース
プリング31を押下するための特別の構成を必要としな
いキースイッチ装置を実現することができる。
【0035】これより、キーボードの薄型化に対応して
キーストロークを大きくすることができ、よってキー操
作性が良好でキー入力を確実に行い得るとともに、簡単
な構造のキートップ1を使用してコストの低いキースイ
ッチ装置を提供することができる。特に、本実施例に係
るキースイッチ装置では、キーステムをキーホルダ部に
より案内する構成を全く不要とすることができるので、
従来のキースイッチ装置のようにキーの押下時にキース
テムとキーホルダ部との間で摺動ノイズが全く生じるこ
とはないとともに、キーの操作面積を小さくしてキーの
中央部を押下させるようにする必要性は全くなくなるも
のである。
【0036】また、本実施例に係るキースイッチ装置で
は、回動係止部2の係止孔4及び回動係止部27の係止
孔29に係止される各第1係止ピン13、14、21、
22はキートップ1の押下時にも、水平方向に移動する
ことなく係止孔4、29内で回動するのみであるので、
キートップ1が水平方向に移動されることはない。従っ
て、隣接するキーとキーとで衝突することなく、この点
からもキー操作性が良好でキー入力を確実に行い得るキ
ースイッチ装置を提供することができるものである。
【0037】尚、本発明は前記実施例に限定されるもの
ではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲で種々の変
形、改良が可能である。例えば、本実施例におけるリン
ク部材7、8はパンタグラフ状に組み合わせた同種の部
材によっても同様の効果を得られることは勿論である。
また、本実施例では、リンク部材7、8の軸支部Aによ
りラバースプリング31を押下しているが、リンク部材
7、8またはキートップ1に設けられた別部材によりラ
バースプリング31を押下しても同様の効果が得られる
ことは勿論である。
【0038】次に、本発明の第2の構成を図4〜図15
を参照して説明する。図4はキースイッチの側断面図を
示し、キースイッチ101はキートップ102と、第1
リンク104と第2リンク105とを側面視はさみ字状
に配置した案内支持部材103と、該案内支持部材10
3にて押圧されるキャップ状のラバースプリング106
と、前記案内支持部材103を支持するための合成樹脂
製のホルダ部材107と、該ホルダ部材107の取付け
孔107Aにスイッチング部129(図12及び図13
参照)が臨むようにホルダ部材107の下面に張設され
たフレキシブル回路基板109と、その下面側に張設さ
れた補強板110とから構成されている。
【0039】図4および図12に示すように、ラバース
プリング106は、フレキシブル回路基板109におけ
るスイッチング部(電気接点部)129(図13参照)
の上方を覆うように、ホルダ部材107の取付け孔10
7A内に嵌挿配置されている。本発明のラバースプリン
グ106は、電気絶縁性のあるシリコーンゴム或いはE
PDM(エチレンプロピレンジエンメチレン)等にて構
成され、平面視略円板状の厚い頭部106Aと、該頭部
の周囲から下向きに延びる截頭円錐状のドーム部と、該
ドーム部の外周に略水平に半径外向きに延びる厚肉の鍔
部とからなる下向き開放のキャップ状に一体成形されて
いる。キートップ102の押下時に、第1リンク104
と第2リンク105との押圧部にて押圧されるラバース
プリング106の頭部106Aの下面には、前記スイッ
チング部129の接点部に当接して両スイッチング部を
電気的にON・OFFするための導電性を有する導電ゴ
ムからなる可動接点部130を固着する。なお、ラバー
スプリング106全体に、シリコーンゴムにカーボンブ
ラック等の導電性粒子を分散充填させて導電性を備える
ように形成しても良い。
【0040】ABS樹脂等の合成樹脂にて成形されたキ
ートップ102は、その上面(表面)に数字、英字等の
文字が刻印または印刷等により付されている。キートッ
プ102の下面には、後述する第1リンク104におけ
る上基端部の第2係止ピン111A,111Bを略水平
方向でキートップ102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116と、第2リン
ク105における上基端部の第1係止ピン113A,1
13Bを回動のみ可能に係止するための孔状の回動係止
