按鍵開關裝置及鍵盤的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明為按鍵開關裝置及鍵盤，提供一種通過一次的操作穩(wěn)定地連接多個觸點對的按鍵開關裝置。按鍵開關裝置(1)具備支承機構(gòu)和膜片(23)；該支承機構(gòu)能移動地支承鍵頂(10)；該膜片(23)具有多個上側(cè)電極及多個下側(cè)電極，該多個下側(cè)電極分別與多個上側(cè)電極的任一個對應，與對應的上側(cè)電極構(gòu)成觸點對。相對于一個鍵頂(10)配置多個觸點對，橡膠帽(51)對相對于一個鍵頂(10)配置的多個觸點對進行推壓。
【專利說明】按鍵開關裝置及鍵盤

【技術領域】
[0001] 本發(fā)明涉及按鍵開關裝置及具備按鍵開關裝置的鍵盤。

【背景技術】
[0002] 在產(chǎn)業(yè)用機械的操作盤等上，為了向裝置主體輸入規(guī)定的信息，使用了按鍵開關 裝置?；蛘?，使用了具備多個按鍵開關裝置的鍵盤。在鍵盤中，對每一規(guī)定的信息配置按鍵 開關裝置，在鍵頂?shù)谋砻嫔峡逃≈斎氲奈淖?、控制?nèi)容等輸入信息。如鍵頂被按下，則向 裝置主體發(fā)送與被刻印在了鍵頂上的輸入信息對應的鍵輸入信號。這樣的鍵盤除了產(chǎn)業(yè)用 機械的操作盤外，在店鋪的P〇S(Point of Sales)系統(tǒng)等中也被使用。
[0003] 在專利文獻1中公開了一種操作裝置，該操作裝置在基板的表面上形成一對導電 圖案，一對導電圖案被相互連接。在此操作裝置中，與一對導電圖案面對地配置推壓構(gòu)件， 推壓構(gòu)件由彈性構(gòu)件能向上下方向移動地支承。在彈性構(gòu)件上，與導電圖案面對地設有觸 點，通過觸點與一對導電圖案接觸，獲得一對導電圖案彼此的電氣性的導通。
[0004] 在專利文獻2中公開了一種薄膜開關，該薄膜開關具有與設備主體一體地形成了 的下部電極圖案，在鍵盤的推壓部的背面上與該下部電極圖案面對地配置上部電極。在此 薄膜開關中，由于下部電極與設備主體一體地形成，所以，不需要膠粘帶、粘接劑的使用及 用于它們的配設的作業(yè)。
[0005] 現(xiàn)有技術文獻 [0006] 專利文獻
[0007] 專利文獻1 :日本特開2003-263931號公報 [0008] 專利文獻2 :日本特開平2-132718號公報


【發(fā)明內(nèi)容】

[0009] 發(fā)明所要解決的課題
[0010] 在用于產(chǎn)業(yè)用機械等的按鍵開關裝置中，多采用以下的按鍵開關裝置，該按鍵開 關裝置具備碟簧，通過推壓鍵頂，使碟簧反轉(zhuǎn)，獲得電氣性的導通。
[0011] 另外，按鍵開關裝置，采用薄膜觸點式的按鍵開關裝置。薄膜觸點式的按鍵開關裝 置具備膜片，能夠通過推壓膜片獲得電氣性的連接。膜片被直接推壓，或由被稱為橡膠帽的 空心的彈性構(gòu)件進行推壓。鍵頂例如配置在半球狀的橡膠帽的上面，由橡膠帽支承。在此 場合，多采用沒有對鍵頂?shù)幕瑒舆M行引導的構(gòu)件的機構(gòu)。
[0012] 特別是在產(chǎn)業(yè)用機械等中，有時油、粉塵等異物侵入按鍵開關裝置中。如配置使鍵 頂滑動和進行引導的構(gòu)件，則當異物侵入了按鍵開關裝置中時，鍵頂變得不平滑地移動。因 此，僅由上述那樣的橡膠帽支承鍵頂?shù)臋C構(gòu)是主流。
[0013] 可是，近年來，存在希望通過推壓1個鍵頂來使獨立的2個電路連接的場合。在這 樣的裝置中，將1個電路和另一個電路的2個觸點對配置在1個按鍵開關裝置的內(nèi)部，通過 推壓鍵頂，能夠同時地連接2個觸點對。
[0014] 在這樣的同時地連接2個觸點對的按鍵開關裝置，存在上述那樣的具備碟簧的機 構(gòu)、由橡膠帽對鍵頂進行支承的機構(gòu)不適合的問題。例如，在由橡膠帽支承鍵頂?shù)臋C構(gòu)中， 如推壓從鍵頂?shù)闹醒肫x了的位置，則鍵頂傾斜，所以，有時不能穩(wěn)定地使2個觸點對連 接。
[0015] 用于解決課題的技術手段
[0016] 本發(fā)明的按鍵開關裝置，具備移動構(gòu)件、支承機構(gòu)和電氣性連接構(gòu)件；該移動構(gòu)件 通過按下來移動；該支承機構(gòu)能移動地支承移動構(gòu)件；該電氣性連接構(gòu)件具有多個上側(cè)電 極和多個下側(cè)電極，該多個下側(cè)電極分別與多個上側(cè)電極的任一個對應，與對應的上側(cè)電 極構(gòu)成觸點對。相對于一個移動構(gòu)件配置多個觸點對；彈性構(gòu)件對相對于一個移動構(gòu)件配 置的多個觸點對進行推壓。
[0017] 在上述發(fā)明中，可以使得：具備彈性構(gòu)件，該彈性構(gòu)件配置在移動構(gòu)件與電氣性連 接構(gòu)件之間，具有彈性，被移動構(gòu)件推壓而對電氣性連接構(gòu)件進行推壓；彈性構(gòu)件具有推壓 電氣性連接構(gòu)件的推壓部；推壓部具有頂部，該頂部與電氣性連接構(gòu)件面對，在多個觸點對 面對的方向上延伸。
[0018] 在上述發(fā)明中，可以使得：推壓部具有大致三棱柱的形狀，具有呈線狀延伸的頂 部。
