JPS5847620Y2 - キ−スイツチ - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 本考案は電子式卓上計算機（以下電卓という）などに使
用されるキースイッチに関するものである。

従来から電卓等に使用されているキースイッチとしでは
、構造的に複雑なリードスイッチ方式あるいはメカニカ
ルスイッチ方式のものが主であった。

しかしながら、近年の電卓の動向の一つとしては、小形
化、薄形化かつ低価格化などのいわゆるポータプル形で
一般向というようなものが目立って増えてきている。

したがってこれらに組合せ使用される各種の表示装置お
よびキースイッチも小形、薄形かつ低価格のものの需要
が多くなっている。

これに対して電卓用のキースイッチとしては、上記した
ような従来のリードスイッチ方式あるいはメカニカルス
イッチ方式のものでは小形でかつ薄形のものとするには
構造的にかなり無理があり、このため品質的にも種々の
問題点を生じ、さらに価格の点でも困難であった。

また最近では、エラスチックダイヤフラムキーボードス
イッチ方式（以下ダイヤフラム方式という）のものが提
案され、小形の電卓に多く用いられるようになってきた
。

このダイヤフラム方式のものは、マイラーのような弾性
と伸縮性のあるいわゆるエラスチックな材料からある上
面板と、通常プリント基板として用いられるような硬質
材料の下面基板とを組合せて用い、これらの表面に被着
配設した複数の接点部分を互いに対面させて一定の間隙
をおいて配設し、さらに接点部分の防塵および防湿のた
めに前記上面板および基板との周縁部を接着剤などによ
って封着しているという構成になっている 上述したようなダイヤフラム方式の構造のものでは、複
数の接点を同一上面板および下面基板の表面に設けてい
るので、キースイッチの小形化および薄形化にはきわめ
て効果的である。

しかしながら各接点部分における開閉（ＯＮ、０ＦＦ）
は、外部からの打鍵と接点部分近傍におけるエラスチッ
クな材料の上面板のもつ弾性とによって行なわれるよう
になっているため、上面板および間隙等の寸法等をきわ
めて十分に管理された値にする必要があり、しかも打鍵
の強弱および速さなどのパラツキなどによって生ずるい
わゆるチャツタリング。

バウンスなどを完全に解決するためにはかなりの問題点
があった。

以上のような問題点に鑑み、上記ダイヤフラム方式のキ
ースイッチ内に、保護用液体を設はキースイッチも提案
されているが、温度変化による上記液体の膨張収縮によ
り内圧が大きく変化する問題点があり、また一度に多数
のキーを押圧する場合には上記液体の圧力により該キー
の押圧作動が重くなるという問題点があった。

本考案は以上のような点に鑑み、電気絶縁性の保護用液
体中に直接不活性ガスよりなる気泡を介在せしめること
により、上記この種スイッチにおける問題点を解決させ
ることを目的とするものである。

以下本考案を図面を用いて詳細に説明する。

図は本考案によるキースイッチの一実施例になる要部を
示す断面図である。

すなわち１は基板で、たとえばフェノール樹脂、ＡＢＣ
樹脂などのプラスチックあるいはセラミックスなどのよ
うな絶縁材料からなり、この表面に回路配線および基板
側の複数の接点２（２ａ 、２ ｂ・・・・・・）が印
刷配線、真空蒸着あるいはイオンブレーティングなどに
よって被着配設される。

３はマイラーのような弾性および伸縮性を有するいわゆ
るエラスチックな絶縁材料からなる上面板で、この上面
板３の基板１に対面する側の表面に回路配線および上面
板側の複数の接点４（４ａ 、４ ｂ・・・・・・）が
印刷配線、真空蒸着あるいはイオンブレーティングなど
によって被着配設される。

５はプラスチックのような絶縁材料からなるスペーサで
基板１と上面板３との各接点２および４とが対面する部
分の間隙６を形成する。

前記基板１．上面板３およびスペーサ５はその周縁部７
において、たとえば接着剤８または接着テープもしくは
融着などによって固着して密封する。

ここで、上述した実施例では、基板１と上面板３との間
に、接点２および４とを対面させて間隙６を形成させる
のにスペーサ５を配設した例を示したが、これに限定さ
れることなく、たとえば少なくとも基板１と上面板３と
のいずれかの表面に、間隙６を形成するのに必要な厚さ
の被膜を厚膜印刷などによって被着して形成することが
できるのはもちろんである。

