JPS6050825A - キ−スイッチ機構 - 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】 （産業上の利用分野） 本発明は例えば電子計算機のデータ入カキ−或はワード
プロセッサの入力キー等として用いられるキースイッチ
、特にするどいクリックのある操作感覚を得ることがで
きるキースイッチ機構に関するものである。

（従来技術及びその問題点） キースイッチは構造が簡単であり、コンパクトに配設で
きるため多くの分野で広く用いられている。特にオフィ
スオートメーション化が進むなかで、電子計算機のデー
タ入カキ−、ワードプロセッサの入力キー等として普及
しており、需要は益々伸びていく傾向にある。ここに従
来用いられているキースイッチの構造について説明する
。第１図は静電容量スイッチの一例を示すもので、図に
おいて、１は基板、２は該基板ｌ上に配設されたフレー
ム、３は該フレーム２に設けられた穴２ａに摺動可能に
配設されたキーステムで、その上端には穴３ａが設けら
れており、下端にはフレーム２の下面に当接する肩部３
ｂが＝一体成形されている。４は該キーステム３の上端
に装着されるキートップで、その中央部には下方に延び
る連結部４ａが形成され、該連結部４ａを前記キーステ
ム３の−Ｆ端に設けられた穴３ａに嵌合装着されキース
テム３と一体的に構成される。５は前記キーステム３の
下端に接着された静電パッドで、その下端にはアルミ蒸
着フィルムが装着されている。６は前記フレーム２とキ
ートップ４との間に配設されたラバースプリングで、通
常は弾性力によりキートップ４、キーステム３および静
電パッド５を上方に押し上げ、キーステム３の下方に形
成された肩部３ｂをフレーム２の下面に当接した状態即
ちスイッチＯＦＦ状態に保持している。

このように構成されたキースイッチは、スイッチ作動時
にキートップ４に上方から外力を加えたときの動作特性
が第２図に示すようになる。即ち、第１図の状態からキ
ートップ４を押すとラバースプリングのピーク荷重Ｐ２
までは荷重が上昇しつつストロークＳ１まで移動し、更
に押しラバースプリングのピーク荷重Ｐ２を越えるとラ
バースプリング６は大きく変形して荷重は減少し荷重が
Ｐ、に達したときストロークが８２となってスイッチは
ＯＮする。更にキートップ４を押すと荷重は再び上昇し
ストロークエンドＳ３に達する。このような動作過程に
おいてストロークｓ１からＳ２の間に荷重がＰ２からＰ
ｌに減少するクリックは、操作感覚を得るために有効な
ものである。ところで、このクリックはラバースプリン
グ６によって得られるが、ラバースプリング６は自己復
帰力を持つため、その構造上第２図に示すように荷重Ｐ
２からＰｌへの荷重差が制限され、またストロークＳＩ
からＳ２への荷重移動が緩慢になるため、するどいクリ
ックのある操作感覚を得るのは難しい。また、ラバース
プリング６をスイッチ機構内に組み込むことが難しく、
スイッチ全体の高さを低く構成することは困難である。

また、第３図は従来用いられている有接点スイッチの一
例であり、図において、７はハウジング、８は該ハウジ
ング７に設けられた穴７ａに１習動可能に配設されたキ
ーステムで、その、上端には穴８ａが設けられ、下端に
は作動突起８ｃを備えた肩部８ｂが一体成形されており
、該肩部８ｂがハウジング７の下面に当接するようにな
っている。

９は該キーステム８の上端に装着されるキートップで、
その中央部には下方に延びる連結部９ａが形成され該連
結部９ａを前記キーステム８に設けられた穴８ａに嵌合
装着ぶれキーステム８と一体的に構成される。１０は前
記ハウジング７の下端に装着されるカバーで、端子１１
が取付けられている。１２は該カバー１１と前記キース
テム８の下端に形成された作動突起８ｃとの間に配設さ
れた反転スプリング接点で、金属板によって形成されて
いる。