[0019] 在上述發(fā)明中，可以使得：支承機構(gòu)具有相互卡合的多個連桿構(gòu)件，以當1個連桿 構(gòu)件驅(qū)動了時其它連桿構(gòu)件被連動地驅(qū)動的方式形成；連桿構(gòu)件具有形成在了端部的齒 部；多個連桿構(gòu)件的齒部以相互嚙合的方式形成。
[0020] 在上述發(fā)明中，可以使得：支承機構(gòu)具有相互卡合的多個連桿構(gòu)件，以當1個連桿 構(gòu)件驅(qū)動了時其它連桿構(gòu)件被連動地驅(qū)動的方式形成；多個連桿構(gòu)件以在側(cè)視時相互交叉 的方式配置；在多個連桿構(gòu)件交叉的部分，配置對多個連桿構(gòu)件進行支承的支承軸。
[0021] 在上述發(fā)明中，可以使得：按下移動構(gòu)件時的負荷的按下特性，具有負荷成為極小 的極小點；電氣性連接構(gòu)件及彈性構(gòu)件被構(gòu)成為，使觸點對在極小點以下的移動構(gòu)件的移 動量中被連接。
[0022] 在上述發(fā)明中，可以使得：上側(cè)層包含聚對苯二甲酸乙二醇酯膜；上側(cè)電極，使用 導體膠通過印刷形成。
[0023] 在上述發(fā)明中，可以使得：下側(cè)電極，在基板的表面通過腐蝕加工形成。
[0024] 本發(fā)明的鍵盤，可以使得：配置有多個上述按鍵開關裝置。
[0025] 發(fā)明的效果
[0026] 根據(jù)本發(fā)明，能夠提供一種通過1次的操作穩(wěn)定地連接多個觸點對的按鍵開關裝 置及具備按鍵開關裝置的鍵盤。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0027] 圖1是實施方式的鍵盤的立體圖。
[0028] 圖2是實施方式的按鍵開關裝置的第1剖視圖。
[0029] 圖3是實施方式的按鍵開關裝置的第2剖視圖。
[0030] 圖4是從正面?zhèn)舍苡^看實施方式的第1橡膠帽時的立體圖。
[0031] 圖5是從背面?zhèn)扔^看實施方式的第1橡膠帽時的立體圖。
[0032] 圖6是實施方式的按鍵開關裝置的橡膠帽的部分的剖視圖。
[0033] 圖7是實施方式的按鍵開關裝置的膜片的部分的放大剖視圖。
[0034] 圖8是說明實施方式的第1膜片的電極圖案的圖。
[0035] 圖9是說明實施方式的第2膜片的電極圖案的圖。
[0036] 圖10是說明實施方式的第3膜片的電極圖案的圖。
[0037] 圖11是說明實施方式的第4膜片的電極圖案的圖。
[0038] 圖12是說明實施方式的第5膜片的電極圖案的圖。
[0039] 圖13是從背面?zhèn)舍苡^看實施方式的第2橡膠帽時的立體圖。
[0040] 圖14是從背面?zhèn)舍苡^看實施方式的第3橡膠帽時的立體圖。
[0041] 圖15是在實施方式的第1膜片上配置第3橡膠帽時的圖。
[0042] 圖16是在實施方式的第2膜片上配置第3橡膠帽時的圖。
[0043] 圖17是從背面?zhèn)舍苡^看實施方式的第4橡膠帽時的立體圖。
[0044] 圖18是在實施方式的第1膜片上配置第4橡膠帽時的圖。
[0045] 圖19是從背面?zhèn)舍苡^看實施方式的第5橡膠帽時的立體圖。
[0046] 圖20是表示按下實施方式的按鍵開關裝置時的按下特性的曲線圖。
[0047] 圖21是按下了實施方式的按鍵開關裝置時的橡膠帽的部分的剖視圖。
[0048] 圖22是說明實施方式的按鍵開關裝置的另一鍵頂?shù)闹С袡C構(gòu)的圖。

【具體實施方式】
[0049] 參照圖1?圖22,說明實施方式的按鍵開關裝置及鍵盤。在本實施方式中，以配置 在了鍵盤上的按鍵開關裝置為例進行說明。
[0050] 圖1是本實施方式的鍵盤的截斷了一部分時的立體圖。在圖1中，表示拆下鍵盤 表面的蓋構(gòu)件，并且關于一部分的按鍵開關裝置1拆下了鍵頂10的狀態(tài)。本實施方式的鍵 盤81，包含多個按鍵開關裝置1。多個按鍵開關裝置1排列配置。本實施方式的鍵盤81具 有基材21。在本實施方式的基材21上，安裝了多個按鍵開關裝置1。
[0051] 圖2是本實施方式的按鍵開關裝置的第1剖視圖。圖1及圖2所示按鍵開關裝置 1，具備通過使用者按下來移動的作為移動構(gòu)件的鍵頂10。本實施方式的按鍵開關裝置1， 通過鍵頂10移動，進行被配置在按鍵開關裝置1的內(nèi)部的電氣性的觸點對的連接。
[0052] 本實施方式的按鍵開關裝置1，作為能移動地支承鍵頂10的支承機構(gòu)具備齒輪連 桿機構(gòu)。齒輪連桿機構(gòu)包含多個連桿構(gòu)件11、12。鍵頂10,經(jīng)多個連桿構(gòu)件11、12支承在 基材21上。在基材21的下側(cè)，配置著支承構(gòu)件22。在支承構(gòu)件22與鍵頂10之間，配置著 作為彈性構(gòu)件的橡膠帽51。橡膠帽51，具有彈性，向從基材21離開的方向?qū)︽I頂10進行 偏壓。支承構(gòu)件22支承橡膠帽51。在支承構(gòu)件22上形成孔部22a，以便橡膠帽51能與膜 片23接觸。
[0053] 在支承構(gòu)件22的下側(cè)，配置著作為電氣性連接構(gòu)件的膜片23。本實施方式的膜 片23,如后述的那樣，以通過1次的鍵操作將多個觸點對大體同時而且個別地連接的方式 形成。
[0054] 本實施方式的鍵頂10形成為箱型。鍵頂10具有對橡膠帽51進行推壓的推壓部 l〇a。本實施方式的推壓部10a，配置在鍵頂10的內(nèi)側(cè)的大體中央的區(qū)域。推壓部10a，包 含對端部形成了切口的插入部l〇b。在基材21的表面上，形成框部21a。
