【発明の詳細な説明】 【０００１】 【産業上の利用分野】本発明は、電話、計算機等のごときデータ入力装置用キーボードに関し、特に押しボタンスイツチ構成体を組み込んでいるキーボード用のキーボタン構造体に関する。 【０００２】 【従来の技術】電話、計算機等のデータ入力装置に使用されるキーボードは従来公知であり、これらに組み込まれる押しボタンスイツチ構造体も種々知られている。 【０００３】 【発明が解決すべき課題】この種の従来の押しボタンスイツチ構造体は個々の構成部材の数が多く、これを改善することが望まれている。 【０００４】本発明の目的は簡単な構造の押しボタンスイツチ構成体用キーボタン構造体を提供することにある。 【０００５】 【課題を解決するための手段】本発明によれば、スイツチ設置場所を形成する開口部を有する基板と、該基板と一体でかつ押しボタン用の戻しばね作用を備えるべく配置された弾力的に可撓性の膜とからなるスイツチ構成体用キーボタン構造体を提供する。 【０００６】好ましくは、基板は該基板に接離する軸線方向の摺動運動のために押しボタンを配置する案内手段を有する。 【０００７】便宜的には、案内手段は開口部の周縁部のまわりに位置決めされかつ押しボタンの下側の凹部に収容のために基板の一側に延在する。 【０００８】好都合には、案内手段は基板の開口部の周縁部のまわりに均一に一定間隔で配置されている複数の案内ポストからなっている。 【０００９】好適な構造において、案内ポストの外方隅縁部に沿って隣接する側壁に係合するために押しボタンの正方形凹部のそれぞれの隅部に配置するための４本の案内ポストがある。 【００１０】押しボタンが案内手段との係合により膜の付勢により上昇した非作動位置または休止位置に保持することができる。 例えば、押しボタンは案内ポストと係合し得る保持アームを有しても良い。 該保持アームは押しボタンを取り外すために解放可能にすることもできる。 【００１１】変形例において、押しボタンはデータ入力装置のカバーまたはケースとの係合による膜の付勢により上昇位置に保持され得る。 例えば、押しボタンは使用者の作動の場合に開口部を通って延在しかつ開口部のまわりのケースの下側での係合により保持され得る。 【００１２】基板はスイツチ装置を基板の開口部と一直線に整列するために回路基板または同様な基板にキーボタン構造を固定するのに適合され得る。 例えば、基板は回路基板の一直線に整列された開口部内に係合用弾性脚部を有することができる。 該脚部は好ましくはキーボタン構造を取り外すために解放可能である。 【００１３】変形例において、基板はスイツチ装置を基板の開口部と一直線に整列するために回路基板等への組立て前にデータ入力装置のカバーまたはケースにキーボタン構造を固定するために適合させることができる。 例えば、基板は押しボタンが使用者の利用のためにそれを通って突出するカバーまたはケースの開口部において係合用の弾性舌片を有しても良い。 【００１４】スイツチ装置は回路基板上の一対の固定スイツチ接点と、膜の下側に固定される導電性材料からなる可動接点とから構成されている。 【００１５】好都合には、膜は汚染物質の侵入からスイツチ装置を保護するために開口部のまわりの回路基板に関連してキーボタン構造を密封するように配置されている。 【００１６】好適な構造において、膜は基板の下側で開口部のまわりに着座されたベースと、基板の反対側で押しボタンと係合可能な頂部において上昇したプラツトフオームとを有する截切円錐形状からなっている。 【００１７】好ましくは、基板が可動接点を固定接点上に下降させるための押しボタンの押し下げを弾力的に制限するためのストツパ手段を有する。 該ストツパ手段は好ましくは膜と基板を解放不能に固定するために膜と一体に形成されている。 【００１８】好適な構造において、基板は硫化ポリフエニレンのごとき実質上堅固なプラスチツクからなる成形品であり、膜はそれに永続的に固定されるように基板上に成形されるシリコンゴムのごときエラストマからなる成形品である。 【００１９】キーボタン構造は基板に単一の開口部を設けることにより１つの押しボタンに適合させられ得る。