部115とを一体的に備えた前後長手の左右一対の係止
部材117を一体成形或いは接着剤等により接着する等
して突設させる(図6参照)。
【0041】図7(A)(B)及び図8〜図10を参照
して、ガラス繊維強化合成樹脂製等の合成樹脂製の第1
リンク104及び第2リンク105を詳細に説明する。
図7(A)は第1リンク104の平面図、図7(B)は
第2リンク105の平面図である。第1リンク104は
基部118と上下基端部119,120とにより平面視
で実質上略H状に一体成形したものである。基部118
の側面には、支持孔121を横向きに穿設し、下基端部
120の左右両側端から延びるアーム部120A、12
0Bの側面には、各々第1係止ピン112A、112B
を横向きに突設し、上基端部119の側面には第2係止
ピン111A、111Bを横向きに突設している。
【0042】第2リンク105も基部122と上下基端
部123、124とにより平面視で実質上略H状に一体
成形したものである。前記基部122の一側面には横向
きに枢支軸125を突設し、該枢支軸125を前記第1
リンク104における支持孔121に回動可能に嵌挿す
る。第2リンク105における下基端部124の左右両
側端から延びるアーム部124A、124Bの側面に
は、各々第2係止ピン114A、114Bを横向きに突
設し、上基端部123の側面には第1係止ピン113
A、113Bを横向きに突設している。
【0043】この実施例では側面視(図4、5、8、
9、10、14)において、前記第1リンク104の第
1係止ピン112A、112Bと支持孔121と第2係
止ピン111A、111Bは一直線上に位置し、かつ、
第1係止ピン112A、112Bから支持孔121まで
の距離と第2係止ピン111A、111Bから支持孔1
21までの距離とが等しくなるように構成される。ま
た、前記第2リンク105の第1係止ピン113A、1
13Bと枢支軸125と第2係止ピン114A、114
Bは一直線上に位置し、かつ、第1係止ピン113A、
113Bから枢支軸125までの距離と第2係止ピン1
14A、114Bから枢支軸125までの距離とが等し
くなるように構成される。このように構成すると、後述
のように、第1リンク104の下基端部の第1係止ピン
112A、112Bを中心にして案内支持部材103が
回動変位することにより、キートップ102はホルダ部
材107の上面に対して平行状態を保ったまま昇降動作
することができる。
【0044】また、前記第1リンク104の基部118
及び第2リンク105の基部122の下面には、下向き
凸多角形状の押圧部131、132をそれぞれ形成して
あり、この両押圧部131、132で ラバースプリン
グ106の頭部106A上面を押圧することになる。図
4及び図8〜図10の実施例では、第1リンク104に
おける押圧部131と第2リンク105における押圧部
132とは、各基部118、122下面の略中央部で鈍
角状に屈曲させてつながる2つの平面部131A、13
1B及び平面部132A、132Bからなる。そして、
平面部131A、131B、支持孔121の位置関係
と、平面部132A、132B、枢支軸125の位置関
係とは同一(但し、左右逆関係)となっている。
【0045】図12及び図13は、ガラス繊維強化合成
樹脂製等の合成樹脂製のホルダ部材107の一部を示す
図で、該ホルダ部材107には前記キャップ状のラバー
スプリング106下端の鍔部が位置ずれ不能に嵌挿でき
る略矩形状の取付け孔107Aを穿設し、該取付け孔1
07Aの左右両側縁には、左右一対の回動係止部127
と、前後長手溝状の摺動係止部128とを、その各係止
部127,128が下方に開放するように一体的に射出
形成されている。
【0046】ここに、回動係止部127、摺動係止部1
28の下方は、図13に示すように、開放されて開放挿
入部を構成しており、所定の上型と下型との間に形成さ
れる所定間隙に樹脂を注入してホルダ部材107を樹脂
成形した後に、上型と下型とを単純に上下抜きすること
ができる。これにより、第1リンク104の第1係止ピ
ン112A、112Bを係止する回動可能に係止する回
動係止部127、及び、第2リンク105の第2係止ピ
ン114A、114Bを摺動可能に係止する摺動係止部
128をホルダ部材107に形成するについて、コスト
の高いスライド型を使用する必要はなく、極めて簡単且
つ低いコストをもって形成することができるものであ
る。
