JPH0793073B2 - シートキーボード用多ユニットキーの構造 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 〔概 要〕 シートキーボード用多ユニットキーの構造に関し、 軽いキー感触で、しかも安定なスイッチ動作ができるこ
とを目的とし、 複数個のスイッチ素子が支持されたプリント板と、前記
スイッチ素子の夫々に対応する位置に複数個の支持孔が
配設され、かつプリント板に対向して支持されたパネル
と、前記支持孔に滑動自在に挿通され、かつスイッチ素
子に付設されたアクチュエータによってパネルに弾接さ
れた複数個のキートップと、前記キートップの夫々に対
応する位置に凸形状に成形されたキー凸部が設けられ、
かつキートップとパネルとを被覆する表面シートとを有
し、隣接する少なくとも２個のキートップの夫々が挿通
する複数個の支持孔の夫々の仕切りが、仕切りの１部を
突起として残して連穿され、かつキー凸部の内面とキー
トップとの間隙に、隣接する少なくとも２個のキートッ
プを一括して被覆する連結シートが配置されているよう
に構成する。

〔産業上の利用分野〕

本発明は、シートキーボード用多ユニットキーの構造に
関する。

近年、情報処理機器の発展に伴い、人間と機械との情報
のやり取りに、各種入出力装置が用いられるようになっ
た中で、一般大衆にも馴染の深い身近な存在になってい
る入力装置はキーボードである。

キーボードの形態としては、百数十キーもスイッチが乗
ったフルキーボードと呼ばれる大きなものから、テンキ
ーや果ては数個のスイッチが乗った小さなものまで種々
雑多である。

また、キーボードが用いられる機器は、大は大型コンピ
ュータの周辺端末装置から小は電卓まで非常に幅広く、
使用される形態もファクトリ（工場）ユースからオフィ
ス（事務所）、ストア（店舗）、ホーム（家庭）そして
果てはパーソナル（個人）ユースまで幅広くなってい
る。

こうした中で、例えば、ファクトリとかストアとか、つ
まり製造現場やレストランのような店舗などの情報化や
自動化のために用いられるキーボードは、種々の埃とか
粉塵、油気とか水気、湯気といった電子装置、特にキー
ボードのような電気接点を有する装置にとっては好まし
くない悪い環境において用いられる場合が多い。

そこで、このようなキーボードには、キートップの可動
部分が継ぎ目のないシートによって被われ、キーボード
全体が密閉構造に近い、いわゆるシートキーボードが多
用されている。

一方、キーボード自体の使い易さや高機能化に伴い、キ
ートップの形状は、１個のスイッチ素子に１個のキート
ップが冠着された１ユニットキーばかりでなく、隣接す
る複数個のスイッチ素子をまとめて１個のキーと見なし
た、いわゆる多ユニットキーが、キーボードの中の各所
に配置されるようになっている。

しかし、シートキーボードの場合には、通常のキーボー
ドのようにキートップを直接打鍵するのではなく、表面
シートで全体が被われており、そのキートップに対応す
る表面シートを多ユニットキーと見立てて打つことにな
る。

従って、面積の広いキートップの中央部分はもちろん、
どの端部を打鍵しても軽い感触で、安定にスイッチ機能
するように仕上げることはなかなか厄介である。

そこで、シートキーボード用に適していて、しかも使い
勝手のよい構成の多ユニットキーの開発が望まれてい
る。

〔従来の技術〕

キーボードには、それに用いられるスイッチの方式によ
って、種々の形式に分類され、用途に応じて使い分けら
れている。

そして、キーボードの中には、例えば、２枚の誘電体フ
ィルムの上にそれぞれ設けたしま状の複数本の導体パタ
ーンをＸ・Ｖ方向に直交させ、その交点を、電気的に接
触させたり、静電容量の変化を検知したりしてスイッチ
ングするキーボードがある。

このキーボードは、２枚の誘電体フィルムの導体パター
ンの交点上に、予め複数個のスイッチ素子が、例えば、
印刷などによって配設されており、単体のスイッチ素子
を配列する必要がない形式のキーボードである。

一方、機械的とか磁気的とかの手段によって、スイッチ
の接点を接触させて導通を取る、いわゆるキースイッチ
と呼ばれる単体のスイッチ素子を、印刷配線されたプリ
ント板の上に配列実装した形式のキーボードも多用され
ている。

そして、何れの形式のキーボードにおいても、上で述べ
た使用環境の悪い場所で用いられる場合には、キートッ
プを含むキーボードの上面全体を、表面シートと呼ばれ
る１枚物のシートで完全に被覆した構成のシートキーボ
ードが適している。