変形例において、キーボタン構造は基板に複数の開口部を設けることにより幾つかの押しボタンに適合させることができ、各開口部は基板と一体の関連の膜を有する。 【００２０】以下に、本発明の実施例を添付図面について詳細に説明する。 【００２１】 【実施例】添付図面の図１乃至図４は電話キーボード（図示せず）のようなデータ入力装置用のスイツチ構成体におけるキーボタン構造体の第１実施例を示す。 【００２２】キーボタン構造体はプラスチツク基板１
と、弾力的に可撓性のエラストマ膜２と、プラスチツク押しボタン３とからなっている。 【００２３】基板１は平面図において略正方形の形状からなり、各隅部から懸垂している弾性脚部４と中央部における円形孔５とを有している。 【００２４】各隅部に隣接して基板１から４本の案内ポスト６が直立しており、該案内ポスト６は孔５の周縁部のまわりに均一に一定間隔で配置されている。 【００２５】可撓性膜２は截切円錐形状からなっており、基板１の下側の皿孔５ａ内において孔５のまわりに着座する環状ベース７と、基板１の反対側で案内ポスト６間において中心に位置決めされた頂部にプラツトフオーム８を有している。 【００２６】膜２は基板１上に成形され、膜２と基板１
を離脱不能に固定するために基板１に形成したそれぞれの開口部１０を介して膜２のベース７に接続させた４つのパツド９を各隅部における基板１の上面上に一体に形成してある。 【００２７】ボタン３は平面図において正方形の形状からなり、頂壁１１と、案内ポスト６を収容させる下側に開口した正方形凹部１３を形成する懸垂側壁１２とからなっている。 【００２８】各案内ポスト６は凹部１３のそれぞれの隅部に隣接して位置決めされ、図２に最も良く示されるように、基板１に対して軸線方向に摺動運動できるようにボタン３を配置し且つ案内ポスト６上でボタン３が傾斜または揺動するのを阻止するために、ボタン３の隣接する側壁１２と係合可能にした丸みを付けた外方隅縁部６
ａを有する。 【００２９】案内ポスト６の隅縁部６ａとボタン３の側壁１２との間の線接触は最小の摩擦抵抗で軸線方向の摺動運動を容易にする。 その摩擦抵抗はさらに基板１およびボタン３用のプラスチツク材料の選択により減少させることができる。 【００３０】凹部１３内にはボタン３の頂壁１１からプラツトフオーム８上に着座する断面がＸ形状の中央ポスト１４が懸下され、同様に案内ポスト６の内側では中央ポスト１４のまわりに均一に一定間隔で配置させた４本の保持アーム１５が懸下されている。 【００３１】案内ポスト６および保持アーム１５は対向内外面取り部１６，１７を有しており、該面取り部１
６，１７は自由端から延伸そして切欠戸当り部１８，１
９において終端している。 【００３２】面取り部１６，１７は戸当り部１８，１９
が可撓性膜２の反動により上昇した非作動位置または休止位置に案内ポスト６上でボタン３を保持するためにスナツプ作用により係合するまで案内ポスト６上にボタン３を押圧嵌させるために半径方向における案内ポスト６
と保持アーム１５の移動について協働する。 【００３３】ボタン３の側壁１２には隣接する案内ポスト６間の位置に切り欠き部２０が形成されており、その切り欠き部２０は修理、取り替え等のために必要な時にボタン３を除去するため保持アーム１５を解放するのに適宜な工具（図示せず）を挿入できるようになっている。 【００３４】上述したキーボタン構造体はプリント回路基板２１の整列された開口部２２を通して基板１の懸垂脚部４を挿入することによりプリント回路基板２１のような平らな基体に固定するための構成体を提供する。 【００３５】各脚部４は外側傾斜面２４を備えた足部２
３を有しており、外側傾斜面２４は足部２３が基板２１
上にキーボタン構造体を保持するためにスナツプ作用により基板２１の下側に係合するまで脚部４を半径方向に移動するために開口部２２の周縁部と協働する。 【００３６】キーボタン構造体は修理、取り替え等のために必要ならば足部２３を解放し、脚部４を開口部２２
を通して引っ込めることにより基板２１から取り外すことができる。 【００３７】基板１の孔５にはスイッチ装置が配置されており、該スイッチ装置は基板２１上の一対の固定接点２５と、ボタン３の非作動位置または休止位置において固定接点２５の上方に一定間隔で配置されているプラツトフオーム８の下側の導電性材料からなる可動接点２６