【0047】そして、この回動係止部127に対して
は、第1リンク104における下基端部の第1係止ピン
112A、112Bを開放挿入部の下側から回動可能に
嵌挿し、摺動係止部128に対しては第2リンク105
における下基端部の第2係止ピン114A、114Bを
開放挿入部の下側から前後摺動するように嵌挿したの
ち、ホルダ部材107の下面にフレキシブル回路基板1
09を張設固着する。
【0048】このとき、回動係止部127及び摺動係止
部128の下方は開放されているので、回動係止部12
7に係止される第1係止ピン112A、112B、及
び、摺動係止部128に係止される第2係止ピン114
A、114Bは、回路基板109の上面に載置されつ
つ、それぞれ回動、摺動されることとなる。これによ
り、各第1係止ピン112A、112B及び第2係止ピ
ン114A、114Bをホルダ部材107の厚さ内で係
止することができ、ホルダ部材107の厚さ分の有効利
用を図りつつキースイッチ101薄型化を実現すること
ができる。また、各回動係止部127及び摺動係止部1
28には、開放挿入部が設けられていることから、各開
放挿入部を介して第1係止ピン112A、112B及び
第2係止ピン114A、114Bを容易に挿入係止する
ことができる。
【0049】図11に示すように、キートップ102の
図11における左右方向の動きは、第1リンク104及
び第2リンク105の第2係止ピン111A、111
B、114A、114Bの左右方向の動きがキートップ
102及びホルダ部材107の摺動係止部116、12
8の側面により係止されることにより、又は、第1リン
ク104及び第2リンク105の第1係止ピン113
A、113B、112A、112Bの左右方向の動きが
キートップ102及びホルダ部材107の回動係止部1
15、127の側面により係止されることにより、抑制
される。よって、キートップ102は図11における左
右方向にその位置が移動することがないため、キートッ
プ102の押下時においても隣合ったキーと衝突するこ
とがない。また、このように両リンク104、105の
図11における左右方向の動きが抑制されるため、支持
孔121から枢支軸125が抜けでることが防止され
る。
【0050】また、図4、図13において、ホルダ部材
107における摺動係止部128の摺動溝は前端部30
0と後端部301を有し、キートップ102が下向きに
押圧されていない状態(フリー状態)でキートップ10
2が最上昇位置にあるときには、第2リンク105の第
2係止ピン114A、114Bは、摺動係止部128に
おける摺動溝の前端部300に当接するように構成され
ている。更に、図5に示すように、キートップ102が
最上昇位置から案内支持部材103を介してラバースプ
リング106を最大限に押圧した状態であっても、第2
リンク105の第2係止ピン114A、114Bは摺動
係止部128における摺動溝の後端部301に当接しな
いように構成されている。
【0051】前記のような構成を採用することにより、
キートップ102の非押下時には、第2リンク105の
第2係止ピン114A、114Bが係止溝の前端部30
0に当接してキートップの最上昇位置を規制し、また、
キートップ102の押下時には、第2係止ピン114
A、114Bが係止溝の後端部301に当接しないよう
にして折損等を防止することができる。
【0052】尚、前記構成加えて、図4、図5に示すよ
うに、キートップ102の下面に設けられる係止部材1
17の摺動溝に前端部302と後端部303を形成し、
キートップ102の非押下時には、第1リンク104の
第2係止ピン111A、111Bを前端部302に当接
してキートップ102の最上昇位置を規制し、また、キ
ートップ102押下時には、第2係止ピン111A、1
11Bを後端部303に当接しないように構成してもよ
い。
【0053】次に、図17に案内支持部材103の構成
を図解する。図17(A)は図4を図解したものであ
る。第1リンク104と第2リンク105は枢支軸12
5により軸支部Cで軸支される。ここで、第2リンク1
05の第1係止ピン113A、113B(図17(A)
の端部P)から軸支部Cまでの距離R1と、第1リンク
104の第1係止ピン112A、112B(図17
(A)の端部S)から軸支部Cまでの距離R2と、第2
リンク105の第2係止ピン114A、114B(図1
7(A)の端部T)から軸支部Cまでの距離R3とは等
