JPH0677133U - キースイッチ装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 電気的回路パターンとアクチュエータ構
成の取付部を一体化することにより、薄型化及び構成部
品点数の削減を図ることが出来る。 【構成】 塑性加工可能な基材１の導体パターン面
を絶縁レジストで絶縁し、その上にスイッチング回路パ
ターンを導電性インクを用いて印刷し、コネクタ及び固
定接点パターン２にカーボン導体インクを印刷し、それ
以外の部分にはマスク絶縁印刷を施す。以上の加工がな
された基材１上に案内支持部材６を取り付けるための取
付部１ａ、１ｃを裏面からのプレス抜きにより一体加工
された基板１を有するキースイッチ装置。

Description

【考案の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】

本考案は、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、キースイッチ装置は一般に、特願平３−３３０１６０号に添付された明 細書および図面に記載のように、絶縁フィルムの回路基板をホルダ部材とスイッ チ支持板とで挟み込む構成を有している。

【０００３】 フィルム回路基板上には、２種類のスイッチング回路及び各々の回路から延ば した固定接点がクシ歯状に組合わさった固定接点パターンが印刷されており、前 記固定接点パターンに対応する位置には逆カップ状に形成されたラバースプリン グが配置されている。ラバースプリングは内部に可動接点を設けており、ラバー スプリングを押下することでスイッチング動作が行なわれる。

【０００４】 また、ラバースプリングに対応して、アクチュエータがホルダ部材に設置され 、そのアクチュエータの上端にはキートップが載置されている。オペレータがキ ートップを押下すると、それを受けてアクチュエータがそのキートップを対応す るラバースプリングの上部に案内し、ラバースプリングを押下する。押下量が一 定量を越すとラバースプリング内部の可動接点が固定接点パターンに接触し、固 定接点間を短絡することで、スイッチングが行なわれる。

【０００５】 スイッチ支持板はキーボード装置の下部のカバーに相当し、キーボード装置の 剛性を高め、キー入力の確実性を高めている。

【０００６】

【考案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、薄型、軽量、低価格化に伴い、これらに付設されるキーボードも同様に小型 化、薄型化等が指向されてきている。

【０００７】 一方、キーの可動部分は人間工学的に操作性に優れる（一般に人の押し下げ承 識量は３〜４ミリ必要とされる）ことが要求されている。従って、この押し下げ ストロークを確保しつつ、上記の要求に応じなければならない。

【０００８】 しかし、キーアクチュエータ周辺の部品及びホルダ部材は主に樹脂材料を用い て製作されているものが多く、主にその加工方法は射出成形によって形作られる 。従って、各部材の最小肉厚は最低でも１．５ミリは必要とされる。このことは 積層される部品点数が多くなればなる程薄形化は困難になることを意味し、重量 も当然重くなる。

【０００９】 また、従来のキースイッチ装置では、ホルダ部材、フィルム回路基板、スイッ チ支持板の３層の構造を有している。そして、この３つの層が整然と隙間なく合 わせられていないと、キー操作の応答の確実性に欠けるものとなる。そのために 、キー毎もしくは一定間隔毎に３つの層の浮きを抑える加工を施してあるものが 存在するが、その加工にはかなりの手間が架かる。

【００１０】 本考案は、上述した問題点を解決するためになされたものであり、基板と電気 回路パターンと案内支持部材を取り付ける取付部とを一体化することにより、単 純な構成を有し、キーボードの小型化、薄型化に対応し、かつ充分なキーストロ ークを確保でき、キー入力の操作性が良好であるとともに確実なキー入力を可能 とするキースイッチ装置を提供することを目的とする。

【００１１】

【課題を解決するための手段】

この目的を達成する為に本考案のキースイッチ装置は、塑性変形が可能な金属 製の素材から形成された基板と、その基板の絶縁加工された表面上に印刷加工さ れた回路パターンと、その回路パターン中において形成された少なくとも一対の 固定接点を有し前記基板の表面上に印刷形成された固定接点パターンと、その固 定接点パターンに対応して設けられたキートップと、そのキートップの下部に連 結されると共にキートップを上下方向に案内支持する案内支持部材と、そのキー トップの上下動に伴って前記固定接点間のスイッチング動作を行なう可動接点と を備え、前記案内支持部材を係止する取付部を前記基板に一体形成している。

