按键开关结构
阅读：800发布：2020-12-28
专利汇可以提供按键开关结构专利检索，专利查询，专利分析的服务。并且本 发明 提供一种按键 开关 结构，在保持器的 位置 精度 方面优秀，并且 连杆 部件的刚性较高。如图1所示，在 底板 (170)设置有孔(172)，在成形 树脂 制的第一保持器(150)以及第二保持器(152)时，在模具内配置完成打孔加工后的底板(170)，以使树脂制的第一保持器(150)以及第二保持器(152)与孔(172)的位置对应的方式成形。通过利用所谓的内嵌成形将树脂制的第一保持器(150)以及第二保持器(152)形成于底板(170)的孔(172)，由此成为第一保持器(150)以及第二保持器(152)的安装位置精度高的结构。，下面是按键开关结构专利的具体信息内容。
1.一种按键开关结构，具备：
板状的键帽；
连杆机构，该连杆机构将所述键帽支承为能够按下；
膜片，该膜片具有触点部；
底板，该底板与所述膜片贴合，且支承所述连杆机构；
多个保持部件，该多个保持部件内嵌成型在所述底板上，用于支承所述连杆机构；以及弹性部件，该弹性部件设置在所述键帽与所述膜片之间，因所述键帽的按下而压缩，从而按压所述触点部进行导通。
2.根据权利要求1所述的按键开关结构，
所述连杆机构
将第一连杆部件和第二连杆部件以能够相互旋转的方式组装成X状，将所述第一连杆部件的一端以能够旋转的方式支承于所述键帽，并且将所述第二连杆部件的一端支承为能够沿着所述键帽的背面移动，
将所述第一连杆部件的另一端以能够沿着膜片表面移动的方式支承于与所述底板一体地成形的第一保持部件，并且
将所述第二连杆部件的另一端以能够旋转的方式支承于与所述底板一体地成形的第二保持部件。
3.根据权利要求1所述的按键开关结构，
将所述第一保持部件和所述第二保持部件内嵌成型于如下的孔，该孔在所述底板上设置在锻造成形为向所述键帽侧突出的位置。
4.根据权利要求1所述的按键开关结构，
将所述第一保持部件和所述第二保持部件内嵌成型于如下的孔，该孔在所述底板上锪孔加工为直径从所述膜片侧向相反侧扩大。
5.根据权利要求1所述的按键开关结构，
将所述第一保持部件和所述第二保持部件内嵌成型于如下的孔，该孔在所述底板上设置在拉深加工为向所述键帽侧突出的位置。
6.根据权利要求1～5中任意一项所述的按键开关结构，
将树脂制的所述第一保持部件和所述第二保持部件内嵌成型于金属制的所述底板。
7.根据权利要求1～5中任意一项所述的按键开关结构，
该按键开关结构具备照射利用透明的树脂板成型的所述底板的光源，且将不透明的树脂制的所述第一保持部件和所述第二保持部件内嵌成型于所述底板。
8.根据权利要求7所述的按键开关结构，
在所述底板的与所述键帽相对置的面，排列有多个半球状的凸部。
按键开关结构
技术领域
背景技术
[0002] 一直以来，在移动式个人电脑等所使用的键盘中，确保无论按下键帽的哪个部分，键帽都不会倾斜地下降的所谓操作性。因此，在现有的按键开关结构中，在键帽的下部具备连杆机构。存在键帽的下部具备连杆机构的按键开关结构(例如，参照日本专利第4341733号公报)。
[0004] 如图8、9所示，上述按键开关结构构成为具备如下结构：键帽210借助将两个连杆部件220、230组合成X字型而得到的连杆机构，一边保持水平状态一边下降。
[0005] 即，在第一连杆部件220的第一支承突起224以能够旋转的方式支承在键帽210的里侧的旋转支承部214，同样第二连杆部件230的第一支承突起234以能够旋转的方式支承在保持器250的旋转支承部254时，设置于各连杆部件的另一端的第二支承突起222、232分别以能够滑动的方式支承于设置在保持器250和键帽210的滑动支承部256、212。
[0006] 当按下键帽210时，组合成X字型的连杆部件一边使第二支承突起222、232滑动移动，一边沿着弹性部件240被挤压的方向变形并且朝向薄膜260变形。由此键帽210一边保持水平状态一边下降。