[0055] 連桿構(gòu)件11、12在一方的端部具有滑動軸11a、12a，在另一方的端部具有轉(zhuǎn)動軸 llb、12b。連桿構(gòu)件11、12的滑動軸lla、12a被插入基材21的框部21a的內(nèi)部，沿基材21 的表面能滑動地被支承。連桿構(gòu)件11、12的轉(zhuǎn)動軸lib、12b，被插入在推壓部10a形成的插 入部10b中，能轉(zhuǎn)動地支承在插入部10b上。
[0056] 圖3是在配置了多個連桿構(gòu)件11、12的部分切斷了本實施方式的按鍵開關裝置時 的剖視圖。本實施方式的支承機構(gòu)，具有多個連桿構(gòu)件11、12相互卡合的卡合部。本實施 方式的連桿構(gòu)件11、12在另一方的端部的前端具有齒部11c、12c?？ê喜?，以齒部11c、12c 相互哨合的方式形成。
[0057] 圖2及圖3所示按鍵開關裝置1，如鍵頂10由使用者推壓，則如箭頭101所示那樣， 鍵頂10向基材21移動。此時，連桿構(gòu)件11、12的轉(zhuǎn)動軸lib、12b被鍵頂10推壓，連桿構(gòu) 件11、12驅(qū)動。連桿構(gòu)件11、12驅(qū)動時，如箭頭102所示那樣，滑動軸11a、12a在框部21a 的內(nèi)部滑動。
[0058] 另外，如圖3所示，因為連桿構(gòu)件11的齒部11c與連桿構(gòu)件12的齒部12c卡合， 所以，如連桿構(gòu)件11、12的一方驅(qū)動，則另一方被經(jīng)卡合部驅(qū)動。例如，即使在鍵頂10在傾 斜的方向上被推壓了的情況下，因為齒部11c及齒部12c嚙合，所以，連桿構(gòu)件11、12也同 時地移動。即，連桿構(gòu)件11、12經(jīng)齒部11c、12c連動。因此，鍵頂10如箭頭101所示那樣， 向與基材21的表面大體垂直的方向移動。
[0059] 在圖4中表示從正面?zhèn)扔^看本實施方式的第1橡膠帽時的立體圖。在圖5中表示 從背面?zhèn)扔^看本實施方式的第1橡膠帽時的立體圖。在圖6中表示本實施方式的第1橡膠 帽的部分的剖視圖。圖4?圖6所示第1橡膠帽51，由能變形的材質(zhì)形成。第1橡膠帽51， 具有與鍵頂10抵接的抵接部13a。抵接部13a被形成為圓環(huán)狀。橡膠帽51的抵接部13a， 被鍵頂10的推壓部l〇a推壓。
[0060] 第1橡膠帽51，具有用于從下側(cè)支承橡膠帽51的凸緣部13f。橡膠帽51，因為凸 緣部13f被支承構(gòu)件22和基材21夾住而被固定。另外，凸緣部13f包含當橡膠帽51變形 時空氣流通的凹部13c。
[0061] 橡膠帽51，具有形成在抵接部13a與凸緣部13f之間的作為第1變形部的變形部 13d。變形部13d，以當?shù)纸硬?3a被推壓了時變形而向鍵頂10供給反力的方式形成。變形 部13d，以當?shù)纸硬?3a被推壓了時壓曲變形，如推壓被解除則恢復成原來的形狀的方式形 成。
[0062] 第1橡膠帽51，具有作為第2變形部的變形部13e。本實施方式的變形部13e，被 配置在抵接部13a的內(nèi)側(cè)。圖5所示變形部13e，以成為大體圓錐形狀的方式并且截面形狀 成為V字形的方式形成。橡膠帽51，在變形部13e的前端具有推壓部13b。推壓部13b，以 與膜片23面對的方式配置。推壓部13b，是對膜片23推壓的部分。
[0063] 在推壓部13b與膜片23接觸了的狀態(tài)下，因為鍵頂10被推壓，所以，變形部13e 變形。即，變形部13e以因為鍵頂10的推壓力和來自膜片23的反力而變形的方式形成。
[0064] 圖7表示本實施方式的第1膜片的部分的放大剖視圖。第1膜片23被配置在支 承構(gòu)件22的下側(cè)。膜片23包含上側(cè)層24、下側(cè)層26和在上側(cè)層24與下側(cè)層26之間形成 間隙的作為介入構(gòu)件的隔片25。在隔片25上形成有孔部25a。在上側(cè)層24與下側(cè)層26 之間形成間隙部91。
[0065] 在間隙部91的區(qū)域內(nèi)，在上側(cè)層24的與下側(cè)層26相向的面上，相對于1個橡膠 帽51形成有上側(cè)電極的觸點部31a。另外，在下側(cè)層26的表面上，相對于1個橡膠帽51形 成有下側(cè)電極的觸點部30a。由1個上側(cè)電極的觸點部31a和1個下側(cè)電極的觸點部30a， 構(gòu)成1個觸點對。第1膜片23,相對于1個橡膠帽51形成有多個觸點對。本實施方式的上 側(cè)電極的觸點部和下側(cè)電極的觸點部具有大體同一的平面形狀。另外，上側(cè)電極的觸點部 與下側(cè)電極的觸點部相互面對。
[0066] 在圖8中表示第1膜片的電極的圖案的說明圖。圖8是上側(cè)層24的仰視圖。在 本實施方式中，為了通過1個按鍵開關裝置1的1次的操作能進行多個觸點對的連接，形成 了包含在多個不同的電路中的多個電極。在圖8所示上側(cè)層24的例中，形成了包含在2個 不同的電路中的2個上側(cè)電極31、32。上側(cè)電極31具有觸點部31a，上側(cè)電極32具有觸點 部 32a。