９は前記基板１および上面板３との間に形成された間隙
６内に充てんする保護用液体で、たとえばシリコーン油
あるいはコンデンサ絶縁油などのような電気的な絶縁性
を有し、かつ接点間の機械的なダンパーになるように配
設するものである。

１０は前記保護用液体７の中に適宜介在させて保護用液
体の封入圧力の変動を緩和させるための気泡であり、こ
の気泡と液体との間には境界となる物質をあかないで直
接介在されている。

すなわちこの気泡１０は、間隙６の内部に配設した保護
用液体９が温度変化などによって膨張あるいは収縮して
体積が変化し、このため保護用液体９の封入圧力が大き
く変化するのを自動的に吸収緩和し調整されるように介
在させるものである。

この気泡１０に用いる気体としては、保護用液体９およ
び内部回路配線、接点等の材料に対して作用しない安定
なたとえば窒素とかアルゴンなどのような不活用ガスを
用いる。

前記隙間６に充てんする保護用液体９および気泡１０の
封入圧力は、液温か低下して保護用液体９が収縮しても
、接点２および４が所定の間隙６を保持されるように、
少なくとも大気圧以上とし、望ましくは大気圧より約１
０％以上高くするのがよい。

またこの保護用液体９としては、粘度の小さいものを用
いるのがよく、これにより押圧抵抗が少なくて、応答速
度および復帰速度の速い接点開閉操作ができる。

また接点２および４との間隙６は、打鍵の強弱に影響さ
れることなく確実なＯＮ。

ＯＦＦの接点開閉ができるようにするためできるだけ小
さい値にするのが望ましい。

１１はちとえラバーシートあるいはスプリングのような
柔軟な弾性材料からなるクッション部材（図ではシート
状のものを示す）であり、キ一端１２（１２ａ 、１２
ｂ・・・・・・）の押下衝撃を吸収緩和して上面およ
び各接点部分等を保護するためのもので、構成に合わせ
て適宜配設する。

本考案になるスイッチは上述したように構成になるので
、つぎに説明するような機能および効果を有する。

すなわち、キ一端１２ａを矢印Ａの方向に押し下げるこ
とによって上面板３の接点４ａが押し下げられ、基板１
上の接点２ａに接触し、接点４ａおよび２ａとの回路を
閉じる。

次の瞬間キ一端１２ ａを押し下げた打力を離すと、上
面板３の弾性復帰力と保護用液体７の封入圧力とによっ
て接点４ａは急速に上方の元の位置に復帰し、接点２ａ
との接触を離し、接点４ａおよび２ａとの回路を開く、
シかもこの場合接点２および４との間は保護用液体９に
よって満たされているので、接点４ａの部分のエラスツ
クな材料の上面板３は、打鍵の強さおよび速度に影響さ
れることなく、弾性振動を全く生じることがないので、
いわゆる断続接触の全くないきわめてクリーンな開閉が
行なわれるという特長を有するものである。

また、キ一端１２ａを押し下げた次の瞬間、きわめて短
い時間間隔で急速に別のキ一端たとえば１２ｂを矢印Ｂ
の方向に押し下げたような場合でも、キ一端１２ ｂが
押し下げられることによって、上面板３の接点４ｂが押
し下げられると同時に、この力が保護用液体９に瞬時に
伝えられて、接点４ａを元の位置に押し上げる力として
作用し、接点４ａおよび２ａとの回路を開く。

したがって打鍵が次々ときわめて短い時間間隔でかつ速
い速度で連続的に打ち替えられても、前後する２個所の
接点部が同時に閉路になるというような、いわゆる誤カ
ウントの原因になる不都合な現象は全く発生しないとう
すぐれた特長を有するものである。

しかも本考案によれば、基板１および上面板３に被着配
設される回路配線および接点２，４等は、間隙６内に充
てんされる保護用液体９によって大気からしゃ断されて
保護され、しかもこの間隙６内に外部からの塵埃等の侵
入も全くないので、長時間の使用に対しても酸化、汚染
および変質等による劣化あるいは塵埃等による短絡等の
故障を生じることがなく、きわめて長寿命のキースイッ
チが得られるというすぐれた効果が得られるのである。