[0007] 此时，设置于保持器250的突起252贯通薄膜260的孔262和底板270的孔272，利用熔敷等方法将上述突起252的前端相对于底板270进行定位和固定。
[0008] 然而，在底板270和保持器250的加工精度、或对两者进行熔敷时的精度较差的情况下，会在底板270与保持器250之间产生间隙，第一连杆部件220的第二支承突起222(滑动部)沿上下、即键帽的按下方向移动，这可能成为键帽210在按下时无法保持水平状态，产生振动感的原因。
[0009] 并且，在保持器250作为包括旋转支承部254、滑动支承部256而形成为一体的一个部件成形的情况下，由于在键帽210的中央正下方配置有弹性部件240，并且连杆部件220成为从周围包围保持器250的形状，因此无论如何在连杆部件的局部都存在薄壁部，在按下键帽210时、且在施加有载荷时，力集中于该薄壁部而成为产生振动感的原因。
[0010] 并且，在切出立起底板270并使第二支承突起222嵌合的情况下，由于在加工精度较低的情况下，连杆部件(第二支承突起222、第一支承突起234)未被正确地配置，因此成为产生振动感的原因。
[0011] 上述日本专利第4341733号公报中所公开的结构，如上所述，由于连杆部件的位置精度因加工精度而降低，或者力集中在存在于连杆部件的薄壁部，因此有可能成为操作时感到刚性不足的所谓的振动感的原因。
发明内容
[0012] 本发明考虑到上述事实，其课题在于提供一种使保持器的位置精度优秀，且连杆部件的刚性高的按键开关结构。
[0013] 因此，本发明的特征在于具备：板状的键帽；连杆机构，该连杆机构将上述键帽支承为能够按下；膜片，该膜片具有触点部；底板，该底板与上述膜片贴合，且支承上述连杆机构；多个保持部件，该多个保持部件内嵌成型在上述底板上，用于支承上述连杆机构；以及弹性部件，该弹性部件设置在上述键帽与上述膜片之间，因上述键帽的按下而压缩从而按压上述触点部进行导通。
[0015] 基于以下附图，对本发明进行详细说明。
[0016] 图1是示出本发明的第一实施方式所涉及的按键开关结构的侧视图。
[0017] 图2是示出图1所示的按键开关结构的分解立体图。
[0018] 图3是示出图1所示的按键开关结构的分解立体图。
[0019] 图4是从里侧示出图1所示的按键开关结构的分解立体图。
[0020] 图5A、5B是示出本发明的第二实施方式所涉及的按键开关结构的一部分的放大俯视图及剖视图。
[0021] 图6A、6B是示出本发明的第三实施方式所涉及的按键开关结构的一部分的放大俯视图及剖视图。
[0022] 图7A、7B是示出本发明的第四实施方式所涉及的按键开关结构的一部分的放大俯视图及剖视图。
[0023] 图8是示出本发明的第五实施方式所涉及的按键开关结构的剖视图。
[0024] 图9是示出现有的按键开关结构的侧视图。
[0025] 图10是示出现有的按键开关结构的分解立体图。
具体实施方式
[0026] 实施例
[0027] 以下，参照附图对基于本发明的按键开关结构的实施方式进行说明。
[0028] 图1是示出第一实施方式的剖视图，图2～图4是示出第一实施方式的分解立体图。
[0029] 本实施方式的按键开关结构由键帽110、第一连杆部件120、第二连杆部件130、弹性部件140、第一保持器150、第二保持器152、膜片160以及底板170构成。
[0030] 底板170为金属制或硬质的树脂制等，用具备某种程度的硬度和刚性的材料形成的板材，膜片160采用夹持未图示的垫片、且印刷有布线图案的两张薄片、即未图示的上部薄片和下部薄片贴合的结构，是用贴付于底板170的表面的柔软的材料形成的。