しくなるように構成される。端部Pと軸支部Cと端部T
は一直線上の点となるように構成される。また、端部
P、Sは図17(A)における矢印X方向に摺動しない
回動可能な点であり、端部Pは側面視(図17(A))
端部Sの垂線上の点であるように構成される。このた
め、キートップ102が押下されて上下動した場合に
も、キートップ102の位置が矢印X方向に移動するこ
とはなく、正確なキーストロークが確保される(図17
(C)X行記載)。
【0054】また、かかる構成に加えて、各端部P、
Q、S、Tから軸支部Cまでの距離R1、R2、R3、
R4がすべて等しく、かつ、端部Qと軸支部Cと端部S
が一直線上の点となるように構成される場合には、キー
トップ102はキー押下に伴う上下動の間つねに水平状
態を保つことができる(図17(C)H行記載)。とこ
ろで、図18に示すように、端部Qから軸支部Cまでの
距離R4を他の端部P、S、Tから軸支部Cまでの距離
R1、R2、R3に対して長くすると、キートップ10
2を傾斜させた構成とすることができる。この構成にお
いても、キートップ102が押下され上下動した場合に
も、キートップ102の位置が矢印X方向に移動するこ
とはなく、正確なキーストロークが確保される。
【0055】また、この構成によれば、キートップ10
2の傾斜角度は端部Qから軸支部Cまでの距離をかえる
ことにより任意に決定できる。このため、各列毎の第1
リンク104の端部Qから軸支部Cまでの距離を変化さ
せることにより、カーブドキーボード等において各列毎
にキートップ102の傾きに異なった傾斜角度をつける
ことも容易となる。なお、端部Qから軸支部Cまでの距
離R4を他の端部P、S、Tから軸支部Cまでの距離R
1、R2、R3に対して短くしても、同様に、キートッ
プ102を傾斜させた構成とすることができることは勿
論である。
【0056】図17(B)は図12を図解したものであ
る。この図を用いて、図17(B)における矢印Y方向
および矢印R方向のキートップ102の位置の移動が生
じないことを説明する。両リンク104、105の第1
係止ピン112A、112B、113A、113Bの矢
印Y方向の移動がキートップ102及びホルダ部材10
7の回動係止部115、127の側面により係止される
ため、または、両リンク104、105の第2係止ピン
111A、111B、114A、114Bの矢印Y方向
の移動がキートップ102及びホルダ部材107の摺動
係止部116、128の側面により係止されるため、キ
ートップ102の矢印Y方向の移動は抑制される(図1
7(C)Y行記載)。このため、キートップ102が押
下されて上下動した場合にも、キートップ102の位置
が矢印Y方向に移動することはなく、正確なキーストロ
ークが確保される(図17(C)Y行記載)。また、各
係止ピン111A、111B、112A、112B、1
13A、113B、114A、114Bが各係止部11
5、116、127、128により係止されることで、
キートップ102の矢印R方向の移動は抑制される(図
17(C)R行記載)。
【0057】この構成により、キートップ102の押下
時に、ホルダ部材107の回動係止部127の箇所を中
心として第1リンク104が下向き回動(図4において
右回り回動)する一方、第2リンク105は枢支軸12
5の箇所を中心にして図4において左回り回動する。そ
うすると、キートップ102の押下の開始時点では、第
1リンク104における下基端部120に近い位置の基
部118下面の平面部131Aと、第2リンク105に
おける下基端部124に近い位置の基部122下面の平
面部132Aとがラバースプリング106の頭部106
A上面のうち、図12に斜線で示す押圧領域133、1
34に当接して、ラバースプリング106を押圧してい
る。キートップ102の押下量が増大すると、前記平面
部131A、131B間及び132A、132Bの間の
角部近傍の領域が柔らかなラバースプリングの頭部10
6Aの上面に当接する状態となる。
【0058】さらに、キートップ102の押下量が増大
すると、第1リンク104における上基端部119に近
い側の平面部131Bと第2リンク105における上基
端部123に近い側の平面部132Bとがラバースプリ
ング106の頭部106A上面に当接して押圧すること
になり、前記図12で押圧領域133、134は上下逆
転した位置(領域133は頭部106Aの右下半分の区
