JPH0324725B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、ワードプロセツサー、マイコン等の
情報端末機器用入力部のキーボードに使用され
る、適度のキーストローク（３〜４mm）をもつメ
カニカル接点方式の押釦スイツチに関するもので
ある。

情報端末機器用の入力部は、最近LSI等の採用
によりますます小型化され、装置の高さが薄型に
なつてきているので、それに伴い入力部キーボー
ドに使用される押釦スイツチも高さの低い小型の
ものが要望されている。更に使用頻度が高いた
め、それに耐えうる長寿命の接点ばね機構をもつ
スイツチが要求されている。

従来のこの種押釦スイツチの代表的な構造の原
理図を第１図に示す。図において、１は指先の力
によつて矢印Ａ方向に押し下げられ、指先を離せ
ば復帰用ばねによつて矢印Ｂ方向に押し上げられ
て元の位置に復帰するキーステムであり、この押
し下げのキーストロークは約３〜４mmが適当とさ
れている。２は可動接片で、２ａは固定接片３に
接触する接点、２ｂはキーステム１の斜面１ａに
接触する点である。可動接片２はその下端部２ｃ
で固定され、この下端部２ｃを固定支点として、
キーステム１の矢印Ａ方向押し下げにより矢印Ｃ
方向に移動して接点２ａは固定接片３に接触し、
またキーステム１の矢印Ｂ方向移動により矢印Ｄ
方向に移動して接点２ａは固定接片３から離れ
る。

上記の構造では、可動接片２がキーステム１の
上下移動により固定支点２ｃを中心に矢印ＣとＤ
方向に頻度多く振られるため、可動接片２はその
下端部２ｃに受ける屈曲力により機械的疲労を生
じ、寿命を短くする。従つて、この屈曲力をなる
べく小さくするために、可動接片２の接触部２ｂ
と固定支点２ｃ間の長さｌを長くしている。この
ため押釦スイツチの高さは必然的に高くなり、従
来はスイツチの高さを25mm以下とすることがむず
かしかつた。ただし、可動接片２に曲り強度の高
い高品質材料を使用すれば、ある程度まで低くす
ることは可能であるが、構造上から大幅には期待
できないし、コスト高になる。

本発明の目的、上記した従来技術の問題点を解
決することにある。即ち、スイツチの高さを低く
した小型で、かつ寿命の長い接点ばね構造をもつ
低価格の押釦スイツチを提供することにある。

本発明の原理を第２図に示す構造原理図によつ
て説明する。図において、４はキーステムであ
り、５はキーステム４の中央部下方に設けられた
開閉用摺動子で、その上端部の幅は小さく、下端
部の幅は大きい形状になつている。６はばね作動
子であつて、細長い弾性薄板で作られ、平面な底
板６ａと、その両端部から折り曲げてその両先端
間に小間隔ａをあけて対向させた両脚部６ｂより
なる。この両脚部６ｂ間に摺動子５が挿入され、
この摺動子５の上下移動に伴い、両脚部６ｂは大
きく開かれたり、前記小間隔まで閉じられたりす
る。第２図ａは摺動子５が下方端まで移動して、
両脚部６ｂが小間隔ａまで閉じられた状態を示
し、第２図ｂは摺動子５が上方端まで移動して、
両脚部６ｂが大きい開かれた状態を示している。
ａ図では両脚部６ｂの両先端間が元来の自然状態
にあるため、底部６ａは元来の平面になつてい
る。しかし、ｂ図では、両脚部６ｂが大きく開か
れているので、ばね作動子６の弾性により底部６
ａはその両端部を自由支点として上方にわん曲
し、その中央は最大にわん曲変位する。本発明
は、この底部６ａの最大わん曲変位を、スイツチ
の可動接点の開閉運動の作動力として利用するも
のである。

この最大わん曲変位量ｂは、具体的な一例をあ
げると、ばね作動子６の板厚を0.5mm、板幅を1.2
〜２mm、底部６ａの長さを6.5mm、脚部６ｂの長
さを6.2mm、両脚部先端間の小間隔ａを1.0mmとし
た場合、0.5mmとなる。

