JPS62226718A - コンデンサ型キ−ボ−ドスイツチ - 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〉 この発明はキーボード装は等に使用されるメンブレンス
イッチタイプのコンデンサ型キーボードスイッチに関す
る。

〈従来の技術〉 従来よりキーの押下動作に基づき、可動電極と固定電極
間の静電８砥の変化によってスイッチングを行なうコン
デンサ型キーボードスイッチが提案されている。

かかるコンデンサ型キーボードスイッチをメンブレンス
イッチタイプの構成により達成したものとしてｗＳ４図
及び第５図に示すものがある。

第４図に示すコンデンサ型キーボードスイッチは、下面
に固定電極１６を形成した第１の絶縁フィルム１５と、
固定電極１６と対向する可動電極１９をその下面に形成
した第２の絶縁フィルム１８とを間にスペーサｌＯを介
して所定間隔を隔てて対向させ、キー１に押下されてと
下に移動する押下部１３が、　ｒ＋（動電様１９を第１
の絶縁フィルム１５に接離するように構成されていた。

しかしながら、第２の絶縁フィルム１８は、押ドされる
と押下部１３の外方において、その下面が湾曲状に変形
し、ｒｊ（動電様１９の一部も湾曲して第１の絶縁フィ
ルム１５１−面に出接する。これにより２両電極１６．
１９及び第１の絶縁フィルム１５によりコンデンサが形
成されるが、かかるコンデンサは、キーの押下操作状態
により１間に絶縁フィルム１５を介して電極１６と１９
とが対接する面積がばらつくことになり、その結果、コ
ンデンサにより形成される静電８昨もばらつき、スイッ
チング動作上の信頼性に問題があった。

そのため、このような問題を解決するためｉＴ）動電様
と固定電極との間に第２の固定電極を設け、固定電極と
、第２の固定電極との間に固定のコンデンサを形成して
、０［動電様を第２の固定′電極に当接させてスイッチ
ングを行なうことにより、キーの押下操作状態の差異に
よって静電古諺がばらつく現象を防］卜したコンデンサ
型キーボードスイッチが提案されている（例えば特開昭
６０−１１７５１２号公報参照）。

このようなコンデンサ型キーボードスイッチは、第５図
に示すように、上下両面に対向するように第１固定電極
２６．第２固定電極２７を形成した第１の絶縁フィルム
２５と、第２の固定電極２７と対向する１１ｒ動電極２
９をその下面に形成した第２の絶縁フィルム２８とをス
ペーサ１０により所定凹陥を隔てて対向させ、キーｌに
押下されて上ドに移動する押下部１３が、ｎ（動電様２
９と第２固定電極２７とを接離するように構成されてい
る。

〈発明が解決しようとする問題点〉 しかし、このような従来構成のコンデンサ型キーボード
スイッチにおいては、二つの固定電極間で固定の静電８
縫形成のために、絶縁フィルムの両面に電極を有する両
面プリント配線板を必要としていた。

そのため、部品コストが高くなるとともに、構成が複雑
になるという問題があった。

〈発明の目的〉 この発明は上記の点にかんがみなされたもので、スイッ
チ閉成時に固定電極と０ｒ動電極との間に形成されるコ
ンデンサの静電界にのばらつきを抑制するとともに、安
価で、［Ｌつ簡潔に構成されたコンデンサ型キーボード
スイッチを提供することを目的とするものである。

く問題点を解決するための子役〉 この発明のコンデンサ型キーボードスイッチは第１の絶
縁フィルムの一面に形成された固定電極と、第２の絶縁
フィルムの一面に形成された可動電極と、上記両電極を
、］−記両絶縁フィルムの一方を間に介して接離ＩＩｒ
能とせしめるスイッチング孔が穿設されるとともに、両
絶縁フィルム間に介装されたスペーサと、上記可動電極
を下方へ押ドせしめるための押下部が形成された可動電
極押圧部材と、を備えたコンデンサ型キーボードスイッ
チにおいて、上記押下部の面積を１．上記可動電極の面
積より大ならしめたことを特徴とするものであり、かか
る構成により上記［１的を達成するものである。

く作用〉 この発明は、上記のように構成されたものであり、キー
が押下げられていない状態、およびキー操作により可動
電極押圧部材が押下されて、第２の絶縁フィルムの可動
電極が固定電極の方向に押圧されつつある途中の状態に
おいては、固定電極と可動電極との間には第２の絶縁フ
ィルムと空気とが介在し１両電極間に形成される静電界
ｌｉｔは極めて小さく、スイッチは開離状態である。