とからなっている。 【００３８】可動接点２６は膜２に対して押しボタン３
を手動で押し下げることにより固定接点２５に係合しかつ電気的に接続すように下降され、膜２はボタン３を離すときに非作動位置または休止位置にボタン３を戻すためにばね作用を備える。 【００３９】膜２のベース７は汚染物質の侵入からスイツチ装置を保護するために孔５のまわりで基板２１に対してキーボタン構造体を密封し、パツド９は使用者が快適に押下げ作用を行うことができかつ押しボタン３に付加される過度の使用者の押圧力からスイツチ装置を保護するためにボタン３の押し下げを弾力的に制限する。 【００４０】データ入力装置は使用者が接触できるように外側ケース２８の開口部２７を通って突出するように配設された各ボタン３で種々の機能を行うために上述されたような回路基板２１に固定させた複数の個々のキーボタン構造体を有している。 種々の機能は各ボタン３の露出面、例えば頂壁１１上の適宜な表示により識別することができる。 【００４１】キーボタン構造体の数および位置は共通のキーボタン構造体を使用する種々のボタン配列を有する広範なキーボードの組立てを容易にする簡単な方法において所望するような種々の用途に適合させることができる。 【００４２】図５および図６に関し、キーボタン構造体の変形例が示されており、該変形例において第１実施例に対応する部材を示すのに同じ符号が使用されている。 【００４３】キーボタン構造体は各側における基板１の周縁部から直立する４つの弾性舌片２９により外側ケース２８に固定するための副構成体を備えている。 舌片２
９は押し込み嵌合であり、プリント回路基板２１上のケース２８を連続して組立てるためにキーボタン構造体を位置決めかつ保持するためにケース２８の開口部２７の内端に摩擦係合する。 【００４４】組み立てられるとき、キーボタン構造体は開口部２７の内端で隅部パツド９とケース２８との係合により基板２１に対して負荷されているので、膜２のベース７が孔５のまわりに基板２１に対してキーボタン構造を密封し、ボタン３の側壁の切り欠き部２０がスイツチ装置を作動するためにボタン３の押し下げ時に舌片２
９用のクリヤランスを設けている。 【００４５】キーボタン構造体をケース２８に固定することにより、キーボタン構造体が基板２１に固定される第１実施例に比して回路接続に利用されることができる回路基板２１の区域が増大する。 【００４６】加えて、図５に示したように、膜２のベース７はクリヤランス空間３０を設けるように基板２１上に基板１の下側を上昇させるように配置されており、クリヤランス空間３０には半田接点３１が配置され、それにより電気接点を作るための区域をさらに増大させる。
これは利用し得る空間が、制限される場合、例えば複数の密接して配置された押しボタンを有する小型のキーボードの製造のために有利である。 【００４７】キーボタン構造体の他の変形例が図７に示されており、図７において第１実施例に対応する部分を示すのに同じ符号を使用している。 【００４８】キーボタン構造体は基板１と、該基板１の懸垂脚部４により回路基板２１に離脱可能に固定された膜２とからなり、押しボタン３は外側ケース２８の開口部２７に摺動可能に取り付けられている。 押しボタン３
は開口部２７の軸線方向の案内スロツト３３内の外側突起３２の係合により膜２の反動により上昇位置に保持されている。 【００４９】図８および図９に関し、スイツチ構成体を組み込んでいるキーボタン構造体の第２実施例が示され、第２実施例において第１実施例に対応する部分は第１実施例の符号に１００を付加した符号で示してある。 【００５０】基板１０１は相互接続ウエブ１３５を有するリング部材１３４により形成された１６個の均一に一定間隔で配置させた円形孔１０５の正方形アレイから構成されている開放格子構造体を有している。 【００５１】各孔１０５の周縁部のまわりには基板１０
１から直立する４本の案内ポスト１０６が一定の間隔で配置され、基板１０１上にはそれぞれの押しボタン１０