【００１２】 尚、前記キートップは、前記基板に設けられた取付部に対応して、その裏面か ら垂設された係止部を有し、前記案内支持部材は２つのリンク部材から構成され 、その２つのリンク部材は軸支部にて交差状に軸支して相互に回動可能であり、 各々のリンク部材の両端には係止ピンが形成されており、その各係止ピンは前記 取付部及び係止部に可動状態で係止され、前記軸支部の軸心を通る鉛直線を基準 として、一方の側に存在する前記各取付部及び係止部は、前記各リンク部材の各 係止ピンを回動可能に係止する回動孔を有するとともに、他方の側に存在する前 記各取付部及び係止部は、前記各リンク部材の各係止ピンを摺動可能に係止する 摺動溝を有していてもよい。

【００１３】 尚、前記取付部を前記基板の裏面からプレス抜きにより加工され、前記案内支 持部材の係止ピンの軸が当接する基板表面上の所定の部位に突起面を備えていて もよい。

【００１４】

【作用】

上記の構成を有する本考案のキースイッチ装置は、キートップが押下されると 、その下部に連結された案内支持部材はキートップを下方へ案内する。更に、キ ートップが押下されると、案内支持部材を介して可動接点が押下されて、この可 動接点と基板上に印刷された固定接点パターンとが接触させられる。これにより スイッチング動作が行われる。

【００１５】

【実施例】 以下、本考案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 。

【００１６】 図１、図２は本実施例のキースイッチ装置の基板１を示している。基板１は鉄 もしくはアルミニウム等の塑性変形可能な金属で形成されており、その表面は絶 縁加工としてレジスト印刷が施してある。その絶縁加工された表面には、スイッ チング用の第１の電気回路パターンが銀等の電導性の塗料で印刷され、第２の電 気回路パターンと第１の回路パターンの交差部に当たる部位に絶縁印刷を行なっ た後に、第２回路パターンが同様に電導性の塗料で印刷されている。そして、一 定間隔毎に、２つの回路から各々延ばした鍵の手状の固定接点が組合わさって、 固定接点パターン２を形成している。

【００１７】 尚、固定接点パターン２及びコネクタ（図示せず）に当たる部分にはカーボン 塗装を、その他の回路面にはレジスト印刷を行なって、印刷した回路線の酸化に よる劣化を防いでいる。また、塑性加工時における回路面の保護のために、その 上に保護フィルムを貼りつけたものもある。

【００１８】 また、固定接点パターン２の周囲には、案内支持部材取付部１ａ、１ｃがプレ ス加工により基板１と一体形成されている。取付部１ａ、１ｃは固定接点パター ン２を取り囲むように、その上下左右の四点で矩形状に並ぶように形成される。 取付部１ａは後に述べる案内支持部材６の２つの係止軸８ａを回動係止し、取付 部１ｃは係止ピン７ａを水平方向に摺動係止する様な構造を有している。

【００１９】 即ち、取付部１ａは、基板１から凸状に一体に形成されるとともに係止軸８ａ が回動するに充分な係止孔を持つように円弧状に加工される。また、摺動係止す る取付部１ｃは基板１から凸状に一体に形成されるとともに、長孔状の係止溝を 持つように水平方向からみてコ字状に加工されている。