このような構成のキースイッチは、キートップ９に一ヒ
方から外力を加えると、キーステム８の下端に形成され
た作動突起８ｃが反転スプリング接点を押し、第４図に
示すような動作特性が得られ、ストロークＳ１から８２
までの間に荷重がＰ２からＰｌに急激に変化するするど
いクリックのある操作感覚が得られる。しかしながら、
反転スプリング接点１２は金属片をプレス成形して反転
機能を持たせるため、所定の特性を得るには経験値が必
要で、設計値に近似させることが難しいとともに、金属
であるため繰返し反転するものとしてはラバースプリン
グに比較して耐久性が劣り、短命であるという問題があ
る。

（発明の目的） 本発明は前記従来のキースイッチの問題点を解消するた
めになされたもので、するどいクリックのある操作感覚
を得ることができ、かつ、耐久性に富むキースイッチ機
構を提供することを目的とするものである。

（発明の概要） 本発明は前記目的を達成するため、キースイッチのキー
トップの下方において基板」二にラバースプリングを配
置するとともに、該ラバースプリングとキートップとの
間にコイルスプリングを配設したものである。

（実施例） 第５図は本発明によるキースイッチの一実施例を示すも
ので、図において、２０は両面基板、２１は該基板２０
上に配設されたフレーム、２２は該フレーム２１にハウ
ジング２３を介して摺動可能に配設された結晶性樹脂か
らなるキーステムで、中央に穴２２ａが設けられている
とともに、下端部に肩部２３ｂが形成されている。前記
ハウジング２３は下端に係合爪２３ａを備え、該係合爪
２３ａを前記フレーム２１に設けられた穴２１ａに係合
することによりフレーム２１に取付けられており、上端
には穴２３ｃが設けられ紋穴２３ｃに前記キーステム２
２を摺動可能に嵌合支持し、前記キーステム２２の下端
部に形成された肩部２２ｂが穴２３ｃの周縁部２３ｃに
当接することにより、キーステム２２の上方への移動を
規制している。２４は前記キーステム２２の上端に装着
されるキートップで、その中央には下端に延びる連結部
２４ａが形成され、該連結部２４ａが前記キーステム２
２に設けられた穴２２ａに嵌合装着されキーステム２２
と一体的に構成される。２５は該キートップ２４の下方
に配設されたパッドホルダーで、結晶性樹脂によって構
成され、その下端にはパッド取付部２５ａが形成されて
おり、該パッド取付部２５ａが前記ハウジング２３ａの
内面に案内されて上下方向に摺動可能に配設されている
とともに、ハウジング２３の下端部に形成された肩部２
３ｄに当接して上方への移動が規制されるようになって
いる。２６は該パッドホルダー２５のパッド取付部２５
ａ下面に接着等によって装着された環状の静電パッドで
ウレタンフオーム等の材料によって構成され、下面には
アルミ蒸着フィルムが装着されている。２７は前記基板
２０上に配置されパッドホルダー２５の下面に装着され
たラバースプリングで、シリコンゴム、オレフィン系エ
ラストマー等のゴム材によって構成され、逆カップ状に
形成されており、第６図に示すような動作特性を有し、
パッドホルダー２５を常に上方に押圧すべく付勢してい
る。２８は前記ツク・ソドホルダー２５とキートップ２
４との間に配設された圧縮コイルスプリングで、パ・ン
ドホルダ−２５とキートップ２４を互いに離間する方向
に押圧しており、前記ラバースプリング２７と協働して
各部材を図示の状態に保持している。

次に、このように構成されたキ〜スイ・ンチの作動につ
いて説明する。キートップ２４を押すとコイルスプリン
グ２８が圧縮され、第６図に示すラバースプリング２７
のピーク荷重Ｐ２までつり合ながらキートップ２４は下
方ヘストロークする。

このようにしてキートップが下方へストロークすること
により圧縮されるコイルスプリングの荷重が、ラバース
プリング２７のピーク荷重Ｐ２を越えた瞬間に、ラバー
スプリング２７は急激に変形し、第７図に示すようにス
トロークＳｔ＋で荷重がＰ２からＰｌまで急激に減少し
て、キートップ２４およびパッドホルダー２５はすい込
まれるような状態で急激に落下し、スイッチはＯＮ状態
となる。ストロークＳｌｌの時点においてコイルスプリ
ング２８の荷重はこの時点におけるラバースプリング２
７の荷重を大きく越えているため、ラバースプリング２
７は押し続けられ、荷重は徐々に増加しながらストロー
クエンドＳ２１に達する。なお、キード−／プ２４に加
えられる外力が除去されるとラバースプリング２７およ
びコイルスプリング２８の自己復帰力により、パッドホ
ルダー２５およびキートップは瞬時に上方へ移動せしめ
られスイッチはＯＦＦ状態となる。

