JP3971213B2 - キーボード入力装置 - Google Patents
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Description
【発明の属する技術分野】
本発明はキーボード入力装置に係わり、特にパーソナルコンピュータ等の入力装置として用いられるキーボード入力装置に関する。
【0002】
【従来の技術】
一般にノート型パソコン等に適用される薄型のキーボード入力装置は、内部が空洞状のラバースプリングで上方に弾性付勢されるキートップの支持部材としての、一対のレバー部材をリンク交叉させ、キートップの昇降動作に伴って、一対のレバー部材のリンク交叉する角度が可変するようにしたものが各種提案されている。
【0003】
例えば、上端部をキートップの裏面に回動自在に係合させた一方のレバー部材と、上端部をキートップの裏面にスライド自在に係合させた他方のレバー部材とを、互いの交叉部でリンク結合させて一体化し、この一体化した一対のレバー部材によってキートップを昇降自在に支持した構成のキーボード入力装置が開示されている。
【0004】
この種のキーボード入力装置のスイッチ部は、図6に示すように、ドーム状で内部が空洞のラバースプリング21が配設され、このラバースプリング21の空洞内部の天井部21aには、可動接点21bが形成されている。
また、ラバースプリング21は、スカート状の外周壁21cの下端部21d全周が接着剤によってスイッチ基板22に接着されている。
前記スイッチ基板22は、可動接点21bと対向する部分に、可動接点21bに当接することによりスイッチング動作可能な一対の固定接点22a、22aが形成されている。
【0005】
また、スイッチ基板22は、一対の固定接点22a、22a等に接続して引き回しされる第1と第2の回路パターン22b、22cが、図7に示すように、部分的に2層に積層されて形成されている。
前記第1の回路パターン22bは、上部を被覆するレジスト層が2層に形成された第1絶縁層23が設けられ、この第1の絶縁層23上に第1の回路パターン22bを横切る(またぐ)第2の回路パターン22cが形成され、この第2の回路パターン22c上に第2絶縁層24が形成されている。
このような部分的に2層になっている第1と第2の回路パターン23b、23cは、第1、第2絶縁層23、24を含んでのスイッチ基板22表面からの突出高さが寸法Aに形成されている。
また、スイッチ基板22は、第1の回路パターン22bだけの1層でも、図8に示すように、突出寸法が寸法Aよりは低いが、寸法B突出していた。
【0006】
また、ラバースプリング21を接着した部分のスイッチ基板22上には、X字状にリンク交叉させた一対のレバー部材(図示せず)を昇降自在に取り付けたレバー取付板25が載置されている。
前記レバー取付板25は、図7、8に示すような、2層構造の第1、第2の回路パターン22b、22c上、または1層構造の第1の回路パターン22b上に載置されている。
このようなレバー取付板25を載置したスイッチ基板22は、平板状のメタルプレート26に載置されて、図示を省略した筐体に支持されている。
【0007】
このような従来のキーボード入力装置は、ラバースプリング21上のキートップ(図示せず)を下方に押圧操作すると、ラバースプリング21の外周壁21cが弾性変形して、可動接点21bが降下する。
すると、可動接点21bが一対の固定接点22aに当接してスイッチONするようになっている。
【0008】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、従来のキーボード入力装置は、スイッチ基板22の表面から部分的に寸法A、あるいは寸法Bで突出する絶縁層23、24上にレバー取付板25を載置すると、レバー取付板25の姿勢が不安定となり、キートップを押圧操作したときに、レバー取付板25にガタ付きが発生して、キートップの操作フィーリングが悪くなる問題があった。