３が軸線方向に摺動運動のために配置されている。 【００５２】各ボタン３は平面図において正方形の形状からなっており、頂壁１１１と、下側に開口された正方形凹部１１３を形成する懸垂側壁１１２とを有し、凹部１１３には案内ポスト１０６が収容されている。 【００５３】各案内ポスト１０６は凹部１１３の隅部に隣接して位置決めされ、基板１０１に対して軸線方向に摺動運動できるようにボタン１０３を配置し、該ボタン１０３が案内ポスト１０６上で傾斜または揺動するのを阻止するためにボタン１０３の隣接する側壁１１２と係合し得る丸みを付けた外方隅縁部１０６ａを有している。 【００５４】各孔１０５は基板１０１の下側で皿孔１０
５ａにおいて孔１０５のまわりに着座する環状ベース１
０７と、基板１０１の反対側で案内ポスト１０６間で中央に位置決めされた頂部においてプラツトフオーム１０
８とを有する截切円錐形状の弾力的に可撓性のエラストマ膜１０２を備えている。 【００５５】各膜１０２は基板１０１上に成形され、関連の案内ポスト１０６を取り囲みかつ膜１０２と基板１
０１とを離脱不能に固定するために基板１０１の開口部１１０を通して膜１０２のベース１０７に接続させた環状パッド１０９を基板１０１の上面に一体的に形成している。 【００５６】ボタン１０３と一直線に整列させた１６個の開口部１２７の整合アレイを有する外側ケース１２８
に基板１０１を配置しかつ固定するために４本の脚柱１
３６が各隅部に隣接して基板１０１から直立している。 【００５７】各ボタン１０３は開口部１２７のまわりのケース１２８の下側と外部フランジ１３７との係合により関連の膜１０２の反動により整列された開口部１２７
を通って突出する上昇した非作動位置または休止位置において案内ポスト１０６上に保持されている。 変形例において、各ボタンは、例えば第１および第２実施例と同様の保持アームにより、案内ポストとの係合により上昇位置に保持させることができる。 【００５８】ケース１２８に固定されたキーボタン構造体はプリント回路基板１２１上に組み立てられて基板１
０１の各孔１０５をそれぞれのスイツチ装置と一直線に整列し、各スイツチ装置は基板１２１上の一対の固定スイツチ接点１２５と、関連のボタン１０３の休止位置において固定接点の上方に一定間隔で配置されるプラツトフオーム１０８の下側に固定された可動接点１２６からなてっいる。 【００５９】スイツチ装置は膜１０２に対して固定接点１２５上に可動接点１２６を下降するために適宜な押しボタン１０３の押し下げにより選択的に作動させることができ、膜１０２はボタン１０３を離すとき該ボタンを非作動位置に戻すためにばね作用を備えている。 【００６０】キーボタン構造体は汚染物質の侵入を阻止するために関連の膜のベース１０７により孔１０５のまわりで基板１２１に対して密封され、過度の押圧力は使用者の快適のためにかつスイツチ接点１２５，１２６に対する損傷を阻止するためにパツド１０９とボタン１０
３との係合により和らげられている。 【００６１】複数のボタン用の共通の基板を使用することにより、キーボタン構造体はボタンを変化することにより種々の用途に適合させることができる。 理解されることは、基板の開口部の数および位置は与えられた用途に所望のボタンアレイを提供するように変更させることができる。 【００６２】上述した実施例において、基板１，１０１
は硫化ポリフエニレンのごとき実質上堅固なプラスチツクからなる成形品であり、基板上にはボタン３，１０３
用の一体のばねユニツトを形成するためにエラストマ膜２，１０２が成形されている。 膜２，１０２に適するエラストマはシリコンゴムを含み、各押しボタン３，１０
３は便宜的にはアクリロニトリルブタジエンスチレンのごとき実質上堅固なプラスチツクからなる成形品である。 【００６３】本発明は上述した実施例に限定するものではない。 例えば、各押しボタンの作動部分は長方形または円形または卵形のごとく所望の他の形状にすることができる。 かくして、上記の実施例において、所望の形状の作動部分はケースの開口部を通して突出するように配置されたボタンの頂壁上の直立体により備えることができる。 【００６４】基板は矩形または他の適宜な形状にすることができ、開口部は円形または与えられた用途に所望されるように他の適宜な形状から形成することもできる。 