[0067] 圖8所示區(qū)域92,是由橡膠帽51的推壓部13b推壓的區(qū)域。在區(qū)域92的內(nèi)部，上 側(cè)電極31、32的觸點部3la、32a與對應的下側(cè)電極的觸點部接觸。另外，區(qū)域93，是在膜片 32上形成隔片25的孔部25a的區(qū)域。即，區(qū)域93,是當膜片23被推壓了時上側(cè)層24變形 的區(qū)域。
[0068] 圖8所示觸點部31a及觸點部32a的各自的平面形狀形成為半圓形。觸點部31a 及觸點部32a，以至少一部分被配置在區(qū)域92的內(nèi)部的方式形成。在圖8中，在區(qū)域92的 內(nèi)部形成觸點部31a及觸點部32a。
[0069] 本實施方式的按鍵開關裝置1，配置在對裝置44進行控制的控制裝置中。本實施 方式的控制裝置，包含驅(qū)動回路41，按鍵開關裝置1被形成在驅(qū)動回路41中。由驅(qū)動回路 41驅(qū)動裝置44。本實施方式的驅(qū)動回路41，包含作為多個電路的第1控制回路42和第2 控制回路43。在本實施方式中，第1控制回路42和第2控制回路43是相互獨立的電路，以 輸出各自的控制信號的方式形成。
[0070] 本實施方式的驅(qū)動回路41，當?shù)?控制回路42輸出的控制信號與第2控制回路 43輸出的控制信號一致時，根據(jù)此控制信號對裝置44進行驅(qū)動。即，本實施方式的驅(qū)動回 路41，當?shù)?控制回路42及第2控制回路43雙方正常地工作時對裝置44進行驅(qū)動。驅(qū)動 回路41，在第1控制回路42及第2控制回路43中的至少一方產(chǎn)生了異常的場合，進行停止 裝置44的控制。
[0071] 第1控制回路42具有作為第1電極的上側(cè)電極31。另外，第2控制回路43具有 作為第2電極的上側(cè)電極32。通過上側(cè)電極31的觸點部31a與對應的下側(cè)電極的觸點部 30a接觸，第1控制回路42的觸點對被連接。另外，通過上側(cè)電極32的觸點對32a與對應 的下側(cè)電極的觸點部接觸，來連接第2控制回路43的觸點對。
[0072] 圖6?圖8所示橡膠帽51，被配置在鍵頂10與膜片23之間。如鍵頂10被使用者 按下，則鍵頂10的推壓部l〇a推壓橡膠帽51的抵接部13a，橡膠帽51的變形部13d變形。 [0073] 橡膠帽51的推壓部13b，如箭頭101所示那樣向膜片23移動。推壓部13b，與膜 片23的上側(cè)層24接觸，推壓上側(cè)層24。因為推壓部13b與上側(cè)層24接觸，變形部13e變 形。膜片23的上側(cè)層24變形，形成在上側(cè)層24上的多個上側(cè)電極31、32與形成在下側(cè)層 26上的、與上側(cè)電極31、32對應的下側(cè)電極接觸。即，相互面對的上側(cè)電極的觸點部與下側(cè) 電極的觸點部個別地接觸，電氣性地連接。在本實施方式中，第1控制回路42的觸點對被 連接，并且，在大體同時，第2控制回路43的觸點對被連接。
[0074] 如使用者的手指從鍵頂10離開，則橡膠帽51恢復成原來的形狀，第1控制回路42 的觸點對被開放，并且，第2控制回路43的觸點對被開放。這樣，本實施方式的按鍵開關裝 置1相對于1個鍵頂10配置多個觸點對，通過1次的對鍵頂10進行推壓的操作，能夠同時 地連接和開放多個觸點對。在此場合，多個電路對各自的每一電路個別地連接和開放觸點 對。
[0075] 可是，本實施方式的按鍵開關裝置1，當橡膠帽51的推壓部13b推壓了膜片23時， 需要連接多個觸點對。因此，最好比連接1個觸點對的按鍵開關裝置穩(wěn)定地推壓膜片23。 例如，鍵頂10最好如箭頭101所示那樣相對于膜片23的表面向大體垂直的方向推壓橡膠 帽51。即，最好橡膠帽51的推壓部13b對形成了觸點部31a、32a的區(qū)域的大體中心進行推 壓。另外，鍵頂10的按下量最好是足夠大的量，以便上側(cè)電極的觸點部與下側(cè)電極的觸點 部接觸。
[0076] 在本實施方式的按鍵開關裝置1中，作為支承鍵頂10的支承機構(gòu)，采用齒輪連桿 機構(gòu)。本實施方式的支承機構(gòu)，通過1個連桿構(gòu)件驅(qū)動，其它的連桿構(gòu)件被經(jīng)齒部驅(qū)動。因 此，在鍵頂10進行移動的期間，能夠?qū)︽I頂10傾斜進行抑制。能夠相對于膜片23的表面 向大體垂直的方向推壓橡膠帽51。例如，即使在使用者推壓了鍵頂10的端部的場合，也能 夠相對于膜片23的表面向大體垂直的方向使鍵頂10移動。能夠由鍵頂10穩(wěn)定地推壓橡 膠帽51。因此，即使在膜片23上形成多個觸點對，也能夠穩(wěn)定地連接和開放多個觸點對。
[0077] 并且，本實施方式的支承機構(gòu)，因為能夠?qū)︽I頂10的傾斜進行抑制，使鍵頂10向 所期望的方向移動，所以，能夠增大橡膠帽51的按下量。例如，即使在鍵頂10被向與垂直 于膜片23的表面的方向傾斜的方向推壓了的場合，也通過使鍵頂10向與垂直于膜片23的 表面的方向移動，能夠?qū)︽I頂10的移動量變小進行抑制。
[0078] 例如，在不具備多個連桿構(gòu)件、僅由橡膠帽支承鍵頂?shù)陌存I開關裝置中，有時就在 鍵頂傾斜了的狀態(tài)下被按下。在這樣的場合，有時橡膠帽的推壓部從配置了觸點部的區(qū)域 的中央偏移，產(chǎn)生不能進行觸點對的連接的場合。例如，如橡膠帽的推壓部對從隔板的孔部 的中心偏移了的位置進行推壓，則即使連接1個觸點對，也可能產(chǎn)生不連接其它的觸點對 的場合。另一方面，本實施方式的按鍵開關裝置，能夠穩(wěn)定地連接和開放相互獨立的多個觸 點對。