また、第1、第2絶縁層23、24が寸法Aまたは寸法Bで突出しているために、キートップを押圧すると、この押圧荷重が第1、第2絶縁層23、24に局部的に繰り返し加わる。
【0009】
そのために、局部的に加わる繰り返しの押圧加重により、第1、第2絶縁層23、24にクラック等が発生し、第1絶縁層23上に形成した第2の回路パターン22cが断線したり、耐電圧特性が劣化したりするおそれがある。
あるいは、発生したクラックから水分等が侵入して第1、第2の回路パターン22b、22cが腐食して断線するおそれがあった。
本発明は、前述したような問題点に鑑みてなされたもので、キートップを押圧操作する時の操作フィーリングが良く、且つ回路パターン上の絶縁層にクラック等が発生しにくい高品質のキーボード入力装置を提供することを目的とする。
【0010】
【課題を解決するための手段】
前記課題を解決するための第1の解決手段として本発明のキーボード入力装置は、互いの交叉部位を回動自在に連結する一対のレバー部材と、これら一対のレバー部材の下端部を係合させて支持可能なレバー取付板と、このレバー取付板を載置すると共に前記レバー取付板と対向する面に回路パターンを形成した回路基板と、この回路基板に取り付けた内部が空洞状のラバースプリングと、前記一対のレバー部材に支持されて前記ラバースプリングの弾性付勢力により前記回路基板から離れる方向に付勢されるキートップとを備え、前記回路基板には、前記回路パターン上を絶縁被覆する絶縁層を形成し、この絶縁層の表面積を、対向する前記レバー取付板の平旦状の基部より大きく形成して、前記絶縁層の表面積の内側に位置させて前記絶縁層上に前記レバー取付板の前記基部を載置するような構成とした。
【0011】
また、前記絶縁層は、前記回路パターンを含む前記回路基板上に積層形成した少なくとも2層以上のレジスト層からなる構成とした。
【0012】
また、前記絶縁層は、前記回路パターン上の前記レジスト層を突出させて凸部を形成し、この凸部周辺の裾野部に、前記凸部の高さ寸法と同等寸法のダミー層を形成し、このダミー層および前記凸部上に前記レジスト層からなる最上層を積層した構成とした。
【0013】
【発明の実施の形態】
以下、本発明のキーボード入力装置を図面に基づいて説明する。図1は本発明に関するキーボード入力装置の要部断面図であり、図2は本発明の係わるシートスイッチへのレバー取付板の取付を説明する概略図であり、図3〜図4は本発明に係わる回路基板とレバー取付板の関係を説明する図である。
【0014】
まず、本発明のキーボード入力装置は、図1に示すように、最上部に樹脂材料等からなるキートップ1が配設され、このキートップ1の上面には指等で押圧操作可能な操作面1aが形成されている。
また、キートップ1の下面には、ステンレス板等の金属板からなるアクチュエータ2が係止されている。
また、アクチュエータ2は、図示右側端部を略U字状に折り曲げて形成した回動係合部2aと、図示左側端部を略U字状に折り曲げて形成したスライド係合部2bとが設けられている。
そして、回動係合部2aとスライド係合部2bは、それぞれ開口方向が図示左向きの同一方向になっている。
【0015】
また、アクチュエータ2の回動係合部2aには第1レバー部材3の上端部3aが回動自在に係合可能になっており、スライド係合部2bには、第2レバー部材4の上端部4aがスライド自在に係合可能になっている。
また、第1、第2レバー部材3、4は、リンク状に組み合わされて、互いの交叉部位である連結ピン4bを交叉支点として回動自在になっている。
また、第1、第2レバー部材3、4は、連結ピン4bを交叉支点として回動させることにより、それぞれの上端部3a、4aは、間隔が可変すると共に昇降自在になっている。
また、第1、第2レバー部材3、4の下端部3b、4cは、それぞれレバー取付板5に支持可能になっている。
【0016】
前記レバー取付板5は、材質がステンレス等の金属板からなり、図2に示すように、プレス加工等により平坦状で外形が略矩形状の基部5aが形成されている。 また、基部5aの図示右側を切り起こし加工して、略L字状の回動係止部5bを形成し、この回動係止部5bに第2レバー部材4の下端部4cが回動自在に係合可能になっている。