ここで、」−述した本考案になるキースイッチの実施例
では、上面板のみにマイラーのような弾性を有するエラ
スチックな材料を用いた例を示したが、これに限定され
ることなく、スイッチを構成する基板上の回路配線およ
び接点、エラスチックな上面板、」二面板上の回路配線
および接点ならびにスペーサ等の全部をあるいは部分的
に必要に応してたとえば丸めるなどして適宜小さく折り
たたみできるような可撓性材料によってフレキシブルに
形成し、かつ対面する各接点間の間隙に保護用液体を配
設し、さらに外部回路に接続できるようにしたフレキシ
ブルな引出導線を設けた構成にすることができるのはも
ちろんである。

またさらに、このキースイッチはフレキシブルに形成す
る可撓性材料の基板と可撓性でかつエラスチックな材料
の上面板とを封着する周縁部等の任意の部分に、間隙内
に配設する保護用液体を注入排出できるような注入排出
孔を設けて、保護用液体を適宜注入排出できるような構
成にしてもよいのはもちろんである。

このような構成にすれば、このキースイッチを使用する
際に適宜保護用液体７を注入し、キースイッチを使用し
ないときには適宜排出しておくということができるので
、さらにフレキシブルで折りたたみ容易なポータプルに
に適したものとすることができるという効果が得られる
。

またこのように保護用液体を交換できるような構成にす
れば、保護用液体を適宜新しい液に交換することによっ
てキースイッチの寿命をさらに延長させることができる
という効果も得られる。

また、本考案になるキースイッチは、上述したように可
撓性材料でフレキシブルに形成し、さらにたとえば電卓
との組合せを、表示および駆動装置の部分と、このフレ
キシブルなキースイッチ部分とを別々に形成し、これを
フレキシブルの導線などで任意に接続取外しできるよう
な構成にすることができるので、使用時以外は表示およ
び駆動装置部分とキースイッチ部分とを適宜取外しして
、小さなケースあるいは袋等にまとめて収納できるとい
うきわめてポータプルに適した小形の電卓が得られるな
どのすぐれた特長がある。

本考案は、以上説明したように、内部に電気絶縁性の保
護用液体を設けてたいわゆるダイヤフラム方式のキース
イッチにおいて、上記液体中に直接不活性ガスにより形
成される気泡を介在せしめたので、温度変化による上記
液体の膨張収縮に基づく内圧の変化を吸収させることが
出来、さらに同時に多数のキーを押圧作動させることに
よる液体の急激な圧力変化も瞬間的に吸収させて常にキ
ーを軽く作動させることが出来、この種キースイッチの
作動性を向上させることが出来る効果がある。

また上述したように、上記気泡は不活性ガスによる形成
されているので、この気泡が原因となって接点が酸化し
て劣化する等の虞れもない。

またさらに上記気泡は、上記液体との間に境界となる物
質をおかずに直接上記液体中に介在されているので、こ
の種キースイッチを可及的に薄く形成させることが出来
、また押動される上下接点間にたまたま気泡が介在され
ていても、この気泡は押動操作時に細かく分割されて上
下接点間から逃げることとなり気泡がスイッチの押動の
邪魔になる虞れが全くないという実用上優れた効果があ
る。

【図面の簡単な説明】

図は本考案によるキーボードスイッチの一実施例を示す
要部断面図である。 １・・・・・・基板、２（２ａ 、２ ｂ・・・・・・
）・・・・・・接点、３・・・・・・上面板、４（４ａ
、４ ｂ・・・・・・）・・・・・・接点、５・・・
・・・スペーサ、９・・・・・・保護用液体、１０・・
・・・・気泡。

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 少なくとも、間隙を設けて対面しかつ外部からの押圧に
   よって接触する複数の接点を配設した基板およびエラス
   チックな材料の上面板と、前記間隙内に前記接点間を電
   気的に絶縁しかつ機械的にダンパーになるように配設し
   た電気絶縁性の保護用液体とを、備えた構成になるキー
   スイッチにおいて、上記保護用液体中には気泡と液体と
   の間に境界となる物質をおかないで直接不活性ガスによ
   り形成される気泡を介在せしめたことを特徴とするキー
   スイッチ。