[0079] 本實施方式的齒輪連桿機構(gòu)，雖然在側(cè)視時多個連桿構(gòu)件被配置成V字形狀，但 不限于此形態(tài)，只要具有多個連桿構(gòu)件經(jīng)齒部（齒輪）卡合的機構(gòu)即可。
[0080] 膜片23的上側(cè)層24及下側(cè)層26的電極，能夠按照任意的方法形成。本實施方式 的上側(cè)層24及下側(cè)層26,由聚對苯二甲酸乙二醇酯（PET)膜形成。另外，上側(cè)電極及下側(cè) 電極，在各自的層的表面上用導體膠通過印刷形成?；蛘?，也可在配線板等基板上對下側(cè)層 26進行腐蝕加工，形成電極。例如，也可在下側(cè)層26的表面涂覆銅膜，涂布與下側(cè)電極的形 狀對應的抗蝕劑，通過進行腐蝕，來將銅膜的不需要部分除去，形成所期望的形狀的下側(cè)電 極。
[0081] 第1膜片23上的上側(cè)電極及下側(cè)電極，雖然觸點部形成為半圓形，但不限于此形 態(tài)，能夠形成任意的圖案的電極。接下來，對電極的觸點部的其它的形狀進行例示。
[0082] 在圖9中表示本實施方式的第2膜片的上側(cè)層的仰視圖。第2膜片的上側(cè)層62， 包含上側(cè)電極33、34。上側(cè)電極33的觸點部33a和上側(cè)電極34的觸點部34a形成為線狀。 觸點部33a和觸點部34a以相互平行地延伸的方式形成。交替排列地配置。在橡膠帽51 的推壓部13b推壓的區(qū)域92的內(nèi)部，觸點部33a和觸點部34a以相互面對的方式配置。
[0083] 在圖10中表示本實施方式的第3膜片的上側(cè)層的仰視圖。第3膜片的上側(cè)層63 包含上側(cè)電極35、36。與第2膜片的電極同樣，上側(cè)電極35的觸點部35a和上側(cè)電極36的 觸點部36a形成為線狀。另外，觸點部35a和觸點部36a交替排列地配置。
[0084] 在圖11中表示本實施方式的第4膜片的上側(cè)層的仰視圖。第4膜片的上側(cè)層64 包含上側(cè)電極37、38。上側(cè)電極37、38的觸點部37a、38a的平面形狀形成為扇形。上側(cè)電 極37分支，成為2個構(gòu)件，形成2個觸點部37a。上側(cè)電極38分支，成為2個構(gòu)件，形成2 個觸點部38a。2個觸點部37a是相同電位，以相互面對的方式配置。另外，2個觸點部38a 是相同電位，以相互面對的方式配置。各個觸點部37a、38a具有圓被四等分了的形狀。觸 點部37a及觸點部38a沿周向交替地配置。
[0085] 在圖12中表示本實施方式的第5膜片的上側(cè)層的仰視圖。第5膜片的上側(cè)層65 包含上側(cè)電極39、40。與第4膜片的電極同樣，上側(cè)電極39分支，成為4個構(gòu)件，形成4個 觸點部39a。上側(cè)電極40分支，成為4個構(gòu)件，形成4個觸點部40a。4個觸點部39a是相 同的電位。另外，4個觸點部40a是相同的電位。觸點部39a及觸點部40a分別形成為扇 形。各個觸點部39a、40a具有圓被八等分后的形狀。
[0086] 這樣，電極的觸點部的形狀能夠采用對圓等幾何學形狀進行了分割的形狀、線狀。 另外，在多個觸點部被包含在1個電極中的場合，最好多個的觸點部不是相互鄰接地配置， 而是分散地配置在被橡膠帽51的推壓部13b推壓的區(qū)域92的內(nèi)部。
[0087] 接下來，說明本實施方式的按鍵開關裝置的橡膠帽。圖4?圖6所示第1橡膠帽 51的變形部13e及推壓部13b，雖然被形成為圓錐狀，但不限于此形態(tài)，橡膠帽的推壓部可 采用能對膜片23進行推壓的任意的形狀。
[0088] 在圖13中表示從背面?zhèn)扔^看本實施方式的第2橡膠帽時的立體圖。第2橡膠帽 52具有圓柱狀的推壓部13g和變形部13h。推壓部13g以對膜片23進行推壓的面成為平 面的方式形成。第2橡膠帽52能夠以寬的面積對膜片23進行推壓。
[0089] 在圖14中，表示從背面?zhèn)扔^看本實施方式的第3橡膠帽時的立體圖。第3橡膠帽 53包含推壓部13i，推壓部13i如圖14所示那樣在透視時具有大致三棱柱的形狀。推壓部 13i的頂部具有在箭頭103所示方向上以直線狀延伸的棱線。推壓部13i的呈線狀延伸的 頂部與膜片23面對。推壓部13i當以與棱線的延伸方向垂直的方向切斷了時具有V字形 的截面形狀。
[0090] 在圖15中表示對配置本實施方式的第3橡膠帽的方向進行說明的圖。圖15表示 第1膜片的上側(cè)層24(參照圖8)。第1膜片23的上側(cè)電極31、32的觸點部31a、32a相互 面對。相對于這樣的觸點部31a、32a相互面對的電極，第3橡膠帽53比較適合。在使用第 3橡膠帽53的場合，由推壓部13i推壓的上側(cè)層24的區(qū)域92成為長方形。區(qū)域92具有如 箭頭103所示那樣與推壓部13b的直線狀的頂部對應地延伸的形狀。在圖15所示例中，以 橡膠帽53的推壓部13b的頂部延伸的方向大體平行于觸點部31a與觸點部32a面對的方 向的方式配置橡膠帽53。根據(jù)此構(gòu)成，能夠更穩(wěn)定地推壓多個觸點部。
