JP4081091B2 - Manufacturing method of pushbutton switch - Google Patents
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Description
本発明は、押ボタンスイッチの構造に関し、特に薄型キーボードに用いる押ボタンスイッチの構造に関するものである。 The present invention relates to a structure of a push button switch, and more particularly to a structure of a push button switch used for a thin keyboard.
キーボードは複数個のキースイッチをボード上でマトリックス状に配置したものであり、このキーボードはパーソナルコンピュータ、ワードプロセッサ、各種の電子機器の情報入力装置等に用いられている。従来、この種のキーボードに用いられる押ボタンスイッチとしては、例えば特許文献1に記載されているものを挙げることができる。 A keyboard has a plurality of key switches arranged in a matrix on a board, and this keyboard is used in personal computers, word processors, information input devices of various electronic devices, and the like. Conventionally, as a pushbutton switch used for this kind of keyboard, the thing described in patent documents 1 can be mentioned, for example.
この押ボタンスイッチは、図6に示すように、裏面に係止部102,103を有するキートップ101と、上部が前記キートップ101の係止部102,103に係止され、前記キートップ101を上下動自在に案内する案内支持部材107,108と、前記キートップ101の下方に配置されるとともに、前記案内支持部材107、108の下部を支持するための挟持部127を有するホルダ部材125と、前記キートップ101の上下動に伴って、スイッチング動作を行うスイッチング部材135とを備えている。
As shown in FIG. 6, the push button switch includes a
前記案内支持部材107,108は互いにU字型をしており、それらのU字型をした両腕の中央部位は互いにX状に交叉していて、それら交差点は互いに回転自在に軸支されている。前記案内支持部材107の一端はキートップ101の裏面側の係止部102において回転自在に支承され、その他端部は、ホルダ部材125の係止部126において摺動自在に支承されている。前記案内支持部材108の一端はキートップ101の裏面側の係止部103において摺動自在に支承され、その他端部は、ホルダ部材125の挟持部127において回転自在に支承されている。
The guide support
常時は、スイッチング部材135を構成するラバースプリングの弾発力により、案内支持部材107,108の交差部分は上方に押し上げられ、キートップ101も押し上げられて押ボタンスイッチはオフ状態にある。この状態からキートップ101を押し下げると、パンタグラフ状に組み立てられた案内支持部材107,108は、該キートップ101により折り畳まれるように背丈が低くなり、案内支持部材107,108の交差部分の降下により、スイッチング部材135のラバースプリングは押し潰され、押ボタンスイッチはオンとなる。キートップ101の押し下げを中止すると、前記ラバースプリングの復元力で、案内支持部材107,108は図6の状態に復帰し、併せてスイッチング部材135はオフとなる。
上述の押ボタンスイッチにおいて、案内支持部材107の先端部を、前述のように、ホルダ部材125の表面側で摺動自在に軸承し、案内部材108の先端をキートップ101の裏面側で摺動自在に軸承する為には、案内支持部材107,108の先端に設けた係止ピン115,123を嵌合するための断面U字型の係止溝105及び摺動溝132を、キートップ101の裏面側及びホルダ部材125の表面側に設けなければならない。また、上記のように、案内支持部材107,108組立体は、キートップ101の裏面側の係止部103およびホルダ部材125の係止部126部分で摺動自在な支承構造を持っているので、該押ボタンスイッチの組立時において、キートップ101側又はホルダ部材125側の何れを先に組立ようとも、後で組み立てる組立部分が目視できなくなるので、非常に組立てづらい。加えて該押ボタンスイッチは、個々の部品の小型化及び薄型化のために部品の形状が複雑で、取り扱いが難しくその組立に著しく時間を要した。また、前述のように、キートップ101の裏面に案内支持部材108の先端を摺動自在に軸承するための係止溝105を配設するために、成型時多数個取りが困難で、量産性及び生産性が良くなく、ホルダ部材125の成型時にもこれの表面に摺動溝132を形成しなければならないので、成形型が複雑となる欠点を有していた。
In the pushbutton switch described above, the front end of the
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、その目的は案内保持部材の先端が摺動嵌合する溝をキートップ及びホルダ部材の双方に形成することなく、案内支持部材の先端がこれらの部分で摺動軸承され、かつ、生産性及び組立性の良好な押ボタンスイッチを提供することにある。 The present invention has been made to solve the above-described problems, and its purpose is to provide guide support without forming a groove in which the tip of the guide holding member slides and fits in both the key top and the holder member. It is an object of the present invention to provide a pushbutton switch in which the tip of a member is slidably supported at these portions, and has good productivity and assembly.
