JPS5994318A - 接点型キ−ボ−ド - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、キーの作動によりキーボード内のこのキーに
対応する電気接点を作動させるキーボードに関する。こ
の種のキーボードを以下接点型キーボードと呼ぶ。接点
型キーボードは複数個のモジュラ−キーと、モジュラ−
キーを受入れるための同数の開口を具備した支持パネル
とから成る。

この種のキーボードは既知であって、既知の接点型キー
ボードにおいては、支持パネルの開口内へ挿入してしま
ったのちのモジュラ−キーはネジにて支持パネルに固着
した第２パネルによりその位置に保持されるようになっ
ている。このため、キーボードを組立てたとき、モジュ
ラ−キーは２つのパネル間に捕獲され、キーのアクチュ
エータのみが支持パネルの開口から突出している。

この既知のキーボードは小型であるという利点を有する
が、個々のモジュラ−キーを簡単には取外せないという
欠点を有する。即ち、１つのモジュラ−キーを取外す場
合でさえもキーボード全体を解体せねばならない。つま
り、第２パネルを支持パネルから取外し、キーを取換え
、第２パネルを再び支持パネルに固着せねばならない。

本発明の第１の目的は小型で安価で信頼性があり、しか
も例えば他のモジュラ−キーとの交換のために個々のモ
ジュラ−キーを簡単に支持パネルから取外すことのでき
るキーボードを提供することである。

１形態によれば、本発明による接点型キーボードは複数
個のモジュラ−キーと、それぞれのモジュラ−キーを受
入れるためキーと同数の開口を具備した支持パネルとか
ら成り、特徴とするところは、少なくとも１個のモジュ
ラ−キーが弾性手段を有し、該弾性手段が、該キーが支
持パネルの開口内に位置して℃・るときに弾性手段が支
持パネルと共働してそのキーを該位置に保持するような
第１位置から、該キーが支持パネルの開口から離れるよ
うな第２位置へ変形できるようになっていることである
。

本発明の第２の目的は、キーを押したときの電気的な接
触がキーの所定の変位後に確実かつ正確に生じるような
キーボードを提供することである。

他の形態によれば、本発明の接点型キーボードは、電気
回路の複数対の導体から成り、各対が同数の可動アクチ
ュエータの１つと関連しており、特徴とするところは、
各アクチュエータとこれに対応する対の導体との間に弾
性手段を設け、この弾性手段が実質上一定の弾性係数を
有するバネと関連するドーム状バネから成っていること
である。

第１図を参照すると、キーボード１０は実質上不等辺六
角形状の複数個の開口１２（第６図）を有する金属製の
支持パネル１１から成る。キー１５は各開口１２内に収
容してあり、従ってキーボード１０を組立てたときには
パネル１１の開口１２の位置が個々のキー１５の位置を
決定する。

キー１５を支持パネル１１へ装着する方法を以下詳説す
る。絶縁材料の第２パネル１６を支持パネル１１の下方
でこのパネルに平行にこのパネル１１に固着する。（第
１図）。パネル１６はその外表面に印刷回路１７及びこ
れに関連する電子素子１８な担持し、一方パネル１６の
内表面に複数対の導体２０．２１（第６図）を担持して
いる。

各対の導体２０．２１は２つの端子２２’、２３を有し
、これらの端子は互に取巻きあうらせんの形をしており
、対応する開口１２の下方に位置していて、後述するよ
うに対応するモジュラ−キー１５を作動させたときに短
絡するようになっている。２つのパネル１１．１６はプ
ラスチックのスペーサ部材２６を介挿してネジ２５にて
相互固着しである。スペーサ部材は、キーを支持パネル
１１（第３，５図）に装着してしまったのちに２つの隣
接するキー１５間に容易に位置できるような形をしてい
る。

各モジュラ−キー１５は、開口１２内へ挿通される下方
の基部３１を有するプラスチック材料の本体部分゛ろ０
（第６，４図）と、中実軸３４（第６゜７図）の両側に
位置した２つの垂直な中空のガイド部分ろ２，６６と、
これらのガイド部分６２゜６６に関して９０°の角度で
整合した２つの係止素子３６．３７（第６．４図）とか
ら成る。

基部３１はパネルの上面と共働する水平肩部５０と、基
部ろ１の両側に位置し、歯部分５４゜５５によりパネル
１１の底面と共働する２つの垂直な弾性舌片部５１．５
２とを具備する。

軸３４の方向に可動なアクチュエータ（第６，６゜７図
）は２つの横方向の円筒部４１．４２を有し、また２つ
の側部アーム４３をも有し、円筒部４１゜４２はガイド
３１，３２内に位置し、アーム４３は係止素子３６．３
７の２つのグループ４５（第４図）に収容されている。