【００２０】 そして一般に、固定接点パターン２は縦横に規則的に多数配列させられ、２種 類の取付部１ａ、１ｃも各々が同じ列に並ぶように形成される。

【００２１】 ところで、本考案を具体化したキースイッチ装置の基板１上の取付部１ａ、１ ｃの形成は以下のように行なわれる。まず、基板１上の所定の部位に、コ字状の ブランク１ｂを抜くことでヒンジ部（取付部１ａ叉は１ｃに当たる部分）を切り 取って（この加工を以下ブランク加工と呼ぶ）、その後、そのヒンジ部をプレス 曲げ加工してやることで取付部１ａ、１ｃは形成される。しかしながら、金属板 のブランク加工は一般にコストの見地からプレス加工が多く採用される。プレス 加工によるブランク加工は抜き型であるパンチによってダイを介してせん断破断 する加工であるため、加圧する側の面から見て、上面はダレ、裏面はバリ１１が 発生する。このバリ１１が係止ピンのなめらかな動きに対して害となる。裏面か らブランク加工をした場合には、係止軸８ａ及び係止ピン７ａの動きを妨げるバ リ１１は基板１のおもて面のブランク部１ｂの境界線上に生じる。

【００２２】 その害を防ぐために、図８に示すような、取付部の付近で係止軸８ａ及び係止 ピン７ａが触れる回路基板１上の所定の部位の一部に、厚膜３の印刷を施す。厚 膜３が存在することで、図９に示すように係止軸８ａや係止ピン７ａがその厚膜 ３にのっかり、その分だけ基板１表面から案内支持部材６が浮かぶことになる。 厚膜３の厚みはバリ１１の高さに対して充分厚くしてあるから、バリ１１に引っ かかることなく係止軸８ａ及び係止ピン７ａはスムーズに動くことができる。

【００２３】 尚、厚膜３の印刷以外に基板１の裏面から軽いプレス加工を行なうことで、取 付部の付近に突起面を形成するものによっても、厚膜３と同様な効果を奏するこ とは勿論である。

【００２４】 図３及び図４に本実施例のキースイッチ装置の構成を示す。上述の基板１上の 固定接点パターン２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４が載置されている。このラバースプリング４は内部に公知の可 動接点を有しており、また、その上面の中央部には後述する案内支持部材６の軸 支部Ａの押下軸８２が対向配置される。

【００２５】 これより、キートップ５の押下に伴って軸支部Ａが下方に移動すると、押下軸 ８２はラバースプリング４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４が挫屈し、ラバースプリング４内の可動接点により固定接点パターン ２が短絡されるものである。

【００２６】 図４はキースイッチ装置の分解斜視図であり同図において、キートップ５はＡ ＢＳ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５の裏面からは、基板１上 の取付部１ａ、１ｃに対応して、回動係止部５ａ、及び摺動係止部５ｂが下方に 向けてキートップ本体５と一体に設けられている。

【００２７】 回動係止部５ａ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係止軸７ｂを回動可能に係止する係止孔が穿設されて おり、また、摺動係止部５ｂには、他方のリンク部材８の一端に形成された係止 ピン８ｂを水平方向に摺動可能に係止する係止溝が形成されている。

【００２８】 キートップ５の下方には、キートップ５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。

【００２９】 一方のリンク部材７は図５に示すように平面視コ字状に形成され、また、一対 の板状体７１を有し各板状体７１の一端間には係止軸７ｂが一体に形成されると ともに、各板状体７１の各々の他端には係止ピン７ａが形成されてなるものであ る。また、各板状体７１の内側において相互に対抗する中央部位置には、それぞ れ軸体７ｃが形成されており、軸体７ｃは後述のリンク部材８の各板状体８１に 形成された各軸孔８ｃに回動可能に軸支される。

【００３０】 更に、他方のリンク部材８は図６に示すように、一対の板状体８１を有し各板 状体８１の一端間には係止軸８ａが一体に形成されるとともに、各板状体８１の 各々の他端には係止ピン８ｂが形成されてなるものである。また、各板状体８１ の内側における中央部位置の間には、前述のラバースプリング４の上面に載置さ れるとともに、キートップ５の押下時に各リンク部材７、８の相互の回動に伴っ てラバースプリング４を下方に押下する押下軸８２が設けられている。これによ り、キートップ５の押下に伴って押下軸８２がラバースプリング４を押下してス イッチング動作を行なうものである。