本発明の一態様によれば、作動腕の先端を狭めて作動枠の枠内に前記作動腕の先端
を滑り込ませ、前記作動腕の軸承ピンを前記作動枠の軸承穴にはめ込む工程と、
前記作動枠と前記作動腕とをX状に回転自在に組み合わせてパンタグラフ組立体を形成する工程と、
前記作動腕の摺動ピンを支持板の摺動段部に引き掛け、前記作動枠の支承軸を前記支持板の軸承挟持部に回転自在にはめ込んで、前記パンタグラフ組立体と前記支持板とを一体化させる工程と、
貫通穴の形成されたホルダ部材の裏側から、一体化された前記パンタグラフ組立体と前記支持板とを前記貫通穴から通過させて、前記作動枠の摺動ピンを前記ホルダ部材の摺動段部に引っ掛けるとともに、前記作動腕の支承軸を前記ホルダ部材の軸承挟持部に引っ掛けて回転自在に軸承する工程と、
キートップを前記支持板に取り付ける工程と、
前記ホルダ部材の裏面に、弾発部材を載置したスイッチ基板を取り付ける工程と、を備えることを特徴とする押ボタンスイッチの製造方法が提供される。
According to one aspect of the present invention, the step of narrowing the tip of the working arm to slide the tip of the working arm into the frame of the working frame, and fitting the bearing pin of the working arm into the bearing hole of the working frame;
Forming a pantograph assembly by combining the operating frame and the operating arm rotatably in an X shape;
The sliding pin of the operating arm is hooked on the sliding step of the support plate, and the support shaft of the operating frame is rotatably fitted to the support pinching portion of the support plate so that the pantograph assembly and the support plate are connected. Integrating the process;
From the back side of the holder member in which the through hole is formed, the integrated pantograph assembly and the support plate are passed through the through hole, and the sliding pin of the operating frame is moved to the sliding step portion of the holder member. And the step of hooking the support shaft of the operating arm on the shaft holding portion of the holder member to rotatably support the shaft,
Attaching the key top to the support plate;
And a step of attaching a switch substrate on which a resilient member is mounted to the back surface of the holder member.
以上詳細に説明したように、本発明では、キートップが支持板と嵌合一体化するとき、キートップの摺接台面と支持板の摺動段部とが合体して、断面U字型の溝が形成され、この溝内を作動腕の摺動ピンが回転しながら摺動移動することになる。 As described above in detail, in the present invention, when the key top is fitted and integrated with the support plate, the sliding contact surface of the key top and the sliding step portion of the support plate are combined to form a U-shaped cross section. A groove is formed, and the sliding pin of the operating arm slides and moves in the groove.
また、摺動段部とスイッチ基板が密接したときにホルダ部材の摺動段部に遊嵌している作動枠の摺動ピンが摺動移動する断面U字型溝が形成されるので、パンタグラフ組立体の組み込みが極めて簡単になる。そして、従来のように組立に際して断面U字型の溝内にめくら状態で摺動ピンを組み込むようなことがなくなり、このためスイッチ基板がメンブレンシートのものであろうと、弾発部材に取り付けた可動接点が固定接点と接離する型のスイッチ基板であろうと、押ボタンスイッチの組立が従来と比較して極めて容易になったばかりか、その自動組立ができるようになった。 In addition, since the slide pin of the operation frame that is loosely fitted in the slide step of the holder member is formed in a U-shaped cross section, the pantograph is formed when the slide step and the switch board are in close contact with each other. The assembly becomes extremely simple. In addition, when assembling, the sliding pin is not incorporated into the groove having a U-shaped cross section in the conventional manner, and therefore, the movable substrate attached to the elastic member is used regardless of whether the switch board is a membrane sheet. Whether the contact point is a switch board of a type that contacts or separates from a fixed contact, the push button switch is not only easily assembled, but also can be automatically assembled.