アクチュエータ４０は中央のキャビティ４６（第６，７
図）を有し、このキャビティ内には実質上一定の弾性係
数を有する金属コイルバネ４８が位置する。バネ４８は
、アクチュエータ４０に軽い荷重が作用したときのアク
チュエータの不当な運動を防止するため、２〜３グラム
の所定荷重で予め圧縮しておく。アクチュエータ′４０
（第６図）の上方部分には２つの開口６０を設け、開口
６０に嵌入できるようにキャップ６２に脚部６１（第６
図）を設ける。キャップ６２０頂部にはキーに関連する
文字、記号等を識別するサインが印刷しである（第６図
）。

実質上円柱形の打撃素子６６（第６，７図）は本体部分
３０の孔６４内で中実軸６４の方向に可動であり、この
素子の上部はコイルバネ４８と共働する。打撃素子６６
の下部は弾性ゴム素子６５に係合している。素子６５は
十字形状に位置した４つの半径方向のアーム６６（第６
図）により支持されたドーム状の中央部分を有する。各
アーム６６はキー１５の本体部分６０と一体に形成した
ピン部分６８を収容する開口６７を具備する。

各ドーム状の中央部分の下面に固定した導電性ゴムの円
板状ペレット部材６９（第６，７図）は、対応するキー
１５を作動させたと゛きに下方にある電気端子２２．２
３を短絡して対応する電気信号を発する。

上述のキーボードの組立ては次のとおりである。

まず、垂直中空空ガイド３２．３３に収容されたアクチ
ュエータ４０の横方向円筒部４１．４２及び側部アーム
４３が係止素子１６．３７のキャビティ４６内に位置す
るようにアクチュエータ４０を本体部分６０に取付ける
ことにより各モジュラ−キー１５を個々に組立てる。次
いで、孔６４を通して下方からコイルバネ４８及び打撃
素子６６を挿入する。次いで、キ一本体部分６０のピン
部分６８を４つのアーム６６の対応する開口６７に嵌入
するように注意しながら弾性ゴム素子６５を適所に取付
けろ。最後に、アクチュエータ４０の開口６０へ脚部６
１を挿入することによりキャップ６２を取付けろ。

このようにしてキーを組立てたら、キーを上方から支持
パネル１１の開口１２内へ挿入する。この間、２つの弾
性舌片部５１．５２が本体部分６０の内方へ変形し、こ
のため歯部分５４．５５は開口１２を通ることができ、
パネル１１＜纂４図）の下方の適所へ動くことができる
。この位置においては、水平肩部５０はパネル１１の下
面に接合している。

次いで、組立て後のキー１５の基部６１間にスペーサ部
材２６を位置決めし、第２パネル１６を支持パネル１１
に平行に位置決めしてこれらのパネル１１．１（Ｓをネ
ジ２５で一緒に固着する。

２つのパネルｉ　ｉ　、１６が組立て状態にあるときに
、個々のキー１５を開口１２がら簡単に取外すことがで
老る。キーを取外すためには、本体部分６０の２つの可
撓性舌片部５１．５２を本体部分の内方へ屈曲させて支
持パネル１１がら引離し、キーを上方へ持手げればよい
。このような構成のため、キーを押す力は金属製の支持
パネル１１が支え、印刷回路１７を配置したパネル１６
にはこの力が作用しないという利点が得られる。

各キーの作動モードは次のとおりである。

休止位置において、ドーム状のゴム素子６５及びコイル
バネ４８がアクチュエータ４０を上方にから離れており
、従ってこれらの端子は開状態にある。

バネ４８．４５により構成された弾性系の挙動を説明す
る前に、これら各バネの挙動を簡単に説明しておく。

コイルバネ４８の変形は、キーの押圧及び解放によりキ
ーに作用する荷重に正比例する。バネ４８は一定の弾性
係数を有する。第８図は、荷重（力）Ｆに対するバネ４
８の変形量Ｓを示し、グラフは直線となる。一方、ドー
ム状弾性素子６５０力に対する変形量の関係を第９図に
示す。第９図のグラフにおいては、第１曲線部分０−Ａ
では力の増加に伴ない変形量も増大し、この増大はドー
ム状素子の急激な降伏点に相当する変位量Ｓ１まで続く
。第２曲線部分Ａ−Ｂでは、ドーム状素子の降伏のため
変位量が増加しても力は減少する。

この現象は、ベレット部材６９が下方のパネル表面１６
に接触する時点に相当する変位量Ｓ２まで絖〈。第３の
部分Ｂ−Ｃ″′Ｃは、ドーム状素子は変形の終端部に来
ているから、力が増加しても変形量は変化しない。ドー
ム状素子６５に対する作用力を漸減していくとドーム状
素子は曲線Ｃ−Ｌｌ　−Ｄ−〇を通って元へ戻るが、エ
ネルギ損失のため、先の曲線０−　Ａ、　−Ｂ　−Ｃと
は同じにならない。