ばね作動子６の両脚部６ｂの両先端間を開く
と、その支点となる両脚部の基部に屈曲力が作用
するが、この基部は自由支点になつているため、
その屈曲力は底部６ａを上方へわん曲させる力と
して働く。従つて、両脚部の基部に実際にかかる
屈曲力は極めて小さいので、ばね作動子６の開閉
により生ずる機械的疲労は、第１図の従来構造に
比べてはるかに少ない。

以上のように、ばね作動子６の開閉運動に伴い
その運動支点に作用する屈曲力が極めて小さいの
で、その両脚部６ｂの長さｌを短くすることがで
き、従つてスイツチの高さを低く（10mm位）する
ことができると共に、ばね作動子６及び可動接点
などの寿命を長くすることができる。

以下、図面に例示した実施例により、本発明を
具体的に説明する。第３図は本発明の全体の外観
図を示すもので、ａは正面図、ｂは側面図、ｃは
平面図を示す。図において、１１は上部を開放し
た内面円筒の絶縁材製のベースホルダー、１２
ａ，１２ｂはそれぞれＸ軸方向、Ｙ軸方向の一対
の外部端子であつて、ベースホルダー１１の底部
内面上に配設された後述の一対の固定接片に接続
されている。１３はベースホルダー１１の内面円
筒内を上下移動できる円筒状の絶縁材製ステムで
あり、１４はステム１３の上に取り付けられた押
釦であつて、その中央部下方に設けた２本の脚１
５をステム１３の上面にあけた取付穴１６内に差
し込むことによつて固定できる。１７はステム１
３の上下移動を案内する摺動部、１８はステム１
３の下方移動端を定めるためのステム側のストツ
パー、１９はステム１３の下方移動時に内部のば
ね作動子３０の先端部を逃がすための窓、２０は
ステム１３の上方移動端を定めるためのステム側
のストツパー、２１はそれのベースホルダー側の
ストツパーである。

次に、第４図、第５図及び第６図により内部構
造の詳細を説明する。第４図は第３図ｃの−
断面図であり、ａは常態時、ｂはステム１３を押
し下げた時の状態を示す。第５図はベースホルダ
ー１１の平面図及びその−断面図を示し、第
６図はばね接触板２５の平面図及びその−断
面図を示す。

まず、第５図のベースホルダー１１について説
明する。２３は底部内面上の周辺部に配設された
導電性薄板の周辺固定接片であり、外部端子１２
ａに接続されている。また、２４は底部内面上の
中央部に配設された導電性薄板の中央固定接片で
あり、外部端子１２ｂに接続されている。１７ａ
はステム１３の摺動部１７の上下移動を案内する
溝、１８ａはステム１３のストツパー１８を受け
止めるベースホルダー側のストツパーである。

次に、中央固定接片２４及び周辺固定接片２３
の上に載置されるばね接触板２５について、第６
図により説明する。このばね接触板２５は導電性
の弾性薄板で作られ、円環状の周辺接触部と、こ
の周辺接触部から中心部まで帯状に約90度間隔で
突出させ、その先端を自由端とした４枚の可動接
片２６からなる。そして、周辺接触部には前記の
周辺固定接片２３に接触する接点２７が４箇所に
設けられ、また４枚の可動接片２６には前記の中
央固定接片２４に接触するための接点２８が設け
られている。２２の突起は、ばね接触板２５を周
辺固定接片２３及び中央固定接片２４の上に載置
する時の位置決め用であつて、第５図のベースホ
ルダー１１の位置決め用溝２２ａに合わせてはめ
入れる。

次に第４図において、３０は第２図のばね作動
子６と同様のばね作動子であり、その底部３０ａ
は第６図に示すごとく、ばね接触板２５の４枚の
可動接片２６の先端部下面に接するように配設さ
れている。ステム１３の本体中央下方に、第２図
の開閉用摺動子５と同様の開閉用摺動子３１が設
けられており、その形状は上端部の幅がばね作動
子３０の両脚部先端間の小間隔ａ以下で、下部の
最大幅は底部３０ａの所要わん曲変位量によつて
決められる適当な値である。例えば、前述の第２
図のごときである。ステム１３の円筒壁３２の内
側のステム天井面とばね接触板２５の上面周辺部
間にコイルばね２９が装着されており、その弾力
により、常時ステム１３を上方へ押し上げるよう
に作用すると共に、ばね接触板２５の周辺部を下
方に押圧して接点２７を周辺固定接片２３に密接
触せしめている。