更に続けて可動電極押圧部材が押下されると。

第２の絶縁フィルムは、押下部に押圧されて下方へ撓み
つつ、ついには固定電極Ｅ面に当接する。

このとき、押下部は可動電極り面全面を階って押圧して
おり、可動電極は上面状態で間に第２の絶縁フィルムを
介して固定電極上面に押圧される。

従って、可動電極と固定電極との間には誘電体として第
２の絶縁フィルムのみが介在し１両電極間に形成される
コンデンサは出接と同時に最大の静電界ｊＩ！、となり
、スイッチ閉成状態の形成を行うものである。

〈実施例〉 以下、この発明の一実施例を第１図、第２図に基づいて
説明する。

このコンデンサ型キーボードスイッチは、Ｌ而に固定電
極６が形成された第１の絶縁フィルム５と、に面に可動
電極９が形成された第２の絶縁フィルム８と、第１の絶
縁フィルム５と第２の絶縁フィルム８との間に介装され
たスペーサ１０と。

押下部３を有する可動電極押圧部材２とからなり、可動
電極押圧部材２の上面は、操作用のキーｌの下面に８接
しており、第１の絶縁フィルム５の下面には支持板２０
が設けられている。

第１の絶縁フィルム５は、ｔｉｒ撓性材料又は硬質材料
のプラスチックフィルム、例えばポリエステルフィルム
よりなり、その」−面に固定電極６および所定のリード
パターン６ａが印刷又はエツチング手段で形成されてい
る。

第２の絶縁フィルム８は、Ｋ：ｉ誘電率と可撓性とを備
えたプラスチックフィルム、例えばポリフッ化ビニリデ
ンフィルムよりなり、その上面に１Ｍ定′市極６と対向
する可動電極９および所定のリードパターン９ａが印刷
又はエツチング手段で形成されている。

スペーサ１０は、絶縁性材料よりなり、可動電極９と固
定電極６とを間に第２の絶縁フィルム８を介して！！／
Ｉ接を可能にするスイッチング孔１０ａが穿Ｊ９されて
いる。

ｏｆ動主電極押圧部材２．ゴム若しくは弾性を有する高
分子材料により逆カップ状に形成されており、第２の絶
縁フィルム８１−面に配設されてキースイッチアクショ
ン作用を担うものである。この可動電極押圧部材２の−
Ｌ部は糸底状に形成されてキー１下面とち接し、糸底状
部の下方外周縁には薄肉の円すい状部２ａが形成されて
いる。更に、糸底状部の下面には下方へ向けて突出した
厚肉円板状の押下部３が設けられており、押下部３の下
面面積は、上述のｕ（動電様９の面積よりも大きく設定
され、押下部３が下方へ移動してｎ「動電様９上面に当
接したとき、押下部３はｈｒ動電極９Ｌ面を全面的に覆
うように形成されている。

そして、第１の絶縁フィルム５とスペーサ１０と第２の
絶縁フィルム８とは積層され、夫々の固定電極６．スイ
ッチング孔１０ａ、可動電極９の中心を同一軸線上に揃
えて固着し、更に可動電極押圧部材２の押下部３の中心
およびキーｌの軸線２を」二足中心線上に揃えて、コン
デンサ型キーボードスイッチが形成される。そして、リ
ードパターン６ａ、９ａは図示しない電気回路に接続さ
れて、固定電極６とｆ１ｆ！！ＩＩ′Ｉｌｉ極９との間
に形成されるコンデンサの静電容Ｉａの変化により、回
路の開閉の検知が行われる。

次に、このように構成されたコンデンサ型キーボードス
イッチの動作について説明する。

先ず、キー１が押下げられていない場合と、キー１が押
下げられて押下部３が可動電極９に接触するまでの間は
、固定Ｔｔｔ極６と可動電極９との間は、第２の絶縁フ
ィルム８と空気とが介在し、しかも相８離間しているの
で静電容量は極めて小さく、スイッチは開離状態となっ
ている。

更にキー１を押下げることにより、可動電極９が押ド部
３に押圧され、第２の絶縁フィルム８は撓みながら下方
に移動し、固定電極６上面と第２の絶縁フィルム８下面
との間の空隙が次第に減少し１両電極６．９間の静電容
品−は、それに伴って次第に大きくなる。このとき、キ
ー１の押下げにより、可動電極押圧部材２はその円すい
状部２ａが変形し、押圧荷重が増加しながら押下部３が
下方へ移動する。更にキーｌが押下げられると、円すい
状部２ａは座屈し押圧荷重を急激に減少させ、この反転
動作により操作者にクリック感触が与えられる。