また、基部5aの図示左側を切り起こし加工して、略L字状のスライド係止部5cを形成し、このスライド係止部5cに、第1レバー部材3の下端部3bがスライド自在に係合可能になっている。
【0017】
また、基部5aの略中央部には、後述するラバースプリング8が挿通可能な円形の透孔5dが形成されている。
そして、回動係合部5bおよびスライド係合部5cは、開口方向が図示右向きのそれぞれ同じ方向に形成されている。
このようなレバー取付板5は、組立時に支持プレート6に仮止めされて、ユニット化されている。
【0018】
前記支持プレート6は、レバー取付板5を仮止め可能な開口部6aが形成され、この開口部6aにレバー取付板5の回動係支部6bおよびスライド係支部5cを、下方から上方に挿通させると、、レバー取付板5に形成したスナップ係止部(図示せず)が開口部6aにスナップ係合される。
また、同時に基部5aの図示左右の両端部が支持プレート6の下面に当接して、レバー取付板5の上下方向への動きが規制されて、支持プレート6にレバー取付板5がスナップ係合により仮止め可能になっている。
このようなレバー取付板5は、リンク状に組み合わせた第1、第2レバー部材3、4が支持されてスイッチユニットとして組み立てられている。
【0019】
このような、支持プレート6に仮止めしたレバー取付板5の下部には、フィルム状の回路基板7が配設され、この回路基板7の一方の面には、所定の間隔を有して互いに対向する一対の固定接点7a、7aが形成されている。
また、回路基板7は、図3に示すように、固定接点7a等に接続して引き回しされる、銀パターン等からなる第1の回路パターン7bが形成され、この第1の回路パターン7b上に、少なくとも2層以上のレジスト層からなる第1絶縁層8が形成されている。
この第1絶縁層8は、表面積がレバー取付板5より大きく形成されている。
【0020】
また、第1絶縁層8の上には、第1の回路パターン7bを横切る(またぐ)第2の回路パターン7cが形成されている。また、第2の回路パターン7cおよび第2の回路パターン7cから露出する部分の第1絶縁層8上に、第1絶縁層8と同じように、少なくとも2層以上のレジスト層からなる第2絶縁層9が形成されている。
この第2絶縁層9も、第1絶縁層8と同様に、表面積がレバー取付板5より大きく形成されている。
【0021】
前記第1、第2絶縁層8、9を、少なくとも2層以上のレジスト層にする理由は、1層のレジスト層では厚みに限界があり、レジスト層を印刷する時に発生するピンホールを封止するために、少なくとも2層以上のレジスト層を形成している。また、少なくとも2層以上のレジスト膜を積層することにより、それぞれの絶縁層8、9の厚みを確保して、絶縁膜8、9の機械的強度を向上させることができる。そのために、後述する最上層10上に載置したレバー取付板5を介してキートップ1の押圧荷重が加わっても、それぞれの絶縁層8、9にクラック等が発生する障害をなくすることができる。
【0022】
また、第2絶縁層9上には、例えば黒色のレジスト層からなる最上層10が形成されている。この最上層10は、上部に配設している複数のキートップ1の隙間から表面が見えるため、ユーザの要求に対応して、色を変えるようになっている。
前記最上層10には、第1の回路パターン7bの厚さに対応して第1の回路パターン7b上に凸部10aが突出形成されている。
また、凸部10a周辺には、裾野部10bが形成され、凸部10aと裾野部10bとの段差が寸法Dで形成されている。この寸法Dは、従来例の寸法A、Bより小さく形成されている。
【0023】
また、第1回路パターン7bだけが引き回しされる回路基板7は、図4に示すように、第1回路パターン7bに2層のレイジスト層からなる第1絶縁層8が形成され、この第1絶縁層8上に最上層10を形成している。
