Keyboard input device

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明はキーボード入力装置に係わり、特にパーソナルコンピュータ等の入力装置として用いられるキーボード入力装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
一般にノート型パソコン等に適用される薄型のキーボード入力装置は、内部が空洞状のラバースプリングで上方に弾性付勢されるキートップの支持部材としての、一対のレバー部材をリンク交叉させ、キートップの昇降動作に伴って、一対のレバー部材のリンク交叉する角度が可変するようにしたものが各種提案されている。
【０００３】
例えば、上端部をキートップの裏面に回動自在に係合させた一方のレバー部材と、上端部をキートップの裏面にスライド自在に係合させた他方のレバー部材とを、互いの交叉部でリンク結合させて一体化し、この一体化した一対のレバー部材によってキートップを昇降自在に支持した構成のキーボード入力装置が開示されている。
【０００４】
この種のキーボード入力装置のスイッチ部は、図６に示すように、ドーム状で内部が空洞のラバースプリング２１が配設され、このラバースプリング２１の空洞内部の天井部２１ａには、可動接点２１ｂが形成されている。
また、ラバースプリング２１は、スカート状の外周壁２１ｃの下端部２１ｄ全周が接着剤によってスイッチ基板２２に接着されている。
前記スイッチ基板２２は、可動接点２１ｂと対向する部分に、可動接点２１ｂに当接することによりスイッチング動作可能な一対の固定接点２２ａ、２２ａが形成されている。
【０００５】
また、スイッチ基板２２は、一対の固定接点２２ａ、２２ａ等に接続して引き回しされる第１と第２の回路パターン２２ｂ、２２ｃが、図７に示すように、部分的に２層に積層されて形成されている。
前記第１の回路パターン２２ｂは、上部を被覆するレジスト層が２層に形成された第１絶縁層２３が設けられ、この第１の絶縁層２３上に第１の回路パターン２２ｂを横切る（またぐ）第２の回路パターン２２ｃが形成され、この第２の回路パターン２２ｃ上に第２絶縁層２４が形成されている。
このような部分的に２層になっている第１と第２の回路パターン２３ｂ、２３ｃは、第１、第２絶縁層２３、２４を含んでのスイッチ基板２２表面からの突出高さが寸法Ａに形成されている。
また、スイッチ基板２２は、第１の回路パターン２２ｂだけの１層でも、図８に示すように、突出寸法が寸法Ａよりは低いが、寸法Ｂ突出していた。
【０００６】
また、ラバースプリング２１を接着した部分のスイッチ基板２２上には、Ｘ字状にリンク交叉させた一対のレバー部材（図示せず）を昇降自在に取り付けたレバー取付板２５が載置されている。
前記レバー取付板２５は、図７、８に示すような、２層構造の第１、第２の回路パターン２２ｂ、２２ｃ上、または１層構造の第１の回路パターン２２ｂ上に載置されている。
このようなレバー取付板２５を載置したスイッチ基板２２は、平板状のメタルプレート２６に載置されて、図示を省略した筐体に支持されている。
【０００７】
このような従来のキーボード入力装置は、ラバースプリング２１上のキートップ（図示せず）を下方に押圧操作すると、ラバースプリング２１の外周壁２１ｃが弾性変形して、可動接点２１ｂが降下する。
すると、可動接点２１ｂが一対の固定接点２２ａに当接してスイッチＯＮするようになっている。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、従来のキーボード入力装置は、スイッチ基板２２の表面から部分的に寸法Ａ、あるいは寸法Ｂで突出する絶縁層２３、２４上にレバー取付板２５を載置すると、レバー取付板２５の姿勢が不安定となり、キートップを押圧操作したときに、レバー取付板２５にガタ付きが発生して、キートップの操作フィーリングが悪くなる問題があった。
また、第１、第２絶縁層２３、２４が寸法Ａまたは寸法Ｂで突出しているために、キートップを押圧すると、この押圧荷重が第１、第２絶縁層２３、２４に局部的に繰り返し加わる。
【０００９】
そのために、局部的に加わる繰り返しの押圧加重により、第１、第２絶縁層２３、２４にクラック等が発生し、第１絶縁層２３上に形成した第２の回路パターン２２ｃが断線したり、耐電圧特性が劣化したりするおそれがある。
あるいは、発生したクラックから水分等が侵入して第１、第２の回路パターン２２ｂ、２２ｃが腐食して断線するおそれがあった。