このクリック点直後に、第２図に示すように第２の絶縁
フィルム８が固定電極６に当接し、両電極６．９は、僅
かな厚みを保って対向し、且つ高Ｍ　’ｉｔｔ率の第２
の絶縁フィルム８のみを誘電体としたコンデンサを形成
する。これにより両電極６゜９間の静電古着が最大とな
り、スイッチ閉成状態を形成する。このとき　ｒ＋ｆ動
電極電極９積よりも大きな面積をもつ押下面３は、可動
電極９Ｌ面全面を覆って押圧し、可動電極９は第２の絶
縁フィルム８を介して固定電極６と平面状態で対向する
、そして、キーｌの押下げ押圧力を除去すると、可動電
極押圧部材２は、それ自体のもつりを性復元力によって
元の状態に復帰し、押下部３はｉｉｊ動電極電極９離隔
し、更に、第２の絶縁フィルム８はそれ自体の弾性復元
力により元の状態に復帰し、可動電極９は固定電極６か
ら離隔して静電容量を減少して、スイッチは開離状態と
なる。

尚、この発明は上述の実施例の構成のみに限定されるも
のではなく１例えば、第３図Ａに示すように押下部３の
中央部に気圧調整用孔３ａが穿設されたものでもよく、
また、第３図Ｂに示すように押下部３下面は、中央部が
湾入状に形成された湾入面３ｂであっても、可動電極９
を平面状態として下方へ移動させ、同様の効果を奏する
。

更に、第３図Ｃに示すように、押下部下面中央部に四部
３Ｃが形成された環状の押下部３であってもよい、この
押下部３の場合、その内径部が可動電極９周縁の内方を
押圧し、外径部がＯｒ動電極９周縁の外方まで張出して
押圧し、ｒＩＴ動電極電極９面状態で下方へ押下されて
同様の効果を奏する、いずれの場合においても、押下部
３下面の而植がｎｆ動電極９の面積よりも大に形成され
ることにより効果が発揮できる。

〈発明の効果〉 以上説明したようにこの発明のコンデンサ型キーボード
スイッチは、第１の絶縁フィルムの一面に形成された固
定電極と、第２の絶縁フィルムの一面に形成された可動
電極と、−ｈ足前電極を１両絶縁フィルムの一方を間に
介して接離可能とせしめるスイッチング孔が穿設される
とともに、両絶縁フィルム間に介装されたスペーサと、
可動電極を下方へ押下せしめるための押下部が形成され
た可動電極押圧部材とを備えたコンデンサ型キーボード
スイッチにおいて、押下部の面積を、可動電極の面積よ
り大ならしめた構成なので、押下部が可動電極北面全面
の押圧を行い、可動電極は第２の絶縁フィルムを介して
、平面状態で固定電極に対接するので、固定電極と可動
電極との間に形成されるコンデンサは、当接と同時に最
大の静電容量が形成される。従って、キーの操作状態の
変動に伴うスイッチ閉成時の静電容量のばらつきが抑制
されて高い信頼性が得られ、キーボードスイッチのオン
−オフ操作を安定して行うことができる更に、固定電極
は片面のみに導体を有するプリント配線板で構成でき、
部品コストが低減できるとともに簡潔に構成できる効果
を奏する。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明の実施例のコンデンサ型キーボードス
イッチの断面図、第２図は同じく押圧状態を示す断面図
、第３図Ａ−Ｃは可動？１１極押圧部材の他の例を示す
断面図、第４図は従来のコンデンサ型キーボードスイッ
チの押圧状態を示す断面図、第５図は従来の他のコンデ
ンサ型キーボードスイッチの断面図である。 ２・・・可動電極押圧部材、 ３・・・押下部。 ５・・・ｆｆ１ｌの絶縁フィルム。 ６・・・固定電極、 ８・・・第２の絶縁フィルム、 ９・・・可動電極、 １０・・・スペーサ、 １０ａ・・・スイッチング孔。 特　　許　　出　　願　　人 ブラザー工業株式会社 １０ａ・・・スイッチング孔 第２図 第３図Ａ 第　　３　　図　　Ｂ 第　　３　　図　Ｃ 雪Ｑ

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 第１の絶縁フィルムの一面に形成された固定電極と、 第２の絶縁フィルムの一面に形成された可動電極と、 前記両電極を、前記両絶縁フィルムの一方を間に介して
   接離可能とせしめるスイッチング孔が穿設されるととも
   に、両絶縁フィルム間に介装されたスペーサと、 前記可動電極を下方へ押下せしめるための押下部が形成
   された可動電極押圧部材と、 を備えたコンデンサ型キーボードスイッチにおいて、 前記押下部の面積を、前記可動電極の面積より大ならし
   めたことを特徴とするコンデンサ型キーボードスイッチ
   。