[0031] 如图1所示，在底板170设置有孔172，在树脂制的第一保持器150和第二保持器152成形时，在模具内配置完成打孔加工后的底板170，并以使树脂制的第一保持器150和第二保持器152与孔172的位置吻合的方式成形。通过利用所谓的内嵌成形而在底板170的孔172形成树脂制的第一保持器150及第二保持器152，由此做成第一保持器150及第二保持器152的安装位置精度高的结构。
[0032] 如图1所示，孔172并非单纯的直管状的孔，也可以采用设置有阶梯或斜度等、且安装面里侧被扩大的形状。在该情况下，由于在内嵌成型时树脂也填充到被扩大的孔172内，因此在第一保持器150、第二保持器152形成有凸缘154、156。
[0033] 即，由于将孔172的形状做成与膜片160相反的一侧较大地开口的图1所示的孔172，从而第一保持器150及第二保持器152穿过孔172而与凸缘154、156一体地形成，因此与直管状的孔相比较，形成能够更牢固地进行固定的结构。
[0034] 并且，如图8、9的现有例所示，在一体型的保持器250中，需要避开周围配置保持器250，以避免连杆部件干涉，因此降低设计的自由度，这也成为在部件产生薄壁部的原因。但是，通过分割为第一保持器150和第二保持器152，由此提高各连杆部件的形状、配置位置的自由度。
[0035] 如图1所示，膜片160在内部具备触点部166。在该触点部166上且在与键帽110之间，用粘结剂等固定有弹性部件140。弹性部件140以橡胶等为材料，形成近似杯状，在上部中央具有嵌合孔142，在内表面的中央部，朝向膜片160突出形成有触点按下部144。
[0036] 通过按下键帽110，键帽110朝向膜片160(底板170)一边保持平行一边移动，来按压弹性部件140的上部，该弹性部件140对设置在键帽110的背面且与嵌合孔142嵌合的突起118进行定位并固定。因此，弹性部件140压缩变形，并且形成于该弹性部件140的内部的触点按下部144与膜片160的触点部166抵接，来按压该触点部166。
[0037] 触点部166在膜片160的以夹持未图示的垫片的方式贴合的未图示的上部薄片和下部薄片的相互对置的各个位置配置有电气触点。进而，当沿着厚度方向按压膜片160时，设置于上部薄片和下部薄片且对置的两个电气触点接触而电气连接，从而作为开关成为闭合状态。
[0038] 当解除键帽110的按下时，则各结构部件借助弹性部件140和膜片160的复原力(弹性)而返回原来的状态，由于膜片160的触点部166分离，切断了电气接触，因此开关成为断开状态。
[0039] 在键帽110的里侧(与膜片160对置的一侧)设置有：旋转支承部112，该旋转支承部112将设置于第一连杆部件120的一端的旋转轴124支承为能够旋转；滑动支承部114，该滑动支承部114将设置于第二连杆部件130的一端的滑动突起132支承为能够旋转，并且能够沿着水平方向(沿着膜片160的表面的方向)平行移动(运动)。
[0040] 在形成为大致四边形的框形状的第一连杆部件120上，且在对置的两边的中央附近，设置有朝向外侧突出的旋转轴128，在其他两边中的一方的端部设置有旋转轴124，该旋转轴124以能够旋转的方式被保持于设置在键帽110的里侧的旋转支承部112。并且在另一方的端部设置有滑动突起122，该滑动突起122以能够旋转并且能够沿水平方向平行移动(运动)的方式支承于一体地设置在底板170的孔172的第二保持器152。
[0041] 第一连杆部件120与第二连杆部件130以在同一平面上重叠的方式嵌合，形成第一连杆部件120嵌入第二连杆部件130的内侧的嵌套结构。此时，第一连杆部件120的旋转轴128嵌入设置于第二连杆部件的对置的位置的轴孔136，如图3所示，以旋转轴128为轴，以相互能够旋转的方式组合。
[0042] 与第一保持器150、第二保持器152的位置对应地设置于膜片160的孔162、164，分别空出第一保持器150、第二保持器152，将膜片160贴付在底板170上。