【００３１】 また、各板状体８１の外側において相互に対向する中央部位置には、それぞれ 軸孔８ｃが設けられており、各軸孔８ｃには前記リンク部材７の各板状体７１に 形成された各軸体７ｃが回動可能に軸支される。これにより、両リンク部材７、 ８は各軸体７ｃおよび軸孔８ｃを介して相互に交差して回動可能となるものであ る。そして、これにより軸体７ｃ、軸孔８ｃ、押下軸８２で軸支部Ａを形成して いる。

【００３２】 なお、リンク部材７の係止ピン７ａと係止軸７ｂは軸体７ｃを中心として一直 線上に並び、且つ軸体７ｃ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の係止ピン８ｂと係止軸８ａは軸孔８ｃを中心として一直線上に並び、 且つ軸孔８ｃからの距離が等しくなるように構成される。

【００３３】 また、図４に示すように案内支持部材６は、リンク部材７の係止軸７ｂにより 前記したキートップ５の回動係止部５ａに穿設された係止孔に回動可能に係止さ れるものである。更に、係止ピン７ａは前述した基板１に形成された摺動係止す る取付部１ｃに係止される。また、リンク部材８の係止軸８ａは前述した基板１ に形成された回動係止する取付部１ａに回動可能に係止される。更に、係止ピン ８ｂは前記したキートップ５の摺動係止部５ｂに形成された係止溝に摺動可能に 係止されるものである。

【００３４】 さらに、図３に示すように、両リンク部材７、８は各々の板状体７１、８１の 先端部の厚さを小さくしてある。このためキートップ５が押下された場合にも、 両リンク部材７、８の板状体７１、８１の各端部はキートップ５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５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。

【００３５】 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。図７ はキースイッチ装置の断面図である。その図において、キートップ５を下方に押 下すると、キートップ５が下方へ移動するに伴ってリンク部材７の係止軸７ｂは 回動係止部５ａの係止孔内で反時計方向に回動するとともに、リンク部材８の係 止ピン８ｂは摺動係止部５ｂの係止溝内で水平方向（図７中右方向）に摺動する 。これと同時に、リンク部材８の係止軸８ａは回路基板１における回動係止する 取付部１ａの係止孔内で時計方向に回動するとともに、リンク部材７の係止ピン ７ａは摺動係止する取付部１ｃの係止溝内で水平方向（図７中右方向）に摺動す る。

【００３６】 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４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４は挫屈される。これにより、ラバースプリング４ 内の可動接点が回路基板１上の固定接点パターン２を短絡し所定のスイッチング 動作が行われる。

【００３７】 キートップ５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４の弾性復元力により上方に押し上げられる。これに伴って前記係止軸 ７ｂ、８ａ、及び前記係止ピン７ａ、８ｂは前記したのと逆の動作を行い、この 結果、キートップ５は元の位置に復帰される。

【００３８】 ここに、係止軸７ｂ、８ａは水平方向には移動されることなくそれぞれ係止孔 内で回動するのみであるので、キートップ５は水平方向に移動されることがない 。その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５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。

【００３９】 前記ラバースプリング４は前述のように側面視略台形であり、その上底長さと 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４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４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。

【００４０】 また、前述のように両リンク部材７、８の各板状体７１、８１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。

【００４１】 以上のことから本考案のキースイッチ装置は、回路基板、ホルダ部材、スイッ チ支持板を一つの構成にすることで、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、部品点数の低減、組立性の容易化、装置の軽量化への高い効果を 示すキースイッチ装置を提供することができる。

【００４２】 叉、一般に携帯型コンピュータのロジックボード、記憶装置、電源はキーボー ド下に配置されることが多く、これらにより発生する熱の対策が問題とされる。 本考案のキースイッチ装置は基板に多数設けられている穴（ブランク部１ｂ）が 冷却用穴として機能するため、効果的に放熱を行なうことができる。この点にお いても本考案は理想的な構造を有している。

【００４３】 上記の効果に加えて、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は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。