また、本発明では、1個の押ボタンスイッチに本発明が適用されても、又キーボードに本発明が適用されても、上記発明の効果を享受することができる。このほか、本発明では、弾発部材がラバースプリングであろうと、圧縮スプリングであろうと、上記効果を享受することができる。 In the present invention, even if the present invention is applied to one push button switch or the present invention is applied to a keyboard, the effects of the above invention can be enjoyed. In addition, according to the present invention, the above-described effects can be obtained regardless of whether the resilient member is a rubber spring or a compression spring.
次に、本発明の一実施の形態を、図面を用いて詳細に説明する。図1は、本発明に係る押ボタンスイッチを示す分解斜視図である。図1から明らかなように、本発明に係る押ボタンスイッチは、キートップ1、支持板20、ホルダ部材40、作動枠60、作動腕80、スイッチ基板90より構成される。
Next, an embodiment of the present invention will be described in detail with reference to the drawings. FIG. 1 is an exploded perspective view showing a pushbutton switch according to the present invention. As is apparent from FIG. 1, the pushbutton switch according to the present invention includes a key top 1, a
キートップ1はほぼ台形を呈しており、その表側には、手指がタッチする部分でありまた表示文字を記入する部分である操作面2が形成されている。図2は図1に示す押ボタンスイッチを裏返して分解した分解斜視図である。図2に示すように、キートップ1の裏面側は、浅い窪み3が形成されており、その中に、後に詳細に説明する支持板20を掛け止めるためのフック4、4とフック5、5とが設けられている。このフック5、5に隣接して、摺接台面6、6が形成されている。7は嵌合する支持板20との位置合わせをする位置合わせ突起である。
The key top 1 has a substantially trapezoidal shape, and on the front side thereof, an operation surface 2 is formed, which is a part touched by fingers and a part for entering display characters. 2 is an exploded perspective view of the pushbutton switch shown in FIG. As shown in FIG. 2, a shallow recess 3 is formed on the back side of the key top 1, and hooks 4, 4 and hooks 5, 5 for latching a
支持板20はほぼ平板状に形成され、中央には、キートップ1との位置合わせを行う丸穴21が形成されている。支持板20の一側両端には、一段下がって平面状の摺動段部22が形成されている。摺動段部22の先端は、前記フック5、5と係合する肩部23が形成されている。摺動段部22と反対側の両端には、軸承挟持部24が形成されている。軸承挟持部24は、2本の小腕でもって、後に述べる作動枠60に形成されている支承軸61、61を回転自在に保持する。軸承挟持部24の先端は、前記フック4、4と係合する肩部25が形成されている。
The
ホルダ部材40は、広い合成樹脂板から形成され、該ホルダ部材40には、複数の押ボタンスイッチを配置するための複数個の四辺形の貫通穴41が形成されている。貫通穴41の相対向する縁部には、作動枠60の摺動ピン62が摺動するための摺動段部42、42が形成されており、また、作動腕80の支承軸81を回転自在に支承する軸承挟持部43、43が形成されている。
The
作動枠60は四辺形状に形成されており、前述のように、その隅部には、支承軸61、61と摺動ピン62、62が形成されており、また、相対向する腕63、63には、軸承穴64、64が穿たれている。
The