域、領域134は頭部106Aの左上半分の区域)とな
る。
【0059】本発明の第3の構成を図14を参照して説
明する。この実施例では、第1リンク204の基部21
8下面に形成した押圧部231は、3つの平面部を支持
孔221の軸線と略平行な稜線を持つ凸多角形状に連設
した形状に形成したものであり、図示しないが第2リン
ク205にも同様の多平面からなる押圧部232を形成
するのである。この実施例では、図15(A)に示すよ
うに、キートップ102の押下開始時における第1リン
ク204による押圧領域233と、第2リンク205に
よる押圧領域234とは、ラバースプリングの頭部10
6A上面の下半分と上半分との箇所で互いに左右に大き
く隔たった位置にあるが、キートップ102の押下量の
増大につれて、両押圧領域233、234は左右端から
中央へと接近し(図15(B)参照)、さらに左右の端
の方へと分かれていく(図15(C)参照)。
【0060】このようにして、第1リンク204及び第
2リンク205におけるそれぞれの押圧部231,23
2を下向き凸状の凸多角形平面に形成することにより、
ラバースプリングの頭部106A上面を各平面部の角部
で押圧する期間が短くなり、キーの操作感、特にタクテ
ィル(キートップの押下時の電気接点ON手前からON
時にキー作動抵抗力が急激に変動する触覚の感じ)が良
好となり、キーによる入力操作を安定させることができ
るのである。
【0061】また、キートップ102の押圧入力操作に
従って、前記頭部106A上面に対する押圧(当接)領
域が互いに反対側に向かって対称的に移動するので、キ
ートップのストーローク中のどの時点においても、ラバ
ースプリングの頭部106Aを図12中の上下(図15
の左右)に対して略対称な力で略均一に押圧できること
になり、ラバースプリングの座屈変形をキャップの周囲
で略同時に発生させることができる。
【0062】なお、スイッチング部129を形成するフ
レキシブル回路基板109に代えて、メンブレンスイッ
チ回路基板等の基板を使用しても良い。また、前記実施
例では、各平面部間を角部としたが、緩やかな曲面で各
平面部を連接するようにしても良い。
【0063】ところで、図16にキートップを押下した
場合の荷重とストローク量の関係を示す。図16(B)
は従来のキースイッチ装置のデータを示すグラフであ
る。これによると、操作者がキートップの中央を押下
した場合に比べキートップの端の部分、、、を
押下した場合は、操作者のうける荷重はより大きく、か
つ、不安定となることがわかる。
【0064】一方、図16(A)は本発明のキースイッ
チ装置のデータを示すグラフである。これによると、操
作者がキートップのどの部分、、、、を押下
した場合にも操作者のうける荷重はほぼ均一であること
がわかる。このことは、本発明のキースイッチ装置は、
操作者のあらゆるキー操作に対して常に一定の感触を操
作者に与えるものであり、操作者のスムースなキー入力
を可能とするものであることを示している。
【0065】
【発明の効果】請求項1記載のキースイッチ装置によれ
ば、第1リンク部材と第2リンク部材とを相互に可動自
在に連結した案内部材によりキートップの上下動を案内
支持する構成を使用して、キーステムをホルダ部により
上下に摺動案内する構成を不要としている。よって、キ
ーストロークの大きさを維持しつつ、キーボードを薄型
化することができるという効果がある。また、キー入力
の操作性を良好にすると共に、こじれのない確実なキー
入力を可能とすることができるという効果がある。
【0066】また、ホルダ部材に形成されてラバースプ
リングを配置するスプリング配置部の近傍位置にて、第
1リンク部材の下側端部に形成された第1軸部と第2リ
ンク部材の下側端部に形成された第2軸部とを可動状態
に係止する係止部をホルダ部材に形成するとともに、係
止部の下方を開放したので、所定の上型と下型との間に
形成される所定間隙に樹脂を注入してホルダ部材を樹脂
成形した後に、上型と下型とを単純に上下抜きすること
ができる。これにより、第1リンク部材の第1軸部を係
止する係止部、及び、第2リンク部材の第2軸部を係止
する係止部をホルダ部材に形成するについて、コストの
高いスライド型を必要とすることなく極めて簡単且つ低
いコストをもって形成することができるものである。
【0067】更に、係止部の下方は開放されて開放挿入