このようなシートキーボードにおいては、キーボードの
多様化と高機能化に伴って、如何にして使い勝手のよい
多ユニットキーを構成するかが重要な課題となってい
る。

第２図は多ユニットキーの構成例である。

同図において、（イ）は基本となる通常の１ユニットキ
ーの例である。

スイッチ素子２は、その端子21がプリント板３にはんだ
付けされて固定されている。

一方、間隔管９を間に介して、プリント板３と所定の隙
間を設けて支持されたパネル４には、キートップ５が滑
動するように余裕をもって嵌まる支持孔６が設けられて
いる。

この支持孔６にはキートップ５が下から嵌まるが、キー
トップ５の側壁の下部の突出部によって支持孔６に引っ
掛かるので、抜けないようになっている。

それで、支持孔６に嵌合したキートップ５は、スイッチ
素子２に付設されたばね性を有するアクチュエータ22に
よって下から押し上げられ、パネル４に常に弾接した状
態で保持されている。

さらに、キートップ５の位置に対応する位置が凸形状に
成形された表面シート７が、パネル４とキートップ５と
を被った構成になっている。

アクチュエータ22は、スイッチ素子２の図示してない接
点を断続する梃子の役目も有しており、一般に、アクチ
ュエータ22は下に押されるとスイッチが接続する。

従って、表面シート７を介してキートップ５を押下する
と、アクチュエータ22が撓められてスイッチ素子２の接
点が接続され、キートップ５が押下から解かれると、ア
クチュエータ22の弾発によって、キートップ５が押し上
げられるとともに、スイッチ素子２の接点が切断され
る。

１ユニットキーにおいては、１個のキートップ５と１個
のスイッチ素子２とが対応した構成になっている。

キーボードにおけるキートップの大半は、この１ユニッ
トキーで構成されている。

（ロ）は1.5ユニットキーの例であり、１個のスイッチ
素子２を１ユニットの1.5倍の大きさのキートップによ
って操作する。

ところで、２ユニットキー以上の多ユニットキーの場合
には、１個のユニットにまとまった複数個のスイッチ素
子２は並列接続されており、キートップの何処を押下し
ても、どれか１個のスイッチが接続されればよいように
構成されている。

（ハ）に２ユニットキーの例である。

（ニ）は３ユニットキーの例で、横に並んだ長いキート
ップもあるが、こゝでは、例えば、改行キーなどに用い
られる直角に曲がったキートップの例である。

キートップのユニット構成は、一般に使用頻度が多いフ
ァンクションキーなどに大きなキートップが割り付けら
れており、例えば、スペースキーにおいては、６ユニッ
トキーとか８ユニットキーとかの長いキートップもあ
る。

第３図は従来の２ユニットキーの構成説明図であり、同
図（Ａ）は一例側面図、同図（Ｂ）は他の一例側面図で
ある。

同図（Ａ）は、２個の１ユニットキーをまとめて１個の
２ユニットキーとして構成した例であり、（イ）は休止
時の側面図である。

すなわち、スイッチ素子２が２個あり、キートップ５も
パネル４の２個の支持孔６のそれぞれに嵌合して２個あ
り、表面シート７に成形された凸形状のキー凸部71の大
きさも２ユニットキーの大きさになっている。

この構成においては、２個のキートップ５のそれぞれ
が、アクチュエータ22によって押し上げられているが、
（ロ）の動作時には、表面シート７のキー凸部71、つま
り２ユニットキーのどの位置が押下されたかによって、
キートップ５の片方だけが動いたり、両方が同時に動い
たりする。

しかも、押下された位置がキー凸部71の中央部分の場合
には、表面シート７が２個の支持孔６の間の仕切り61に
突き当たってしまい、それよりも下に移動しないので、
スイッチ素子２が安定に動作し難い。

一方、同図（Ｂ）は、キートップ５を２ユニットキー分
まとめた大キートップ51となし、それに伴って、支持孔
６も２個の孔をまとめた大支持孔61となした構成の例で
あり、（イ）は休止時の側面図である。

この例では、（ロ）の動作時には、２個のスイッチ素子
２のアクチュエータ22を、一体となった大キートップ51
によって動かし、しかもキートップ51は十分深く押し込
めるので、スイッチ素子２の断続動作は安定に行うこと
ができる。

しかし、２個のアクチュエータ22を押下するので、特に
中央部を押下した際には２倍の押下力が必要である、キ
ーボードに要求されている打鍵の際の軽い感触を満たす
ことができ難くなる。