本発明は、前述したような問題点に鑑みてなされたもので、キートップを押圧操作する時の操作フィーリングが良く、且つ回路パターン上の絶縁層にクラック等が発生しにくい高品質のキーボード入力装置を提供することを目的とする。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
前記課題を解決するための第１の解決手段として本発明のキーボード入力装置は、互いの交叉部位を回動自在に連結する一対のレバー部材と、これら一対のレバー部材の下端部を係合させて支持可能なレバー取付板と、このレバー取付板を載置すると共に前記レバー取付板と対向する面に回路パターンを形成した回路基板と、この回路基板に取り付けた内部が空洞状のラバースプリングと、前記一対のレバー部材に支持されて前記ラバースプリングの弾性付勢力により前記回路基板から離れる方向に付勢されるキートップとを備え、前記回路基板には、前記回路パターン上を絶縁被覆する絶縁層を形成し、この絶縁層の表面積を、対向する前記レバー取付板の平旦状の基部より大きく形成して、 前記絶縁層の表面積の内側に位置させて前記絶縁層上に前記レバー取付板の前記基部を載置するような構成とした。
【００１１】
また、前記絶縁層は、前記回路パターンを含む前記回路基板上に積層形成した少なくとも２層以上のレジスト層からなる構成とした。
【００１２】
また、前記絶縁層は、前記回路パターン上の前記レジスト層を突出させて凸部を形成し、この凸部周辺の裾野部に、前記凸部の高さ寸法と同等寸法のダミー層を形成し、このダミー層および前記凸部上に前記レジスト層からなる最上層を積層した構成とした。
【００１３】
【発明の実施の形態】
以下、本発明のキーボード入力装置を図面に基づいて説明する。 図１は本発明に関するキーボード入力装置の要部断面図であり、図２は本発明の係わるシートスイッチへのレバー取付板の取付を説明する概略図であり、図３〜図４は本発明に係わる回路基板とレバー取付板の関係を説明する図である。
【００１４】
まず、本発明のキーボード入力装置は、図１に示すように、最上部に樹脂材料等からなるキートップ１が配設され、このキートップ１の上面には指等で押圧操作可能な操作面１ａが形成されている。
また、キートップ１の下面には、ステンレス板等の金属板からなるアクチュエータ２が係止されている。
また、アクチュエータ２は、図示右側端部を略Ｕ字状に折り曲げて形成した回動係合部２ａと、図示左側端部を略Ｕ字状に折り曲げて形成したスライド係合部２ｂとが設けられている。
そして、回動係合部２ａとスライド係合部２ｂは、それぞれ開口方向が図示左向きの同一方向になっている。
【００１５】
また、アクチュエータ２の回動係合部２ａには第１レバー部材３の上端部３ａが回動自在に係合可能になっており、スライド係合部２ｂには、第２レバー部材４の上端部４ａがスライド自在に係合可能になっている。
また、第１、第２レバー部材３、４は、リンク状に組み合わされて、互いの交叉部位である連結ピン４ｂを交叉支点として回動自在になっている。
また、第１、第２レバー部材３、４は、連結ピン４ｂを交叉支点として回動させることにより、それぞれの上端部３ａ、４ａは、間隔が可変すると共に昇降自在になっている。
また、第１、第２レバー部材３、４の下端部３ｂ、４ｃは、それぞれレバー取付板５に支持可能になっている。
【００１６】
前記レバー取付板５は、材質がステンレス等の金属板からなり、図２に示すように、プレス加工等により平坦状で外形が略矩形状の基部５ａが形成されている。 また、基部５ａの図示右側を切り起こし加工して、略Ｌ字状の回動係止部５ｂを形成し、この回動係止部５ｂに第２レバー部材４の下端部４ｃが回動自在に係合可能になっている。
また、基部５ａの図示左側を切り起こし加工して、略Ｌ字状のスライド係止部５ｃを形成し、このスライド係止部５ｃに、第１レバー部材３の下端部３ｂがスライド自在に係合可能になっている。
【００１７】
また、基部５ａの略中央部には、後述するラバースプリング８が挿通可能な円形の透孔５ｄが形成されている。
そして、回動係合部５ｂおよびスライド係合部５ｃは、開口方向が図示右向きのそれぞれ同じ方向に形成されている。
このようなレバー取付板５は、組立時に支持プレート６に仮止めされて、ユニット化されている。
【００１８】
前記支持プレート６は、レバー取付板５を仮止め可能な開口部６ａが形成され、この開口部６ａにレバー取付板５の回動係支部６ｂおよびスライド係支部５ｃを、下方から上方に挿通させると、、レバー取付板５に形成したスナップ係止部（図示せず）が開口部６ａにスナップ係合される。
また、同時に基部５ａの図示左右の両端部が支持プレート６の下面に当接して、レバー取付板５の上下方向への動きが規制されて、支持プレート６にレバー取付板５がスナップ係合により仮止め可能になっている。