[0043] 连杆部件等以如下方式组装。即，通过将第一连杆部件120的旋转轴128嵌合于第二连杆部件130的轴孔136，由此将第一连杆部件120和第二连杆部件130以旋转自如的方式组合成X字状，并且，将第一连杆部件120的旋转轴124插入到键帽110里侧的旋转支承部112，并且将第二连杆部件130的滑动突起132以能够旋转并且能够沿水平方向(沿着膜片160的表面的方向)平行移动的方式插入到键帽110里侧的滑动支承部114。
[0044] 组合成X字状的第一连杆部件120和第二连杆部件130利用内嵌成型于设置在底板170上的孔172的第一保持器150和第二保持器152进行定位。即，设置于第一连杆部件120的滑动突起122插入到第二保持器152，被保持为能够旋转并且能够沿水平方向(沿着膜片160的表面的方向)平行移动。
[0045] 设置于第二连杆部件130的旋转轴134插入到第一保持器150，被保持为能够旋转。
[0046] 由此，在键帽110被按下时，被支承为能够旋转的旋转轴124、134相对于底板170的位置不变，仅在该位置进行旋转。另一方面，滑动突起122、132随着键帽110被按下而在膜片160上以及键帽110里侧移动。
[0047] 此时，在第二保持器152的位置精度较差的情况下，例如，如果该第二保持器152从膜片160浮起，则滑动突起122的移动方向可能沿着键帽110的按下方向偏离，这成为振动感的原因。
[0048] 在本申请发明中，由于第二保持器152内嵌成形于刚性较高的底板170而被一体化，因此位置精度恶化的原因减少，成为能够降低振动感的结构。并且由于第一保持器150也内嵌成形于底板170，因此成为对第二保持器152的位置精度非常优秀的结构。
[0049] 此外，分别将第一保持器150、第二保持器152做成独立的部件并内嵌成形于底板170，由于需要空出第一连杆部件120的空间较小，因此部件的壁厚能够出现富余，从而成为即使在键帽110被按下时的力集中时，也能够降低振动感的结构。
[0050] 第二实施方式
[0051] 图5A是放大示出第二实施方式所涉及的按键开关结构的一部分的俯视图，图5B是该位置的剖视图。
[0052] 本实施方式的按键开关结构采用以设置于底板170的孔172为中心，设置利用锻造加工得到的凸部174的结构。
[0053] 即，以孔172为中心，通过将朝向键帽110侧突出的凸部174设置于底板170，由此树脂制的第一保持器150及第二保持器152内嵌成形在凸部174上。因此成形第一保持器150及第二保持器152的树脂也被填充到形成于凸部174的内侧的空间176。
[0054] 由此，内嵌成形后的树脂制的第一保持器150和第二保持器152与填充到空间176所形成的凸缘部分的树脂，穿过孔172而被固定为一体。
[0055] 即，在本实施方式中，与利用图1所示的第一实施方式形成的凸缘154、156相比较，由于空间176的容积不受底板170的厚度限制，因此成为能够形成比第一实施方式的凸缘154、156大的树脂制的凸缘的结构。
[0056] 在图5A所示的俯视图中，虽然凸部174为圆柱形状，但并不限定于此，也可以采用具备在俯视观察下为三棱柱、四棱柱等各种形状的凸部174，并且也可以采用将多个孔172设置于一个凸部174的结构。
[0057] 第三实施方式
[0058] 图6A是放大示出第三实施方式所涉及的按键开关结构的一部分的俯视图，图6B是该位置的剖视图。
[0059] 本实施方式的按键开关结构，采用以设置于底板170的孔172为中心，设置利用锪孔加工得到的扩大部172B的结构。
[0060] 即，通过以孔172为中心，将扩大第一保持器150及第二保持器152的安装面里侧的孔径后的扩大部172B设置于底板170，由此，树脂制的第一保持器150及第二保持器152能够与形成在扩大部172B的凸缘154、156一体地内嵌成形。