作動腕80はほぼU字型をしており、その腕82、82の先端には互いに向き合う方向に摺動ピン83、83が設けられている。また、腕82の中間には、外方に向かって軸承ピン84、84が設けられており、これら軸承ピン84、84は、組立の際、作動枠60の軸承穴64、64に回転自在に嵌合する。
The
スイッチ基板90は、金属板等の堅い平板91の上に周知のメンブレンシート92が配置され、その上部にドーム状のラバースプリング93が載置されている。メンブレンシート92を用いたスイッチ基板90は、図3に示すように、金属板等の基底板95の上部にメンブレンシート92が積層されている。メンブレンシート92は配線97’を表面に印刷した絶縁板からなる接点基板97と、絶縁板からなるスペーサ98と裏面に可動導体99’を印刷した可撓絶縁板からなる可動板99とからなる。そして、ラバースプリング93が押しつぶされ、その内側にある突起93’が可動板99を押し下げ、可動導体99’が配線97’と接触して、スイッチ機構をオンとする。ラバースプリング93への押圧力を解除すると、その復元力で図3の状態に復帰する。なお、このラバースプリング93は、押圧して潰れるときおよび現状に復帰するとき、いわゆるクリック動作が発生する。
In the
なお、上記のようなメンブレンスイッチの代わりに、表面に固定接点を含むプリント配線からなる回路機構を持った固定基板を用い、該固定基板の固定接点上にドーム状のラバースプリング93を配置し、ラバースプリング93の頂点をキートップが押してこれを崩壊させたとき、ラバースプリング93の内部に設けた可動接点が固定基板の上に押しつけられ可動接点が固定接点と接触して、スイッチ機構がオンとなるようなスイッチ機構を用いても良い。
In place of the membrane switch as described above, a fixed substrate having a circuit mechanism made of printed wiring including a fixed contact on the surface is used, and a dome-shaped
次に本発明に係る押ボタンスイッチの組立について説明する。まず、作動腕80の腕82、82先端を狭めて作動枠60の枠内に作動腕80の先端を作動枠60内に滑り込ませ、その軸承ピン84、84を作動枠60の軸承穴64、64にはめ込み、作動枠60と作動腕80とを互いにパンタグラフのように回転自在にかつX状に組み合わせる。このように、作動枠60と作動腕80とを組み合わせたものをパンタグラフ組立体という。
Next, the assembly of the pushbutton switch according to the present invention will be described. First, the tips of the operating
作動腕80の摺動ピン83を支持板20の摺動段部22に引き掛け、作動枠60の支承軸61を支持板20の軸承挟持部24に回転自在にはめ込む。このように、パンタグラフ組立体と支持板20を組み合わせたものを、ホルダ部材40の裏面側すなわち図1においてホルダ部材40の裏側から、図2において、ホルダ部材40の上側から宛がう。支持板20の大きさは、ホルダ部材40の貫通穴41よりも小さいので、これを通過する。そして、作動枠60と作動腕80は貫通穴41を通過得るが、作動枠60の摺動ピン62はホルダ部材40の摺動段部42に引っかかり、作動腕80の支承軸81はホルダ部材40の軸承挟持部43に引っかかる。支承軸81は、軸承挟持部43に押し込んで、これに回転自在に軸承させる。
The sliding
その後、キートップ1の位置合わせ突起7と支持板20の丸穴21とを位置合わせし、キートップ1を支持板20方向に強く押し込むと、フック4、4が支持板20の肩部25、25と嵌合し、フック5、5が肩部23、23と嵌合して、キートップ1は支持板20と嵌合する。キートップ1が支持板20と嵌合一体化するとき、キートップ1の摺接台面6と支持板20の摺動段部22とが合体して、断面U字型の溝が形成され、この溝内を作動腕80の摺動ピン83が回転しながら摺動移動することになる。
After that, when the alignment protrusion 7 of the key top 1 and the
前述のように、キートップ1とパンタグラフ組立体を保持せしめたホルダ部材40の裏面に対して、図4に示すように、スイッチ基板90を宛がい、該スイッチ基板90とホルダ部材40とを位置合わせの後、ネジ止め或いは適当な固着手段で未着固定すると、そのラバースプリング93がホルダ部材40の貫通穴41を貫通し、その頭部がキートップ1に保持された支持板20の裏面を押し上げる。このため、キートップ1は上に持ち挙げられた状態となる。勿論スイッチ機構はオフである。また、ホルダ部材40に対して、スイッチ基板90が裏面側に沿って密接されているため、ホルダ部材40の軸承挟持部43に嵌合している作動腕80の支承軸81は該軸承挟持部43内で回転自在に保持され、また、ホルダ部材40の摺動段部42に遊嵌している作動枠60の摺動ピンは、摺動段部42とスイッチ基板90により構成される断面U字型溝内で回転しながら摺動移動することになる。
