JP2003263258A

JP2003263258A - キーボード入力装置

Info

Publication number: JP2003263258A
Application number: JP2002065485A
Authority: JP
Inventors: Hideki Ito; 英樹伊藤
Original assignee: Alps Electric Co Ltd
Current assignee: Alps Alpine Co Ltd
Priority date: 2002-03-11
Filing date: 2002-03-11
Publication date: 2003-09-19
Anticipated expiration: 2022-03-11
Also published as: US6688790B2; JP3971213B2; US20030170061A1

Abstract

(57)【要約】【課題】本発明は、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。【解決手段】本発明のキーボード入力装置は、一対の
レバー部材３、４の下端部を係合させて支持可能なレバ
ー取付板５と、このレバー取付板５を載置すると共にレ
バー取付板５と対向する面に回路パターン７ｂを形成し
た回路基板７と、この回路基板７に接着した内部が空洞
状のラバースプリング１１と、一対のレバー部材３、４
に支持されてラバースプリング１１の弾性付勢力によっ
て回路基板７から離れる方向に付勢されるキートップ１
とを備え、前記回路基板７は、回路パターン７ｂ上を絶
縁被覆する絶縁層８を形成し、この絶縁層８は、表面積
を前記レバー取付板５より大きく形成し、絶縁層８上に
最上層１０を介してレバー取付板５を載置した。

Description

【発明の詳細な説明】

【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２
１ｂ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２
１ｃ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っ
て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、この絶縁層は、表面積を前記
レバー取付板より大きく形成して、前記絶縁層上に前記
レバー取付板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７
ｃ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３
ｂ、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７
ｂだけを形成した回路基板７は、第１の回路パターン７
ｂ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１
５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

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】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、この絶縁層は、表面
積を前記レバー取付板より大きく形成して、前記絶縁層
上に前記レバー取付板を載置するようにしたことを特徴
とするキーボード入力装置。
【請求項２】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
ジスト層からなることを特徴とする請求項１記載のキー
ボード入力装置。
【請求項３】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ことを特徴とする請求項
２記載のキーボード入力装置。