こヽで述べた例では、２ユニットキーの場合であった
が、もっと多ユニットキーになると、ユニットキーの個
数の倍数だけキー感触が重くなるので、益々実用的でな
くなる。

〔発明が解決しようとする課題〕

以上述べたように、従来用いられているシートキーボー
ドの多ユニットキーの構成の中で、ユニットキーを複数
個用いる構成では、複数個のキートップのそれぞれが、
アクチュエータ22によって押し上げられているが、表面
シート７のユニットキー複数個分に相当するキー凸部の
どの位置が押下されたかによって、キートップが１個だ
けが動いたり、複数個が同時に動いたりする。

しかも、押下された位置がユニットキーとユニットキー
の間になった場合には、支持孔の間の仕切りに突き当た
る。

従って、押下圧は１ユニットキーとほぼ同等で軽いが、
安定に動作し難い問題があった。

また、複数個のユニットキーをまとめて一体とした大キ
ートップを用いる場合には、支持孔も一体に開口してい
るので、キートップの動きは安定しており、スイッチの
動作も確実に行える。

しかし、複数個のスイッチ素子のアクチュエータを同時
に押下しなければならないので、押下圧が大きくなり、
軽いキー感触の要求を満たすことができない問題があっ
た。

〔課題を解決するための手段〕

上で述べた課題は、複数個のスイッチ素子が支持された
プリント板と、前記スイッチ素子の夫々に対応する位置
に複数個の支持孔が配設され、かつプリント板に対向し
て支持されたパネルと、前記支持孔に滑動自在に挿通さ
れ、かつスイッチ素子に付設されたアクチュエータによ
ってパネルに弾接された複数個のキートップと、前記キ
ートップの夫々に対応する位置に凸形状に成形されたキ
ー凸部が設けられ、かつキートップとパネルとを被覆す
る表面シートとを有し、隣接する少なくとも２個のキー
トップの夫々が挿通する複数個の支持孔の夫々の仕切り
が、仕切りの１部を突起として残して連穿され、かつキ
ー凸部の内面とキートップとの間隙に、隣接する少なく
とも２個のキートップを一括して被覆する連結シートが
配置された構造のシートキーボード用多ユニットキーに
よって達成される。

〔作 用〕

本発明においては、隣接する少なくとも２個のキートッ
プからなる多ユニットキーが、キートップの数、従って
スイッチ素子の数が複数個であっても、キートップが挿
通される支持孔とキートップを被覆する表面シートとの
構成に新規性を持たせて、キー感触が軽く、しかも安定
なスイッチ動作が行われるようにしている。

すなわち、キートップが挿通される支持孔は、従来の各
々独立した孔とか連続した孔とかに替えて、孔と孔との
仕切り部分を一部分突起状に残して連続させた孔にし、
１ユニットキーの軽いキー感触が損なわれないようにし
ている。

また、キートップと表面シートとの間隙に、多ユニット
キーと同一形状をなした連結シートを介在させ、しかも
連結シートの剛性を活かして、従来の複数個のキートッ
プを一体構成にした大きなキートップの安定なスイッチ
動作を再現するようにしている。

このようにすると、パネルにキートップ用支持孔を設け
る加工の際に使用する抜き型には、従来と同じ型が使用
でき、かつキートップも従来の１ユニット品をそのまゝ
使用しながら、従来にない軽いキー感触と安定にスイッ
チ動作するシートキーボード用多ユニットキーが得られ
る。

〔実施例〕

第１図は本発明の実施例説明図であり、同図（Ａ）は分
解斜視図、同図（Ｂ）はパネルの構成図、同図（Ｃ）は
表面シートの構成図、同図（Ｄ）は休止時／動作時側面
図である。

同図（Ａ）において、ユニットキー１は、スイッチ素子
２が固着されたプリント板３と、間隔管９を介して支持
され、かつキートップ５が支持孔６に嵌合されたパネル
４と、キートップ５を被う連結シート８と、パネル４全
体を被う表面シート７とで構成した。

まず、スイッチ素子２には、接点が機械的に断続する、
いわゆるメカスイッチを用いた。

このメカスイッチは、動作ストロークが1.3mmで、つま
りアクチュエータ22を1.3mm撓めれば、スイッチが接続
動作する性能を有している。

そして、スイッチ素子２の端子21をプリント板３の孔に
挿入してはんだで固定し、各ユニットキーの中のスイッ
チ素子２が並列に接続されるように結線した。

一方、パネル４には、厚さ0.8mmの鋼板を用い、同図
（Ｂ）に示したように、２ユニットキーの場合には、隣
接した１辺15mmの正方形の支持孔６の4mm幅の仕切り61
を、長さ3mmの突起62を残して連結させた。