[0091] 在圖5及圖6所示第1橡膠帽51中，因為推壓部13b變尖，所以，以點狀推壓膜片 23。因此，有時多個觸點對中的一部分的觸點對的連接不夠穩(wěn)定。例如，在圖8所示第1膜 片的上側(cè)層24,第1橡膠帽51以觸點部31a與觸點部32a之間的區(qū)域為中心推壓膜片23。 因此，有時觸點部31a或觸點部32a的推壓變得不充分。
[0092] 另外，在圖13所示第2橡膠帽52中，推壓部13g形成為圓柱狀。第2橡膠帽52 的推壓膜片23的部分是面狀。因此，盡管能夠在大的區(qū)域推壓膜片23,但推壓膜片23的力 分散，有時上側(cè)層24的變形變得不充分。
[0093] 另一方面，在本實施方式的第3橡膠帽53,推壓膜片23的區(qū)域成為長方形，能夠在 比第1橡膠帽51寬的范圍推壓膜片。另外，在第2橡膠帽52,因為推壓部13g的頂部是面 狀，所以，力被分散，另一方面，在第3橡膠帽53,因為推壓部13i的頂部是線狀，所以，能夠 對力的分散進行抑制。其結(jié)果，能夠更確實地使上側(cè)電極的觸點部與下側(cè)電極的觸點部接 觸。特別是因為以推壓部的頂部沿觸點部彼此面對的方向延伸的方式配置第3橡膠帽53， 所以，能夠更確實地使觸點部彼此接觸，更穩(wěn)定地連接多個觸點對。
[0094] 在圖16中，表示本實施方式的第3橡膠帽的配置方向。圖16表示第2膜片的上 側(cè)層62 (參照圖9)。第2膜片的上側(cè)電極33、34的觸點部33a、34a形成為線狀，相互平行 地配置。對于這樣的多個觸點部33a、34a在一個方向上延伸的電極，第3橡膠帽53也比較 適合。
[0095] 第3橡膠帽53,能夠以推壓部13i推壓膜片23的區(qū)域92的長度方向大體平行于 多個觸點部33a、34a相互面對的方向的方式配置。即，第3橡膠帽53,能夠相對于各個觸點 部33a、34a延伸的方向垂直地設定推壓部13i的線狀的頂部延伸的方向。在此構(gòu)成中，也 能夠更確實地使觸點部彼此接觸，更穩(wěn)定地連接多個觸點對。
[0096] 在圖17中，表示從背面?zhèn)扔^看本實施方式的第4橡膠帽時的立體圖。第4橡膠帽 54具有2個推壓部13j。各個推壓部13j以變尖的方式形成。2個推壓部13j，在箭頭104 所示方向排列配置。第4橡膠帽54,能夠以多個推壓部13j為中心對膜片23進行推壓。
[0097] 在圖18中，表示對本實施方式的第4橡膠帽的配置的方向進行說明的圖。圖18 表示第1膜片23的上側(cè)層24(參照圖8)。第4橡膠帽54,以箭頭104所示2個的推壓部 13j的排列方向大體平行于多個觸點部31a、32a面對的方向的方式配置。被橡膠帽54的推 壓部13j推壓的區(qū)域96,能夠配置在各個觸點部31a、32a的正上方。這樣，能夠以與多個觸 點部31a、32a的位置對應的方式形成多個推壓部13j。根據(jù)此構(gòu)成，能夠更確實地進行多個 觸點對的電氣性的連接。
[0098] 在圖19中表示從背面?zhèn)舍苡^看本實施方式的第5橡膠帽的立體圖。第5橡膠帽55 具有多個推壓部13k。推壓部13k的前端變尖，形成為山型。在第5橡膠帽55,也與第4橡 膠帽同樣，能夠以與上側(cè)電極31、32的多個觸點部31a、32a的位置對應的方式形成多個推 壓部13k。
[0099] 接下來，對操作了本實施方式的按鍵開關裝置時的按下特性進行說明。在圖20中 表示對操作了本實施方式的按鍵開關裝置時的負荷進行表示的曲線圖。圖20是按下特性 的曲線圖，橫軸表示鍵頂10的移動量，縱軸表示推壓鍵頂10時的負荷。鍵頂10能直到移 動量X4為止進行移動地形成。即，移動量X4與鍵頂10的行程相當。
[0100] 圖21是推壓了本實施方式的按鍵開關裝置時的橡膠帽的部分剖視圖。在圖21所 示例中，采用第2橡膠帽（參照圖13)。第2橡膠帽52,具有圓柱狀的推壓部13g，推壓部 13g對膜片23進行推壓。
[0101] 如圖20及圖21所示，如使用者開始按鍵頂10,則負荷逐漸變大。直到鍵頂10的 移動量成為XI為止，因為外側(cè)的變形部13d變形，負荷變大。而且，在移動量XI，變形部13d 進行壓曲變形，所以，如超過移動量XI，則負荷下降。
[0102] 接著，在移動量X2下，橡膠帽52的推壓部13g與膜片23的上側(cè)層24接觸。因為 推壓部13g推壓膜片23,所以，上側(cè)層24變形，產(chǎn)生與推壓膜片23時相反方向的力。另外， 內(nèi)側(cè)的變形部13h變形，與由膜片23產(chǎn)生的力平衡。由變形部13h的變形產(chǎn)生的力向抵接 部13a傳遞，與負荷的一部分相當。在移動量X3下，由變形部13d、13h的變形產(chǎn)生的負荷 變得極小。另外，在圖20所示例中，在移動量X3下，膜片23的上側(cè)電極的觸點部與下側(cè)電 極的觸點部接觸。即，在負荷的極小點95實現(xiàn)電氣性的連接。
[0103] 如鍵頂10進一步被按下，移動量變得比移動量X3大，則與推壓膜片23的方向相 反方向的力變大，負荷上升直到移動量成為X4為止。輔助線94表示沒有變形部13h的場 合的負荷。另外，負荷L表示用于使膜片23的上側(cè)層24變形的負荷。