常時は第４図ａに示すごとく、コイルばね２９
の弾力によりステム１３は上方移動端にあり、ス
テム１３が押し下げられると第４図ｂに示すごと
く、ステム１３は下方移動端まで移動する。即ち
ステム１３の上方移動端では、ばね作動子３０の
両脚部３０ｂが最大に開かれるため、その底部３
０ａのわん曲上昇により、ばね接触板２５の可動
接片２６の先端部が上方に引き上げられて、接点
２８は中央固定接片２４から離れる。また、ステ
ム１３の下方移動端では、ばね作動子３０の両脚
部３０ｂが小間隔ａまで閉じられるため、その底
部３０ａはわん曲面から平面にもどり、解放され
た可動接片２６は弾力により自己復帰して、接点
２８は中央固定接片２４に接触する。

以上述べたように、本発明の押釦スイツチは、
ステム１３の上下移動により開閉されるばね作動
子３０自身にかかる屈曲力を極めて小さくでき、
しかもこの屈曲力を逆に有効に利用して、可動接
片の開閉作用を行わしめる構造であるので、スイ
ツチの高さを大幅に（約10mm）低くすることがで
きると共に、長寿命のスイツチを実現できる。

【図面の簡単な説明】

第１図は従来の押釦スイツチの構造の原理を説
明する図、第２図は本発明の構造の原理を説明す
る図、第３図は本発明の一実施例の全体外観図、
第４図は第３図の断面図、第５図及び第６図は第
３図の構成部品の詳細図である。 １１……ベースホルダー、１２ａ，１２ｂ……
外部端子、１３……ステム、１４……押釦、１
８，１８ａ，２０，２１……ストツパー機構、２
３……周辺固定接片、２４……中央固定接片、２
５……ばね接触板、２６……可動接片、２７，２
８……ばね接触板２５の接点、２９……コイルば
ね、３０……ばね作動子、３１……開閉用摺動
子。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ 上部を開放した筒状の絶縁材製のベースホル
   ダーと；導電性の薄板で作られ、前記ベースホル
   ダーの底部内面上の周辺部に配設された接触部と
   これに接続する外部端子よりなる周辺固定接片、
   及び同底部内面上の中央部に配設された接触部と
   これに接続する外部端子よりなる中央固定接片
   と；導電性の弾性薄板で作られ、前記周辺固定接
   片の接触部に複数箇所で接触する接点を有する周
   辺接触部と、該周辺接触部の複数箇所から中心部
   まで帯状に突出させてその先端を自由端にし、該
   先端部に前記中央固定接片の接触部に接触するた
   めの接点を有する複数の可動接片とよりなるばね
   接触板と；細長い弾性薄板で作られ、前記ばね接
   触板の各可動接片の先端部下面下に配設された平
   面な底部と、該底部の両端から折り曲げてその両
   先端間に小間隔をあけて対向させた両脚部とより
   なるばね作動子と；前記ベースホルダーの筒内を
   所定上下移動端間で自在に上下移動できる筒状の
   絶縁材製のステム本体と、該ステム本体に設けら
   れ、前記上方移動端まで移動すると前記ばね作動
   子の両脚部間を大きく開き、前記下方移動端まで
   移動すると前記ばね作動子の両脚部間を前記小間
   隔まで閉じることのできる形状をした絶縁材製の
   開閉用摺動子とよりなるステムと；該ステム上に
   取り付けられた押釦と；前記ステムの天井面の周
   辺部と前記ばね接触板の上面周辺部との間に装着
   された、前記ステムの上方移動復帰用及び前記ば
   ね接触板の周辺接触部押圧用のコイルばねと；前
   記ステムと前記ベースホルダーに設けられた、前
   記ステムの所定上下移動端停止用のストツパ機構
   とを備えたことを特徴とする押釦スイツチ。