部が設けられているので、各第1軸部及び第2軸部はホ
ルダ部材の厚さ内で係止することができ、これによりホ
ルダ部材の厚さ分の有効利用を図りつつキースイッチ装
置薄型化を実現することができるとともに、係止部の開
放挿入部を介して第1軸部及び第2軸部を係止部に対し
て容易に挿入係止することができる
【図面の簡単な説明】
【図1】第1の構成のキースイッチ装置の側断面図であ
る。
【図2】第1の構成の一方のリンク部材の平面図であ
る。
【図3】第1の構成の他方のリンク部材の平面図であ
る。
【図4】第2の構成のキースイッチ装置の側断面図であ
る。
【図5】第2の構成のキートップの押下状態を示す側断
面図である。
【図6】キートップの下面図である。
【図7】(A)は第2の構成の第1リンクの平面図、
(B)は第2の構成の第2リンクの平面図である。
【図8】図7のVIII−VIII矢視断面図である。
【図9】図7のIX−IX矢視断面図である。
【図10】図7のX−X矢視断面図である。
【図11】図4のXI−XI矢視断面図である。
【図12】ラバースプリング及び取付け孔の平面図であ
る。
【図13】ホルダ部材の取付け孔部の斜視図である。
【図14】第3の構成の第1リンクの押圧部を示す側面
図である。
【図15】(A)、(B)、(C)は、第3の構成のキ
ートップの押下開始から押下量が増大するにつれての押
圧領域の変化を示す作用説明図である。
【図16】(A)は本発明におけるキースイッチ装置の
キー押下時における荷重とキーストローク量の関係を示
すグラフであり、(B)は従来のキースイッチ装置のキ
ー押下時における荷重とキーストローク量の関係を示す
グラフである。
【図17】(A)は図4を図解したものであり、(B)
は図12を図解したものであり、(C)はキー押下時に
キートップが図中矢印方向に移動することがないための
条件を示した表である。
【図18】本発明の別の実施例を図解したものである。
【符号の説明】
1 キートップ 2、27 回動係止部 3、26 摺動係止部 4、29 係止孔 5、28 係止溝 6 案内支持部材 7、8 リンク部材 13、14、21、22 第1係止ピン 15、16、23、24 第2係止ピン 25 ホルダ部材 30 フレキシブル回路基板 31 ラバースプリング A 軸支部 L 垂線 101 キースイッチ 102 キートップ 103 案内支持部材 104 第1リンク 105 第2リンク 106 ラバースプリング 107 ホルダ部材 107A 取付け孔 109 フレキシブル回路基板 110 補強板 112A、112B、113A、113B 第1係止ピ
ン 111A、111B、114A、114B 第2係止ピ
ン 115、127 回動係止部 116、128 摺動係止部 118、122 基部 121 支持孔 125 枢支軸 131、132 押圧部 133、134 押圧領域

Claims (1)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 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上下動を案内支持する
    案内部材と、キートップの上下入力操作にて弾性変形可
    能なキャップ状のラバースプリングと、ラバースプリン
    グの弾性変形によりスイッチ動作するスイッチング部と
    を有し、 前記案内部材が、相互に可動自在に連結された第1リン
    ク部材及び第2リンク部材とから構成されるとともに、
    第1リンク部材及び第2リンク部材の各端部を前記キー
    トップの下面及びホルダ部材に連結係止したキースイッ
    チ装置において、前記ホルダ部材を支持する支持部材と、 前記ホルダ部材に形成され、前記ラバースプリングを配
    置するスプリング配置部と、 前記第1リンク部材の下側端部に形成された第1軸部
    と、 前記第2リンク部材の下側端部に形成された第2軸部
    と、 前記スプリング配置部の近傍位置にてホルダ部材に形成
    され、前記支持部材との間で前記第1軸部及び第2軸部
    を可動状態に係止し、前記第1軸部及び第2軸部を挿入
    するための開放挿入部を設け、且つ、下方が開放されて
    なる係止部とを備えたことを特徴とするキースイッチ装
    置。
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