このようなレバー取付板５は、リンク状に組み合わせた第１、第２レバー部材３、４が支持されてスイッチユニットとして組み立てられている。
【００１９】
このような、支持プレート６に仮止めしたレバー取付板５の下部には、フィルム状の回路基板７が配設され、この回路基板７の一方の面には、所定の間隔を有して互いに対向する一対の固定接点７ａ、７ａが形成されている。
また、回路基板７は、図３に示すように、固定接点７ａ等に接続して引き回しされる、銀パターン等からなる第１の回路パターン７ｂが形成され、この第１の回路パターン７ｂ上に、少なくとも２層以上のレジスト層からなる第１絶縁層８が形成されている。
この第１絶縁層８は、表面積がレバー取付板５より大きく形成されている。
【００２０】
また、第１絶縁層８の上には、第１の回路パターン７ｂを横切る（またぐ）第２の回路パターン７ｃが形成されている。 また、第２の回路パターン７ｃおよび第２の回路パターン７ｃから露出する部分の第１絶縁層８上に、第１絶縁層８と同じように、少なくとも２層以上のレジスト層からなる第２絶縁層９が形成されている。
この第２絶縁層９も、第１絶縁層８と同様に、表面積がレバー取付板５より大きく形成されている。
【００２１】
前記第１、第２絶縁層８、９を、少なくとも２層以上のレジスト層にする理由は、１層のレジスト層では厚みに限界があり、レジスト層を印刷する時に発生するピンホールを封止するために、少なくとも２層以上のレジスト層を形成している。 また、少なくとも２層以上のレジスト膜を積層することにより、それぞれの絶縁層８、９の厚みを確保して、絶縁膜８、９の機械的強度を向上させることができる。 そのために、後述する最上層１０上に載置したレバー取付板５を介してキートップ１の押圧荷重が加わっても、それぞれの絶縁層８、９にクラック等が発生する障害をなくすることができる。
【００２２】
また、第２絶縁層９上には、例えば黒色のレジスト層からなる最上層１０が形成されている。 この最上層１０は、上部に配設している複数のキートップ１の隙間から表面が見えるため、ユーザの要求に対応して、色を変えるようになっている。
前記最上層１０には、第１の回路パターン７ｂの厚さに対応して第１の回路パターン７ｂ上に凸部１０ａが突出形成されている。
また、凸部１０ａ周辺には、裾野部１０ｂが形成され、凸部１０ａと裾野部１０ｂとの段差が寸法Ｄで形成されている。 この寸法Ｄは、従来例の寸法Ａ、Ｂより小さく形成されている。
【００２３】
また、第１回路パターン７ｂだけが引き回しされる回路基板７は、図４に示すように、第１回路パターン７ｂに２層のレイジスト層からなる第１絶縁層８が形成され、この第１絶縁層８上に最上層１０を形成している。
このような、第１回路パターン７ｂだけが引き回しされる回路基板７は、最上層１０の凸部１０ａと裾野部１０ｂとの段差が寸法Ｅに形成されている。
この寸法Ｅは、第１の回路パターン７ｂの膜厚と略同等になっており、図３に示す寸法Ｄより更に小さくなっている。
【００２４】
また、一対の固定接点７ａ、７ａと対向する側の上方には、外形がドーム状で内部が空洞状のラバースプリング１１が配設されている。
このラバースプリング１１は、内部が空洞状に形成され、スカート状の外周壁１１ａと、この外周壁１１ａの下端部１１ｂが、接着剤１２により回路基板７に接着されて、回路基板７とラバースプリング１１とが一体化されている。
また、ラバースプリング１１は、空洞内部の天井部１１ｃに所定厚さの可動接点１１ｄがカーボン等の膜で形成されている。
【００２５】
このようなラバースプリング１１を一体化した回路基板７は、材質がアルミ板等のメタルプレートからなる平坦状の底プレート１３に載置されている。
また、回路基板７を載置した底プレート１３は、図示を省略する筐体内部に取り付けられている。
【００２６】
このような本発明のキーボード入力装置の組立は、図２に示すように、第１、第２レバー部材３、４をレバー取付板５に支持してスイッチユニットを組立る。 このようなユニット化されたレバー取付板５を、支持プレート６の開口部６ａにスナップインして仮止めする。
この支持プレート６に仮止めしたレバー取付板５に、第１、第２レバー部材３、４のそれぞれの下端部３ｂ、４ｃを組み付けて支持する。
また、一対のレバー部材３、４の、それぞれの上端部３ａ、４ａにアクチュエータ２を装着する。
【００２７】
その後、レバー取付板５の透孔５ｄを下方のラバースプリング１１に位置合わせし、支持プレート６を矢印Ｃの下方に降下させると、回路基板７上にレバー取付板５が位置すると共に、ラバースプリング１１が透孔５ｄを挿通してレバー取付板５から上方に突出する。