このような、第1回路パターン7bだけが引き回しされる回路基板7は、最上層10の凸部10aと裾野部10bとの段差が寸法Eに形成されている。
この寸法Eは、第1の回路パターン7bの膜厚と略同等になっており、図3に示す寸法Dより更に小さくなっている。
【0024】
また、一対の固定接点7a、7aと対向する側の上方には、外形がドーム状で内部が空洞状のラバースプリング11が配設されている。
このラバースプリング11は、内部が空洞状に形成され、スカート状の外周壁11aと、この外周壁11aの下端部11bが、接着剤12により回路基板7に接着されて、回路基板7とラバースプリング11とが一体化されている。
また、ラバースプリング11は、空洞内部の天井部11cに所定厚さの可動接点11dがカーボン等の膜で形成されている。
【0025】
このようなラバースプリング11を一体化した回路基板7は、材質がアルミ板等のメタルプレートからなる平坦状の底プレート13に載置されている。
また、回路基板7を載置した底プレート13は、図示を省略する筐体内部に取り付けられている。
【0026】
このような本発明のキーボード入力装置の組立は、図2に示すように、第1、第2レバー部材3、4をレバー取付板5に支持してスイッチユニットを組立る。このようなユニット化されたレバー取付板5を、支持プレート6の開口部6aにスナップインして仮止めする。
この支持プレート6に仮止めしたレバー取付板5に、第1、第2レバー部材3、4のそれぞれの下端部3b、4cを組み付けて支持する。
また、一対のレバー部材3、4の、それぞれの上端部3a、4aにアクチュエータ2を装着する。
【0027】
その後、レバー取付板5の透孔5dを下方のラバースプリング11に位置合わせし、支持プレート6を矢印Cの下方に降下させると、回路基板7上にレバー取付板5が位置すると共に、ラバースプリング11が透孔5dを挿通してレバー取付板5から上方に突出する。
すると、ラバースプリング11の弾性付勢力により、アクチュエータ2が上方に押し上げられて、第1、第2レバー部材3,4がX字状に交叉したリンク状になる。
次に、アクチュエータ2上にキートップ1を位置させ、キートップ1をアクチュエータ2に係止して、本発明のキーボード入力装置が組み立てられている。
【0028】
このように組み立てられた本発明のキーボード入力装置は、ラバースプリング11上のキートップ1の操作面1aを下方に押圧操作すると、ラバースプリング11の外周壁8bが弾性変形して、可動接点8dが降下する。
すると、この降下した可動接点8daが一対の固定接点7aに当接することによりスイッチ回路(図示せず)がスイッチONする。
また、キートップ1の押圧を解除すると、ラバースプリング11の弾性力で、可動接点8dが固定接点7a、7aから離間してスイッチ回路がスイッチOFFとなると共に、ラバースプリング11が元の形状の初期状態に復帰する。
また、レバー取付板5は、凸部10aの段差が寸法Dと小さく、且つ、レバー取付板5より表面積が大きい最上層10上に載置しているので、キートップ1を押圧操作しても、レバー取付板5のガタ付きを小さくすることができる。
【0029】
また、本発明のその他の実施の形態として、図5に示すように、例えば、第1の回路パターン7bだけを形成した回路基板7は、第1の回路パターン7b上に2層のレジスト層からなる第1絶縁層8を形成し、この第1絶縁層8の凸部8a周辺の裾野部8bに、凸部8aの高さ寸法と略同等寸法のレジスト層からなるダミー層11を形成し、このダミー層11上および凸部8a上には、黒色のレジスト層からなる最上層15を形成したものでも良い。前記ダミー層11は、第1絶縁層8と表面積が同じに形成している。
このような最上層15は、図5に示すように、表面を平坦状にすることができ、キートップ1を押圧操作しても、最上層15上のレバー取付板5がガタ付くことがない。
【0030】
なお、本発明の実施の形態では、第1、第2絶縁層8、9を2層のレイジスト層で説明したが、第1、第2絶縁層8、9は3層以上のレジスト層で形成したものでも良い。