[0104] 當推壓了鍵頂10時，如以負荷的極小點95的移動量或比極小點95小的移動量獲 得電氣性的連接，則能夠獲得良好的操作感覺。另一方面，如在比推壓了鍵頂10時的負荷 的極小點95的移動量大的移動量下被電氣性地連接，則有時在操作產(chǎn)生不諧調(diào)感。例如， 如膜片23的上側(cè)層24的彈性大，則直到上側(cè)電極的觸點部與下側(cè)電極的觸點部接觸的變 形部13h的變形量變大。即，電氣性連接實現(xiàn)時的鍵頂10的移動量變大。在此場合，在比 負荷的極小點95大的移動量的范圍被電氣性地連接，在操作產(chǎn)生不諧調(diào)感。
[0105] 另外，如電氣性連接的位置過深，則有時鍵頂10的按下量不足，不能實現(xiàn)電氣性 的連接。特別是在未充分地按下鍵頂10的場合，有時不能進行電氣性連接。例如在具有多 個按鍵開關裝置1的鍵盤81中，配置在鍵盤81的外周部的按鍵開關裝置1的推壓力有時 比配置在鍵盤81的中央部的按鍵開關裝置1的小。如電氣性連接的位置過深，則在配置在 外周部的按鍵開關裝置1，有時不能充分地實現(xiàn)電氣性的連接。
[0106] 在本實施方式的按鍵開關裝置1中，以獲得能在極小點95的移動量以下的區(qū)域?qū)?現(xiàn)電氣性的連接的彈性力的方式形成上側(cè)層24。另外，以獲得能在極小點95的移動量以下 的區(qū)域?qū)崿F(xiàn)電氣性的連接的彈性力的方式形成變形部13h。這樣，本實施方式的膜片23及 橡膠帽52,以能夠在負荷的極小點95以下的移動量中被電氣性地連接的方式，選定形狀、 材質(zhì)。根據(jù)此構(gòu)成，能夠以良好的操作感覺操作按鍵開關裝置?；蛘撸軌虼_實地實現(xiàn)電氣 性的連接。
[0107] 另外，在推壓膜片23的期間，有時橡膠帽的推壓部變形。例如，圖6所示第1橡膠 帽51具有推壓部13b變尖了的形狀。因此，推壓部13b推壓膜片23,并且變形。因為推壓 部13b的變形，向與按下鍵頂10的方向相反方向產(chǎn)生力。
[0108] 在使用了具有這樣的能變形的推壓部的橡膠帽的場合，最好在鍵頂?shù)陌聪绿匦?下，能夠在負荷的極小點95的移動量以下的區(qū)域?qū)崿F(xiàn)電氣性的連接。即，推壓部最好選定 能在極小點95的移動量以下的區(qū)域被電氣性地連接的材質(zhì)及形狀。
[0109] 例如，如圖7所示那樣，在本實施方式的膜片23中，隔片25的孔部25a的直徑d 形成為4. 3mm。觸點部31a與觸點部30a的間隙G形成為50 μ m。上側(cè)層24由厚度大體 75 μ m的PET膜形成。通過形成這樣的膜片23,能夠在1個觸點對以小于等于20g的負荷 使上側(cè)電極的觸點部與下側(cè)電極的觸點部接觸。其結(jié)果，在按下特性中能夠在極小點95的 移動量以下的區(qū)域獲得電氣性的連接。
[0110] 本實施方式的上側(cè)電極的觸點部和下側(cè)電極的觸點部雖然具有同一的形狀，但不 限于此形態(tài)，只要以上側(cè)電極的觸點部與下側(cè)電極的觸點部能夠接觸的方式形成即可。例 如，上側(cè)電極的觸點部的形狀和下側(cè)電極的觸點部的形狀也可相互不同。
[0111] 另外，作為對上述按鍵開關裝置的鍵頂進行支承的支承機構(gòu)，雖然采用齒輪連桿 機構(gòu)，但不限于此形態(tài)，也可采用縮放機構(gòu)。
[0112] 在圖22中表示本實施方式的另一按鍵開關裝置的剖視圖。圖22所示另一按鍵開 關裝置，作為支承鍵頂10的支承機構(gòu)，采用縮放機構(gòu)。鍵頂10經(jīng)多個連桿構(gòu)件15、16支承 在基材21上。在基材21的下側(cè)，配置支承構(gòu)件22及膜片23。在鍵頂10與支承構(gòu)件22之 間，配置作為彈性構(gòu)件的橡膠帽51。
[0113] 連桿構(gòu)件15、16在一方的端部具有滑動軸15a、16a。連桿構(gòu)件15、16在另一方的 端部具有轉(zhuǎn)動軸15b、16b。滑動軸15a在形成在了鍵頂10上的框部10c的內(nèi)部能滑動地被 支承。滑動軸16a在形成在了基材21上的框部21a的內(nèi)部能滑動地被支承?；瑒虞S15b 能轉(zhuǎn)動地支承在被形成在了基材21上的插入部21b上。轉(zhuǎn)動軸16b能轉(zhuǎn)動地支承在被形 成在了鍵頂10上的插入部l〇b上。
[0114] 多個連桿構(gòu)件15、16,以當在側(cè)視時相互交叉的方式配置。連桿構(gòu)件15、16由支承 軸17支承。支承軸17,配置在多個連桿構(gòu)件15、16交叉的部分。連桿構(gòu)件15、16經(jīng)支承軸 相互卡合。即，連桿構(gòu)件15、16交叉，配置了支承軸17的部分與卡合部相當。
[0115] 在縮放機構(gòu)，如鍵頂10被向箭頭101所示方向推壓，則滑動軸15a、16a向箭頭102 所示方向移動。另外，轉(zhuǎn)動軸15b、16b轉(zhuǎn)動，連桿構(gòu)件15、16驅(qū)動。此時，因為連桿構(gòu)件15、 16經(jīng)支承軸17卡合，所以，當1個連桿構(gòu)件驅(qū)動了時，其它連桿構(gòu)件被經(jīng)支承軸17連動地 驅(qū)動。例如，如鍵頂10的端部被推壓，連桿構(gòu)件15開始驅(qū)動，則連桿構(gòu)件16也被經(jīng)支承軸 17驅(qū)動。因為連桿構(gòu)件15、16連動，所以，能夠使鍵頂10向與膜片23的表面大體垂直的方 向移動。