バネ４８及び弾性素子４５により構成された弾性系の挙
動特性は第１０図のグラフに示す。垂直曲線０−Ｅはバ
ネ４８に対する予めの負荷により生じる。曲線Ｂ　　ｐ
は変形量Ｓ３に達するまでのバネ４８．６５の総合変位
を示す。この位置で、ドーム状素子６５が急激な降伏を
するため、グラフは急激に下る。このような降伏は力の
減少（Ｆ−２２，２３１’こ急激に接触し、端子２２．
２３同志を通電させ、もって既知の方法で電気信号が発
生する。曲線Ｇ　−１−１においては、ドーム状素子６
５は変形の終端位置に達しているから、力を増加させて
もバネ４８のみが変形する。この現象はアクチュエータ
がストップ（第７図）により機械的に停止する変形量Ｓ
４まで続く。弾性系に対する力を徐々に解放すると、曲
線■−１−■に沼って戻りが生じ、この間バネ４８が徐
々に伸びて変位量Ｓ５まで達する。地点■に達したとき
、ドーム状素子６５０反作用がバネ４８の力に打勝って
バネ４８を圧縮させ７−１（曲線１−Ｌ）。このとき、
ペレット部材６９が端子２２．２３から急激に離れろ。

戻り曲線Ｌ−Ｅ−０は電初の負荷曲線と同じである。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明に係る接点型キーボードの断面側面図。 第２図は第１図のキーボードの分解部品の側面図。第３
図は第１図のキーボードの平面図。 第４図は第６図の４−４線における断面図。第５図及び
第６薗は第６図のそれぞれ５−５線、６−６線における
断面図。第７図は作動位置における第６図のキーを示す
図。第８図ないし第１０図は本発明のキーボードについ
ての弾性系の挙動を説明するためのカー変位曲線である
。 １０：キーボード　　　１１：支持パネル１２：開口　
　　　１５：キー １６：第２パネル　　　４８：バネ ＦＩＧ、８ＦＩＧ、９ ＦＩＧ、１０

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 （１）複数個のモジュラ−キーと、それぞれのモジュラ
   −キーを収容するための複数個の同数の開口を具備した
   支持パネルとから成る接点型キーボードにおいて、少な
   くとも１個のモジュラ−キーが弾性手段を有し、該弾性
   手段が、該モジュラ−キーが支持パネルの前記開口内に
   位置しているときに該弾性手段が支持パネルと共働して
   該キーを該位置に保持する第１位置から、該キーが支持
   パネルの開口から離れる第２位置へ、変形可能となって
   いることを特徴とするキーボード。 （２、特許請求の範囲第（１）項に記載のキーボードに
   おいて、前記弾性手段が前記モジュラ−キーの下方部分
   （６０）の両側に位置した一対の可撓性の舌片部から成
   り、各舌片部が支持パネルの第１表面と共働する歯部分
   を有することを特徴とするキーボード。 （３）特許請求の範囲第（２）項に記載のキーボードに
   おいて、前記モジュラ−キーの下方部分が支持パネルの
   第２表面と共働する水平肩部（５０）を具備しているこ
   とを特徴とするキーボード。 （４）特許請求の範囲第（１）項ないし第（３）項のい
   ずれかに記載のキーボードにおいて、該キーボードが、
   複数個の対をなす導電体（２０，２１）を配置した第２
   パネルを有し、該第２パネルが、支持パネルの下方でこ
   の支持パネルに平行に位置し、かつ支持パネルとの間に
   介挿した所定厚さの一連のスペーサ部材により支持パネ
   ルから隔てられていることを特徴とするキーボード。 （５）電気回路の複数対の導体から成り、導体の各対が
   同数の可動アクチュエータの１つと関連しているような
   接点型キ・−ボードにおいて、各アクチュエータとこれ
   に対応する対の導体との間に位置した弾性手段を有し、
   該弾性手段が実質上一定の弾性係数を有する第２バネと
   共働するドーム状の第１バネから成ることを特徴とする
   キーボード。 （６）特許請求の範囲第（５）項に記載のキーボードに
   おいて、前記ドーム状の第１バネがドーム状の中央部分
   と、該中央部分のまわりで十字形状に配置された４つの
   アンカーアームとから成り、もってこのバネかアクチュ
   エータの作動に応じて降伏できるようになっていること
   を特徴とするキーボード。 （７）特許請求の範囲第（６）項に記載のキーボードに
   おいて、各アンカーアームの端部がキーボードの対応す
   るキーの本体部分に設けたビン部分を収容する開口を備
   えていることを特徴とするキーボード。 （８）特許請求の範囲第（５）項ないし第（７）項のい
   ずれかに記載のキーボードにおいて、前記第１バネが、
   絶縁性ゴムから成っており、かつ対応するアクチュエー
   タの作動に応答して対応する対の導体を短絡できしかも
   第１バネを降伏できる導電性ゴムのパレット部材を前記
   ドーム状の中央部分内で、ＩＪ４持していることを特徴
   とするキーボード。