As described above, as shown in FIG. 4, the
図4に示す状態から、キートップ1を手指等で押し下げると、その押圧力が支持板20からラバースプリング93に伝わり、これが潰れるとともに、パンタグラフ組立体も折り畳まれる。そしてラバースプリング93内の可動接点がスイッチ基板90の接点と接触して図5の状態となりスイッチ機構はオンとなる。キートップ1の押圧を中止すると、ラバースプリング93の復元力でパンタグラフ組立体を押し上げ、押ボタンスイッチは図4の状態に復元する。
When the key top 1 is pushed down with fingers or the like from the state shown in FIG. 4, the pressing force is transmitted from the
上記のように、ホルダ部材40に八十数個以上のキートップを組み込む場合、治具を使って簡単に組み立てることができる。すなわち、図2において、キートップ1のフック4,5間の幅を、ホルダ部材40にあけられた貫通穴41の幅Hとほぼ同じに構成する。このような構成の押ボタンスイッチにおいて、組立手順はキートップ1を最初に文字面を下に、別に用意したトレイ状の窪みに配置し、その上からホルダ部材40を載置する。
As described above, when more than 80 key tops are assembled in the
この時、キートップ1の裏面に設けたフック4,4と5,5がホルダ部材40の貫通穴41に嵌合され、ホルダ部材40は治具上でフックにより位置決めされる。作動枠60と作動腕80とを組み合わせたものをパンタグラフ組立体に支持板20とを先にサブ組立てしておき、このサブ組立体をホルダ部材40に組み込む。この組み込みは、ホルダ部材40の上から該サブ組立体の支持板20を乗せ、キートップ1の位置合わせ突起7と支持板20の丸穴21とを位置合わせて嵌合させる。
At this time, the hooks 4, 4, 5, 5 provided on the back surface of the key top 1 are fitted into the through
この動作で支持板20の肩部23,25はキートップ1のフック4,5と係合する。キートップ1と支持板20とが係合した状態でこれらはホルダ部材40に組み付けられる。さらに、作動枠60の摺動ピン62をホルダ部材40の摺動段部42に遊嵌し、作動腕80の支承軸81をホルダ部材40の軸承挟持部43に回転自在にはめ込んだ状態で、スイッチ基板90あるいは95を重ね、これに付設されたラバースプリング93をホルダ部材40の貫通穴41に挿入してスイッチ基板を適当な固定手段でホルダ部材40の裏面に位置決めして固定すればよい。このような組立では、従来のような面倒な位置合わせ工程がないので、組立が簡単になるばかりか、小型で各部品が微細なものであっても容易に押ボタンスイッチを組み立てることができる。
By this operation, the
以上、本発明を上述の実施の形態により説明したが、本発明の主旨の範囲内で種々の変形や応用が可能であり、例えば、上記押ボタンスイッチを1つの単体の押ボタンスイッチとして構成することもでき、さらに、上記ラバースプリングは発泡合成樹脂や金属線或いは金属板からなり、その押圧により圧縮変形し、押圧の中止により現状に復帰する圧縮スプリングを用いることもでき、これらの変形や応用を本発明の範囲から排除するものではない。 Although the present invention has been described above by the embodiment, various modifications and applications are possible within the scope of the present invention. For example, the push button switch is configured as one single push button switch. Furthermore, the rubber spring is made of a foamed synthetic resin, a metal wire or a metal plate, and a compression spring which is compressed and deformed by the pressing and returns to the current state when the pressing is stopped can be used. Is not excluded from the scope of the present invention.