すると、ラバースプリング１１の弾性付勢力により、アクチュエータ２が上方に押し上げられて、第１、第２レバー部材３，４がＸ字状に交叉したリンク状になる。
次に、アクチュエータ２上にキートップ１を位置させ、キートップ１をアクチュエータ２に係止して、本発明のキーボード入力装置が組み立てられている。
【００２８】
このように組み立てられた本発明のキーボード入力装置は、ラバースプリング１１上のキートップ１の操作面１ａを下方に押圧操作すると、ラバースプリング１１の外周壁８ｂが弾性変形して、可動接点８ｄが降下する。
すると、この降下した可動接点８ｄａが一対の固定接点７ａに当接することによりスイッチ回路（図示せず）がスイッチＯＮする。
また、キートップ１の押圧を解除すると、ラバースプリング１１の弾性力で、可動接点８ｄが固定接点７ａ、７ａから離間してスイッチ回路がスイッチＯＦＦとなると共に、ラバースプリング１１が元の形状の初期状態に復帰する。
また、レバー取付板５は、凸部１０ａの段差が寸法Ｄと小さく、且つ、レバー取付板５より表面積が大きい最上層１０上に載置しているので、キートップ１を押圧操作しても、レバー取付板５のガタ付きを小さくすることができる。
【００２９】
また、本発明のその他の実施の形態として、図５に示すように、例えば、第１の回路パターン７ｂだけを形成した回路基板７は、第１の回路パターン７ｂ上に２層のレジスト層からなる第１絶縁層８を形成し、この第１絶縁層８の凸部８ａ周辺の裾野部８ｂに、凸部８ａの高さ寸法と略同等寸法のレジスト層からなるダミー層１１を形成し、このダミー層１１上および凸部８ａ上には、黒色のレジスト層からなる最上層１５を形成したものでも良い。 前記ダミー層１１は、第１絶縁層８と表面積が同じに形成している。
このような最上層１５は、図５に示すように、表面を平坦状にすることができ、キートップ１を押圧操作しても、最上層１５上のレバー取付板５がガタ付くことがない。
【００３０】
なお、本発明の実施の形態では、第１、第２絶縁層８、９を２層のレイジスト層で説明したが、第１、第２絶縁層８、９は３層以上のレジスト層で形成したものでも良い。
即ち、第１、第２絶縁層８、９は、少なくとも２層以上のレイジスト層で形成したものであればよい。
【００３１】
【発明の効果】
以上述べたように、本発明のキーボード入力装置は、回路パターン上を絶縁被覆する絶縁層を形成し、この絶縁層は、表面積をレバー取付板より大きく形成し、絶縁層上にレバー取付板を載置するようにしたので、回路パターン上に形成される絶縁層の凸部を低くすることができ、キートップの押厚操作時におけるレバー取付板のガタ付きを小さくすることができる。 そのために、キートップの操作性に優れたキーボード入力装置を提供できる。
【００３２】
また、絶縁層は、回路パターンを含む回路基板上に複数層のレジスト層を積層形成したので、レジスト層に発生するピンホールを封止することができ、回路パターンの体電圧特性を向上することができる。
【００３３】
また、絶縁層は、回路パターン上に回路パターンの厚さに対応して突出する凸部を有し、この凸部周辺の裾野部に、凸部の高さ寸法と同等寸法のダミー層を形成し、このダミー層および凸部上にレジスト層からなる最上層を積層したので、最上層を容易に平坦状に形成することができ、レバー取付板のガタ付きを確実になくすることができる。
また、レバー取付板のガタ付きがなくなることにより、キートップを押圧操作するときの押圧加重を分散させることができる。
そのために、絶縁層にクラック等が発生せず、回路パターンの断線をなくすることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明のキーボード入力装置の要部断面図である。
【図２】本発明に係わる回路基板へのレバー取付板の取付を説明する概略図である。
【図３】本発明に係わる回路基板とレバー取付板の関係を説明する図である。
【図４】本発明に係わる回路基板とレバー取付板の関係を説明する図である。
【図５】本発明に係わる回路基板とレバー取付板の関係を説明する図である。
【図６】従来の回路基板とレバー取付板の関係を説明する図である。
【図７】従来の回路基板とレバー取付板の関係を説明する図である。
【図８】従来の回路基板とレバー取付板の関係を説明する図である。
【符号の説明】
１ キートップ１ａ 操作面２ アクチュエータ３ 第１レバー部材４ 第２レバー部材５ レバー取付板６ 支持プレート７ 回路基板７ａ 固定接点７ｂ 第１回路パターン７ｃ 第２回路パターン８ 第１絶縁層９ 第２絶縁層１０ 最上層１０ａ 凸部１０ｂ 裾野部１１ ラバースプリング１１ｂ 可動接点１２ 接着剤１３ 底プレート