【００６５】基板は関連の膜の偏倚により上昇位置に押しボタンを保持するために任意の協働構造により押しボタンを軸線方向に配置するために各孔と連係する複数の案内ポストまたは他の適宜な案内手段を有することができる。 基板が案内ポストを備える場合には、数および配置は基板の開口および／またはボタンの凹部の大きさおよび形状に適するように選択させることができる。 【００６６】基板は適宜な手段により回路基板またはケースに固定するために適合させることができる。 基板が弾性脚部、舌片または同様な構造を備える場合には、数および配置は基板の大きさおよび形状に適するように選ぶことができる。 構造は自己錠止または所望のごとく回路基板またはケースとの摩擦係合により基板を保持することができる。 【００６７】膜は該膜と基板との間に機械的な係合を設ける適宜な構造により基板に永続的に固定させても良い。 または変形的に、基板上の膜の成形は膜が基板に結合するように制御させても良い。 【００６８】キーボタン構造体は基板の孔と一直線に整列される適宜なスイツチ装置の作動のために配置されても良くそして本発明は上述した例示のスイツチ装置に限定するものではない。 【００６９】基板および膜により形成される一体のばねユニツトが本発明のキーボタン構造体を組み込んでいるキーボードの製造に好都合である。 かくして、組立て用の個々の構成部材の数が減少され、共通のばねユニツトが種々の押しボタンにより使用され得る。 設けられるならば、内方案内手段はその走行中に押しボタンを正確に配置し、さらに他の組立て利益を提供する案内手段上の押しボタンの任意の保持により広い範囲の用途に適するコンパクトな構成体を生じる最小高さに全体高さを減じることができる。 【００７０】本発明の他の利益および利点は当該技術に熟練した者には明らかであり、本発明は特許請求の範囲に記載された範囲内においてすべての変更および変化を包含するものである。 【００７１】 【発明の効果】叙上のごとく、本発明は、スイツチ設置場所を形成する開口部を有する基板と、該基板と一体でかつ押しボタン用の戻しばね作用を備えるべく配置される弾力的に可撓性の膜とから構成したので、個々の組立ての構成部材を減少してコンパクトな構造にすることができるスイツチ構成体用のキーボタン構造体を提供することができる。 【図面の簡単な説明】 【図１】本発明によるスイツチ構成体を組み込んでいるキーボタン構造体の第１実施例を示す断面図である。 【図２】図１の線２−２に沿う断面図である。 【図３】図１に示したキーボタン構造体の基板を示す平面図である。 【図４】図３の線４−４に沿う断面図である。 【図５】キーボタン構造体の変形例を示す図１と同様の断面図である。 【図６】図５に示したキーボタン構造体の基板の平面図である。 【図７】キーボタン構造体の他の変形例を示す図１と同様の断面図である。 【図８】本発明によるスイツチ構成体を組み込んでいるキーボタン構造体の第２実施例を示す断面図である。 【図９】図８に示したキーボタン構造体の基板および一体の膜を示す平面図である。 【符号の説明】 １ 基板 ２ 膜 ３ 押しボタン ４ 脚部（弾性構造） ５ 開口部（孔） ６ 案内手段（案内ポスト） ６ａ 外方隅縁部 ７ 膜ベース ８ 膜プラツトフオーム １２ 側壁 １３ 凹部 １５ 保持手段 ２１ 支持体（プリント回路基板） ２５ スイツチ ２６ スイツチ ２９ 一体取り付け手段 １０１ 基板リコンゴムのごときエラストマからなる成形品である。 １０２ 膜 １０３ 押しボタン １０５ 孔（開口） １０６ 案内手段（案内ポスト） １０７ 膜ベース １０８ 膜プラツトフオーム １１２ 側壁 １１３ 凹部 １２５ スイツチ １２６ スイツチ ───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 ロガー ミッシェル デアス イギリス国，オーエックス12 ７エーテ ー，オックスフォードシャー，ウオンテー ジ，ハイワーズ クロス 18 (72)発明者 ドナルド アーネスト グリフイース イギリス国，テーキュー３ ２テージェ イ，サウス デボン，ペイントン，プレス トン，アッパー マノア ロード 72 |