[0061] 即，在本实施方式中与利用图1所示的第一实施方式形成的凸缘154、156相比较，由于形成于经过锪孔加工的扩大部172B，因此成为能够形成为更大的树脂制的凸缘154、156的结构。此时，为了得到更大的扩大部172B，也可以将底板170的厚度设定得更厚。
[0062] 第四实施方式
[0063] 图7A是放大示出第四实施方式所涉及的按键开关结构的一部分的俯视图，图7B是该位置的剖视图。
[0065] 即，通过以孔172作为中心，将朝向键帽110侧突出的凸部172设置于底板170，由此树脂制的第一保持器150和第二保持器152被内嵌成形于凸部174上。因此成形第一保持器150及第二保持器152的树脂也被填充到形成于凸部174的内侧的空间176。
[0066] 由此，内嵌成形后的树脂制的第一保持器150和第二保持器152与被填充到空间176所形成的凸缘部分的树脂，穿过孔172而被固定为一体。
[0067] 即，在本实施方式中，与利用图1所示的第一实施方式形成的凸缘154、156相比较，由于空间176的容积不受底板170的厚度限制，因此成为能够形成为比第一实施方式的凸缘154、156大的树脂制的凸缘的结构。
[0069] 在图7A所示的俯视图中，虽然凸部174为半球形状，但并不限定于此，也可以采用具备梯形状、金字塔状等各种形状的凸部174，或者也可以采用将多个孔172设置于一个凸部174的结构。
[0070] 第五实施方式
[0071] 图8是示出第五实施方式所涉及的按键开关结构的一部分的剖视图。
[0072] 本实施方式的按键开关结构采用将由不透明的树脂构成的第一保持器150和第二保持器152内嵌成形于底板170的结构，该底板170是利用透明树脂等具备透光性的材料形成的。
[0073] 在底板170埋设有LED等光源180，光源180与膜片160电气连接，因被供电而发光。光源180将透明的底板170作为导光部件，从底板170侧照射键帽110。此时，膜片160、弹性部件140只要采用利用透明的材料形成的导光部件即可。
[0074] 如图8所示，采用在键帽110设置有透明的自照窗190，使透过底板170照射键帽110的光源180的光进一步透过的结构。由此能够从键帽110的上方通过自照窗190观察到光源180的光。
[0075] 此时，第一保持器150和第二保持器152利用不透明的树脂内嵌形成于透明的底板170。因此从光源180发出的光在第一保持器150和第二保持器152被散射，而成为能够防止光量降低的情况的结构。
[0076] 第六实施方式
[0077] 在第五实施方式的基础上，本实施方式的按键开关结构采用在透明的底板170上排列形成有向键帽110侧突出的多个凸部的结构。
[0078] 通过在透明的底板170上排列凸部，由此该凸部反射从光源180引导来的光，从而从键帽110侧能够作为发光的光点来视觉识别。
[0079] 即，设置在透明的底板170上的凸部的排列因反射光源180的光而从内侧照射键帽110。由此成为能够增加透过自照窗190的光量的结构。
[0080] 另外，即使设置于底板170的凸部预先设置于形成底板170的透明的树脂板，也可以在内嵌成形中同时设置第一保持器150和第二保持器152，或者也可以在内嵌成形后重新设置第一保持器150和第二保持器152。
[0081] 总结
[0082] 以上虽然记述了本发明的实施例，但本发明丝毫不限定于上述实施例，在不脱离本发明的宗旨的范围内，当然能够以各种实施方式来实施。例如，虽然本发明涉及按键开关结构，但除此之外也能够应用于使用连杆部件的可动部件的结构。
[0083] 即，在将连杆部件保持在板状的部件上时，作为将用于保持连杆部件的保持单元固定于板状部件的固定结构，能够将本发明应用于各种结构。
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