[0116] 這樣，即使在鍵頂?shù)闹С袡C構(gòu)是縮放機構(gòu)的場合，也與齒輪連桿機構(gòu)同樣，能夠穩(wěn) 定地推壓橡膠帽。即使在膜片23通過1次的操作連接多個觸點對的場合，也能夠?qū)崿F(xiàn)穩(wěn)定 的連接。
[0117] 本實施方式的鍵盤及按鍵開關裝置，例如能夠適合地用于產(chǎn)業(yè)用機械的操作盤或 醫(yī)療設備的操作盤等。本實施方式的按鍵開關裝置雖然配置在鍵盤上，但不限于此方式，可 在進行鍵輸入的任意的按鍵開關裝置中采用。另外，在將多個按鍵開關裝置配置在鍵盤上 的場合，也可一體化地形成多個橡膠帽。
[0118] 上述實施方式，能夠適當組合。在上述各圖中，對同一或相等的部分標注同一附圖 標記。另外，上述實施方式是例示，不限定發(fā)明。另外，在實施方式中，包含由權(quán)利要求表示 的變更。
[0119] 附圖標記說明：
[0120] 1按鍵開關裝置
[0121] 10 鍵頂
[0122] 11、12連桿構(gòu)件
[0123] llc、12c 齒部
[0124] 13b、13g、13i、13j、13k 推壓部
[0125] 13d變形部
[0126] 13e、13h 變形部
[0127] 51?55橡膠帽
[0128] 15、16連桿構(gòu)件
[0129] 17支承軸
[0130] 22支承構(gòu)件
[0131] 23 膜片
[0132] 24、62 ?65 上側(cè)層
[0133] 25 隔片
[0134] 26下側(cè)層
[0135] 30a觸點部
[0136] 31?40上側(cè)電極
[0137] 31a、32a、33a、34a、35a、36a、37a、38a、39a、40a 觸點部
[0138] 41驅(qū)動回路
[0139] 81 鍵盤
[0140] 95極小點
【權(quán)利要求】
1. 一種按鍵開關裝置，其特征在于： 具備移動構(gòu)件、支承機構(gòu)和電氣性連接構(gòu)件； 該移動構(gòu)件通過按下來移動； 該支承機構(gòu)能移動地支承上述移動構(gòu)件； 該電氣性連接構(gòu)件具有多個上側(cè)電極和多個下側(cè)電極，該多個下側(cè)電極分別與多個上 述上側(cè)電極中的任一個對應，與對應的上側(cè)電極構(gòu)成觸點對； 相對于一個移動構(gòu)件配置多個觸點對； 彈性構(gòu)件對相對于一個上述移動構(gòu)件配置的多個上述觸點對進行推壓。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的按鍵開關裝置，其特征在于：具備彈性構(gòu)件，該彈性構(gòu)件配置 在上述移動構(gòu)件與上述電氣性連接構(gòu)件之間，具有彈性，被上述移動構(gòu)件推壓而對上述電 氣性連接構(gòu)件進行推壓； 上述彈性構(gòu)件具有推壓上述電氣性連接構(gòu)件的推壓部； 上述推壓部具有頂部，該頂部與上述電氣性連接構(gòu)件面對，在多個上述觸點對面對的 方向上延伸。
3. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的按鍵開關裝置，其特征在于：上述推壓部具有大致三棱柱的 形狀，具有呈線狀延伸的上述頂部。
4. 根據(jù)權(quán)利要求1至3中任一項所述的按鍵開關裝置，其特征在于：上述支承機構(gòu)具 有相互卡合的多個連桿構(gòu)件，以當1個上述連桿構(gòu)件被驅(qū)動時其它上述連桿構(gòu)件被連動地 驅(qū)動的方式形成； 上述連桿構(gòu)件具有形成在了端部的齒部； 以多個上述連桿構(gòu)件的齒部相互嚙合的方式形成。
5. 根據(jù)權(quán)利要求1至3中任一項所述的按鍵開關裝置，其特征在于：上述支承機構(gòu)具 有相互卡合的多個連桿構(gòu)件，以當1個上述連桿構(gòu)件被驅(qū)動時其它上述連桿構(gòu)件被連動地 驅(qū)動的方式形成； 多個上述連桿構(gòu)件以在側(cè)視時相互交叉的方式配置； 在多個上述連桿構(gòu)件交叉的部分，配置有對多個上述連桿構(gòu)件進行支承的支承軸。
6. 根據(jù)權(quán)利要求1至5中任一項所述的按鍵開關裝置，其特征在于：按下上述移動構(gòu) 件時的負荷的按下特性，具有負荷成為極小的極小點； 上述電氣性連接構(gòu)件及上述彈性構(gòu)件被形成為，使上述觸點對在上述極小點以下的上 述移動構(gòu)件的移動量中被連接。
7. 根據(jù)權(quán)利要求1至6中任一項所述的按鍵開關裝置，其特征在于：上述上側(cè)層包含 聚對苯二甲酸乙二醇酯膜； 上述上側(cè)電極，使用導體膠通過印刷形成。
8. 根據(jù)權(quán)利要求1至7中任一項所述的按鍵開關裝置，其特征在于：上述下側(cè)電極，在 基板的表面通過腐蝕加工形成。
9. 一種鍵盤，其特征在于：配置有多個根據(jù)權(quán)利要求1至8中任一項所述的按鍵開關 裝直。
【文檔編號】H01H13/12GK104157495SQ201410200431
【公開日】2014年11月19日 申請日期:2014年5月13日 優(yōu)先權(quán)日:2013年5月14日
【發(fā)明者】大冢博巳, 多賀大輔, 齋藤拓也, 中原桃介 申請人:富士通電子零件有限公司