1・・・・・キートップ
2・・・・・操作面
3・・・・・窪み
4・・・・・フック
5・・・・・フック
6・・・・・摺接台面
7・・・・・位置合わせ突起
20・・・・・支持板
21・・・・・丸穴
22・・・・・摺動段部
23・・・・・肩部
24・・・・・軸承挟持部
25・・・・・肩部
40・・・・・ホルダ部材
41・・・・・貫通穴
42・・・・・摺動段部
43・・・・・軸承挟持部
60・・・・・作動枠
61・・・・・支承軸
62・・・・・摺動ピン
63・・・・・腕
64・・・・・軸承穴
80・・・・・作動腕
81・・・・・支承軸
82・・・・・腕
83・・・・・摺動ピン
84・・・・・軸承ピン
90・・・・・スイッチ基板
91・・・・・平板
92・・・・・メンブレンシート
93・・・・・ラバースプリング
94・・・・・スイッチ基板
95・・・・・基底板
97・・・・・接点基板
97’・・・・配線
98・・・・・スペーサ
99・・・・・可動板
99’・・・・可動導体
101・・・・・キートップ
102・・・・・係止部
103・・・・・係止部
105・・・・・係止溝
107・・・・・案内支持部材
108・・・・・案内支持部材
115・・・・・係止ピン
123・・・・・係止ピン
125・・・・・ホルダ部材
126・・・・・係止部
127・・・・・挟持部
132・・・・・摺動溝
135・・・・・スイッチング部材
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Key top 2 ... Operation surface 3 ... Indentation 4 ... Hook 5 ... Hook 6 ... Sliding contact surface 7 ... ..
Claims (7)
前記作動枠と前記作動腕とをX状に回転自在に組み合わせてパンタグラフ組立体を形成する工程と、
前記作動腕の摺動ピンを支持板の摺動段部に引き掛け、前記作動枠の支承軸を前記支持板の軸承挟持部に回転自在にはめ込んで、前記パンタグラフ組立体と前記支持板とを一体化させる工程と、
貫通穴の形成されたホルダ部材の裏側から、一体化された前記パンタグラフ組立体と前記支持板とを前記貫通穴から通過させて、前記作動枠の摺動ピンを前記ホルダ部材の摺動段部に引っ掛けるとともに、前記作動腕の支承軸を前記ホルダ部材の軸承挟持部に引っ掛けて回転自在に軸承する工程と、
キートップを前記支持板に取り付ける工程と、
前記ホルダ部材の裏面に、弾発部材を載置したスイッチ基板を取り付ける工程と、を備えることを特徴とする押ボタンスイッチの製造方法。 Narrowing the tip of the working arm and sliding the tip of the working arm into the frame of the working frame, and fitting the bearing pin of the working arm into the bearing hole of the working frame;
Forming a pantograph assembly by combining the operating frame and the operating arm rotatably in an X shape;
The sliding pin of the operating arm is hooked on the sliding step of the support plate, and the support shaft of the operating frame is rotatably fitted to the support pinching portion of the support plate so that the pantograph assembly and the support plate are connected. Integrating the process;
From the back side of the holder member in which the through hole is formed, the integrated pantograph assembly and the support plate are passed through the through hole, and the sliding pin of the operating frame is moved to the sliding step portion of the holder member. And the step of hooking the support shaft of the operating arm on the shaft holding portion of the holder member to rotatably support the shaft,
Attaching the key top to the support plate;
Attaching a switch substrate on which a resilient member is mounted to the back surface of the holder member.
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