【００４４】 また、本実施例に係るキースイッチ装置では、回動係止部５ａの係止孔及び回 動係止する取付部１ａの係止孔に係止される各係止軸７ｂ、８ａはキートップ５ の押下時にも、水平方向に移動することなく係止孔内で回動するのみであるので 、キートップ５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。

【００４５】 尚、本考案は前記実施例に限定されるものではなく本考案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であってもよい。

【００４６】 さらに、本実施例では、リンク部材７、８の軸支部によりラバースプリング４ を押下するが、リンク部材７、８またはキートップ５に設けられた別部材により ラバースプリング４を押下するものであってもよい。

【００４７】

【考案の効果】

以上説明した通り本考案は、基板と電気回路パターンと案内支持部材を取り付 ける取付部とを一体化することにより、部品点数を低減させることができる。そ れに同時に、単純な構成を有し、キーボードの小型化、薄型化に対応し、かつ充 分なキーストロークを確保でき、キー入力の操作性が良好であるとともに確実な キー入力を可能とするキースイッチ装置を提供することが可能となる。

【００４８】 また、基板には取付部を形成した際の抜き穴が生じているが、この抜き穴が冷 却用穴として機能し、これにより放熱に優れた効果を呈す。

【図面の簡単な説明】

【図１】本実施例のキースイッチ装置の基板の上面図で
ある。

【図２】図１の基板の側断面図である。

【図３】本実施例の基板及び構成部品の斜視図である。

【図４】本実施例のキースイッチ装置の分解斜視図であ
る。

【図５】本実施例のリンク部材の平面図である。

【図６】本実施例のもう一方のリンク部材の平面図であ
る。

【図７】本実施例のキースイッチ装置の断面図である。

【図８】本実施例のキースイッチ装置の厚膜印刷の形状
の例を示した図である。

【図９】本実施例のキースイッチ装置の取付部１ｃ付近
の拡大図である。

【符号の説明】

１ 基板 １ａ 回動係止する取付部 １ｃ 摺動係止する取付部 ２ 固定接点パターン ３ 厚膜 ４ ラバースプリング ５ キートップ ６ 案内支持部材 ７ リンク部材 ８ リンク部材

Claims (3)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】 塑性変形が可能な金属製の素材から形成
   された基板と、 その基板の絶縁加工された表面上に印刷加工された回路
   パターンと、 その回路パターン中において形成された少なくとも一対
   の固定接点を有し前記基板の表面上に印刷形成された固
   定接点パターンと、 その固定接点パターンに対応して設けられたキートップ
   と、 そのキートップの下部に連結されると共にキートップを
   上下方向に案内支持する案内支持部材と、 そのキートップの上下動に伴って前記固定接点間のスイ
   ッチング動作を行なう可動接点とを備え、 前記案内支持部材を係止する取付部を前記基板に一体形
   成したことを特徴とするキースイッチ装置。
2. 【請求項２】 前記キートップは、前記基板に設けられ
   た取付部に対応して、その裏面から垂設された係止部を
   有し、 前記案内支持部材は２つのリンク部材から構成され、そ
   の２つのリンク部材は軸支部にて交差状に軸支して相互
   に回動可能であり、各々のリンク部材の両端には係止ピ
   ンが形成されており、その各係止ピンは前記取付部及び
   係止部に可動状態で係止され、 前記軸支部の軸心を通る鉛直線を基準として、一方の側
   に存在する前記各取付部及び係止部は、前記各リンク部
   材の各係止ピンを回動可能に係止する回動孔を有すると
   ともに、 他方の側に存在する前記各取付部及び係止部は、前記各
   リンク部材の各係止ピンを摺動可能に係止する摺動溝を
   有することを特徴とする請求項１に記載のキースイッチ
   装置。
3. 【請求項３】 前記取付部を前記基板の裏面からプレス
   抜きにより加工され、前記案内支持部材の係止ピンの軸
   が当接する基板表面上の所定の部位に突起面を備えたこ
   とを特徴とする請求項１及び２に記載のキースイッチ装
   置。