その他に、図示してないが、鉤型に曲がった３ユニット
キーと横に長い５ユニットキー用の支持孔６も設けた。

次に、表面シート７には、厚さ0.2mmのポリウレタンシ
ートを用い、同図（Ｃ）に示したように、この図の場合
は２ユニットキーの例であるが、キートップ５の位置と
何ユニットキーかによる形状に合ったキー凸部71を設け
た。

すなわち、２個のスイッチ素子２を用いた２ユニットキ
ーと、鉤型に曲がった３個のスイッチ素子２を用いた３
ユニットキーと、３個のスイッチ素子２を用いた横に長
い５ユニットキーの３種類の多ユニットキー用のキー凸
部71を高さ1mmになるように、熱プレスによってそれぞ
れ設けた。

なお、実用的には、表面シート７の裏面には、キートッ
プの位置とかキートップの名称などが印刷されている
が、こゝでは機能の評価のみを行うため、表面シート７
の裏面の印刷は省略した。

さらに、連結シート８には、厚さ0.3mmのポリエステル
シートを用い、３種類の多ユニットキーに合わせた形状
に切断し、表面シート７のキー凸部71の内面に接着し
た。

同図（Ａ）のように、パネル４にキートップ５を挿通さ
せ、プリント板３にはんだ付けしたスイッチ素子２のア
クチュエータ22によって下からパネル４に弾接するよう
にし、間隙管９でプリント板３とパネル４とを固定し
た。

こうして組み立てた本発明になる多ユニットキーの試料
を打鍵して、キー感触やスイッチ動作の安定性などを評
価した。

同図（Ｄ）は、２ユニットキーの場合を示したもので、
（イ）は休止時の側面図である。

この状態では、第３図（Ａ）に示した従来の２ユニット
キーと大差ないが、（ロ）のように中央部を押下して
も、（ハ）のように端部を押下しても、軽いキー感触
で、かつスイッチ動作も安定していることが確認でき、
３ユニットキーや５ユニットキーの試料もよい効果が確
認できた。

こゝでは、連結シートにポリエステルシートを用いた
が、りん青銅や不錆鋼などの薄い金属シートでも同様の
効果が出せ、シートの材質や厚さには種々の変形が可能
である。

また、連結シートを表面シートのキー凸部の内面に接着
したが、基本的にはキー凸部の内面とキートップとの間
隙に配置されていればよい。

〔発明の効果〕

以上述べたように、本発明になるシートキーボード用の
多ユニットキーによれば、従来、キー感触が重かった
り、スイッチ動作が不安定であったりした問題が解決で
きる。

すなわち、軟質の表面シートを使用したことによる良好
で、１ユニットキーと大差なく軽いキー感触を損なうこ
となく、しかも安定したスイッチ動作が得られる。

従って、シートキーボードの適応範囲を拡大できるばか
りでなく、従来のキートップがそのまゝ使用できるの
で、製造上の効果も大きい。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の実施例説明図である。 第２図は多ユニットキーの構成例である。 第３図は従来の２ユニットキーの構成説明図である。 図において、 １はユニットキー、２はスイッチ素子、 21は端子、22はアクチュエータ、 ３はプリント板、４はパネル、 ５はキートップ、６は支持孔、 61は仕切り、62は突起、 ７は表面シート、71はキー凸部、 ８は連結シート、９は間隔管、 である。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】複数個のスイッチ素子（２）が支持された
   プリント板（３）と、 前記スイッチ素子（２）の夫々に対応する位置に複数個
   の支持孔（６）が配設され、かつ前記プリント板（３）
   に対向して支持されたパネル（４）と、 前記支持孔（６）に滑動自在に挿通され、かつ前記スイ
   ッチ素子（２）に付設されたアクチュエータ（22）によ
   って前記パネル（４）に弾接された複数個のキートップ
   （５）と、 前記キートップ（５）の夫々に対応する位置に凸形状に
   成形されたキー凸部（71）が設けられ、かつ該キートッ
   プ（５）と前記パネル（４）とを被覆する表面シート
   （７）とを有し、 隣接する少なくとも２個の前記キートップ（５）の夫々
   が挿通する複数個の支持孔（６）の夫々の仕切（61）
   が、該仕切（61）の１部を突起（62）として残して連穿
   され、かつ前記キー凸部（71）の内面と該キートップ
   （５）との間隙に、隣接する少なくとも２個の該キート
   ップ（５）を一括して被覆する連結シート（８）が配置
   されていることを特徴するシートキーボード用多ユニッ
   トキーの構造。