即ち、第1、第2絶縁層8、9は、少なくとも2層以上のレイジスト層で形成したものであればよい。
【0031】
【発明の効果】
以上述べたように、本発明のキーボード入力装置は、回路パターン上を絶縁被覆する絶縁層を形成し、この絶縁層は、表面積をレバー取付板より大きく形成し、絶縁層上にレバー取付板を載置するようにしたので、回路パターン上に形成される絶縁層の凸部を低くすることができ、キートップの押厚操作時におけるレバー取付板のガタ付きを小さくすることができる。そのために、キートップの操作性に優れたキーボード入力装置を提供できる。
【0032】
また、絶縁層は、回路パターンを含む回路基板上に複数層のレジスト層を積層形成したので、レジスト層に発生するピンホールを封止することができ、回路パターンの体電圧特性を向上することができる。
【0033】
また、絶縁層は、回路パターン上に回路パターンの厚さに対応して突出する凸部を有し、この凸部周辺の裾野部に、凸部の高さ寸法と同等寸法のダミー層を形成し、このダミー層および凸部上にレジスト層からなる最上層を積層したので、最上層を容易に平坦状に形成することができ、レバー取付板のガタ付きを確実になくすることができる。
また、レバー取付板のガタ付きがなくなることにより、キートップを押圧操作するときの押圧加重を分散させることができる。
そのために、絶縁層にクラック等が発生せず、回路パターンの断線をなくすることができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明のキーボード入力装置の要部断面図である。
【図2】本発明に係わる回路基板へのレバー取付板の取付を説明する概略図である。
【図3】本発明に係わる回路基板とレバー取付板の関係を説明する図である。
【図4】本発明に係わる回路基板とレバー取付板の関係を説明する図である。
【図5】本発明に係わる回路基板とレバー取付板の関係を説明する図である。
【図6】従来の回路基板とレバー取付板の関係を説明する図である。
【図7】従来の回路基板とレバー取付板の関係を説明する図である。
【図8】従来の回路基板とレバー取付板の関係を説明する図である。
【符号の説明】
1 キートップ
1a 操作面
2 アクチュエータ
3 第1レバー部材
4 第2レバー部材
5 レバー取付板
6 支持プレート
7 回路基板
7a 固定接点
7b 第1回路パターン
7c 第2回路パターン
8 第1絶縁層
9 第2絶縁層
10 最上層
10a 凸部
10b 裾野部
11 ラバースプリング
11b 可動接点
12 接着剤
13 底プレート
Claims (3)
- 互いの交叉部位を回動自在に連結する一対のレバー部材と、これら一対のレバー部材の下端部を係合させて支持可能なレバー取付板と、このレバー取付板を載置すると共に前記レバー取付板と対向する面に回路パターンを形成した回路基板と、この回路基板に取り付けた内部が空洞状のラバースプリングと、前記一対のレバー部材に支持されて前記ラバースプリングの弾性付勢力により前記回路基板から離れる方向に付勢されるキートップとを備え、前記回路基板には、前記回路パターン上を絶縁被覆する絶縁層を形成し、この絶縁層の表面積を、対向する前記レバー取付板の平旦状の基部より大きく形成して、前記絶縁層の表面積の内側に位置させて前記絶縁層上に前記レバー取付板の前記基部を載置するようにしたことを特徴とするキーボード入力装置。
- 前記絶縁層は、前記回路パターンを含む前記回路基板上に積層形成した少なくとも2層以上のレジスト層からなることを特徴とする請求項1記載のキーボード入力装置。
- 前記絶縁層は、前記回路パターン上の前記レジスト層を突出させて凸部を形成し、この凸部周辺の裾野部に、前記凸部の高さ寸法と同等寸法のダミー層を形成し、このダミー層および前記凸部上に前記レジスト層からなる最上層を積層したことを特徴とする請求項2記載のキーボード入力装置。
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