このように、本実施例のスイッチはその動作特性が第７
図に示すようになり、スイッチがＯＮするストロークＳ
ｌｌにおいて、荷重がＰ２からＰｌへ急激に減少し、す
るどいクリックのある操作感覚を得ることができる。

第８図（Ａ）は本発明の他の実施例を示すもので、前記
第５図に示すものと同一部品には同一符号を付し説明は
省略する。本実施例はメンブレンタイプ静電容量スイッ
チに本発明を応用したもので、キートップ２４と該キー
トップ２４の下方に配置されたラバースプリング２７と
の間に直接コイルスプリング２８を配設し、ラバースプ
リング２７の中央下部に形成された作動突起部２７ａに
よって、可動基板２０ａを作動して固定基板２０ｂとの
間隔を縮めることによりスイッチイング作用をするよう
にしたものであり、ｒｒＮ記第５図に示す実施例と同様
に第７図に示す動作特性が得られ、するどいクリックの
ある操作感覚を得ることができる。

なお、第８図（Ｂ）に示すように、有接点の接点部２０
０を設けることにより、有接点のメンブレンスイッチを
構成することもできる。

（発明の効果） 以北のように本発明によれば、キード、ンプの下方にお
いて基板上のラバースプリングを配置するとともに、該
ラバースプリングとキートップとの間にコイルスプリン
グを配設したので、スイッチ操作時には第７図に示すよ
うな動作特性を得ることができ、スイッチがＯＮするス
トローク特に荷重が急激に減少し、するどいクリックの
ある操作感覚を得ることができる。

また、木発明はラバースプリングとコイルスプリングと
の組合せによって構成されているので、従来の板金によ
って形成された反転スプリングに比例して耐久性に優れ
、寿命を飛躍的に増大することができる。

更に、本発明によれば前記のようにラバースプリングと
コイルスプリングとの組合せであるため、ラバースプリ
ングのストロークを小さくすることができ、ラバースプ
リングを小型化することができるとともに、ラバースプ
リングをスイッチ機構内に配置することができるので、
スイッチ全体の高さを低く構成することができる。

また、本発明に、よればラバースプリングとコイルスプ
リングとの組合せであるため、両者のバネ定数を適宜選
定することにより、スイッチＯＮポイントを自由に設定
することができる。

なお、木発明は前記実施例に示したもののみに限定され
るものではな？、あらゆる形式のスイッチに応用するこ
とができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は従来用いられているキースイッチの一例を示す
断面図、第２図は第１図に示したキースイッチの動作特
性を示す図、第３図は従来用いられているキースイッチ
の他の例を示す断面図、第４図は第３図に示すキースイ
ッチの動作特性を示す図、第５図は本発明によるキース
イッチの一実施例を示す断面図、第６図は第５図のキー
スイッチに用いるラバースプリングの動作特性を示す図
、第７図は第５図に示すキースイッチの動作特性を示す
図、第８図は本発明によるキースイッチの他の実施例を
示す断面図である。 ２０・・・基板　２１・・・フレーム ２２・・・キーステム　２３・・・ハウジング１ ２４・・・キートップ　２５・・・パッドホルダー２６
・・・静電パッド ２７・・・ラバースプリング ２８・・・コイルスプリング 特許出願人　ミネベア株式会社 代　理　人　弁理士　辻　實 （外２名） ２ 第３図　第４図 第５図 第８図 、、（Ａ） 第６図 第７図 ５１１　５２１ ストυ−り 別町Ｂ） ＯＯ

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 基板上に設けられたフレームに対して摺動可能に配設さ
   れたキーステムに装着したキートップの下方において前
   記基板上にラバースプリングを配置するとともに、該ラ
   バースプリングと前記キートップとの間にコイルスプリ
   ングを配設したことを特徴とするキースイッチ機構。