JP4192169B2

JP4192169B2 - 薄型キーボードキーキャップ構造

Info

Publication number: JP4192169B2
Application number: JP2005211039A
Authority: JP
Inventors: チ−ヒュンチェン
Original assignee: Asustek Computer Inc
Current assignee: Asustek Computer Inc
Priority date: 2005-04-28
Filing date: 2005-07-21
Publication date: 2008-12-03
Anticipated expiration: 2025-07-21
Also published as: US7164089B2; JP2006309686A; TWI260662B; TW200638451A; US20060243567A1

Description

本発明は情報電子製品のキーボードキーキャップ構造に関し、特に薄型キーボードキーキャップ構造に関する。

電話機、計算機、パーソナルコンピュータ、ノートブック型コンピュータ、パーソナルデジタルアシスタント（ＰｅｒｓｏｎａｌＤｉｇｉｔａｌＡｓｓｉｓｔａｎｔ（ＰＤＡ））、携帯電話などの情報電子製品および装置の機能を作動させるとき、一般にはキーボードキーキャップを操作して指令を入力する。そのため、キーボードのキーキャップは電子製品にとって非常に重要な操作装置の一つである。

図１は、従来のキーボードキーキャップの圧電構造を示す断面図である。現在の電子情報製品により使用されている大部分のキーボードキーキャップはキーキャップの下方に一つの圧電構造が設置されている。その圧電構造は、塊状の弾性要素１０１、上部フレキシブルプリント回路基板１０３、中央隔離片１０５および下部フレキシブルプリント回路基板１０７を含む。上部フレキシブルプリント回路基板１０３および下部フレキシブルプリント回路基板１０７は中央隔離片１０５により隔離される。上部フレキシブルプリント回路基板１０３および下部フレキシブルプリント回路基板１０７上に設置される回路は、キーキャップに対応する位置に接点１０９ａ、１０９ｂを有し、中央隔離片１０５は、接点１０９ａと接点１０９ｂとの間に貫通孔１０５ａを有する。また、弾性要素１０１は、キーキャップの対応する位置の下方に突起部１０１ａの塊状プラスチックを有し、キーキャップが下へ圧されると、弾性要素１０１の突起部１０１ａが押されて上部フレキシブルプリント回路基板１０３の接点１０９ａに当たり、中央隔離片１０５の貫通孔１０５ａを介して、下部フレキシブルプリント回路基板１０７の接点１０９ｂと電性接続されて信号が入力される。

図２は、従来のキーボードキーキャップ構造を示す分解斜視図である。従来のキーボードキーキャップは、キーキャップ２００と弾性要素２０１との間に、第１の支持板２１３および第２の支持板２１５などの鋏形またはブリッジ形の支持構造がさらに設置され、キーキャップ２００に対応した圧電構造に接続される。

しかし、上述の多層構造のキーキャップ構造は、部品と材料の費用が高くて組み立てが不便である上、キーキャップが一定の厚さを備えていたために、薄型及び小型の電子情報製品を望むユーザのニーズを満たすことができなかった。

そのため、組み立てが容易で、必要な部品が少ない薄型キーボードキーキャップが求められていた。

本発明の主な目的は、組み立てが容易で必要な部品が少なく、電子情報製品に求められている薄型及び小型のニーズを満たす薄型キーボードキーキャップを提供することにある。

上述の目的を達成するため、本発明の薄型キーボードキーキャップ構造は、基板、フレキシブルプリント回路層およびキーキャップを少なくとも備える。基板は、第１の部分、ベースおよび第２の部分を少なくとも含み、第１の部分は第２の部分に対応し、第１の部分および第２の部分はそれぞれベースに接続され、第１の部分および第２の部分のうちの少なくともどちらか一つはベースから突出されてベースと一角度を形成する。第１の部分は第１の端点を有し、第２の部分は第２の端点を有し、第１の端点と第２の端点とは位置が互いに合わされて所定の距離で離される。そして、第１の部分および第２の部分のうちの少なくともどちらか一つが変形されることにより、第１の端点と第２の端点とは接触される。フレキシブルプリント回路層は、第１の端点上に固定された第１の電性接点および第２の端点上に固定された第２の電性接点を含み、第１の端点と第２の端点とが接触されると、第１の電性接点と第２の電性接点とが電性接続される。キーキャップは、基板上に設置されて少なくともどちらか一つの接続部を有し、基板から突出された第１の部分および第２の部分のうちの少なくともどちらか一つに接続される。

キーキャップが圧されると接続部が力を受け、基板から突出されている第１の部分および第２の部分のうちの少なくともどちらか一つが変形されることにより、第１の電性接点と第２の電性接点とが電性接続される。

キーキャップがリリースされると、基板の変形ポテンシャルエネルギーにより、第１の部分および第２の部分のうちの少なくともどちらか一つを元の位置まで戻し、第１の電性接点と第２の電性接点との間の電性接続を切断する。

上述したことから分かるように、本発明の薄型キーボードキーキャップは、基板の変形ポテンシャルエネルギーで従来技術における弾性要素を代替し、従来技術で用いられていた弾性要素を固定するための支持構造を省略して、上下部のフレキシブルプリント回路基板を一層の回路板に整合する。そのため、必要な部品を減らすことができるだけでなく、キーボードも薄型化されるため、上述した発明の目的を達成することができる。

（第１実施形態）
図３Ａおよび図３Ｂは、本発明の第１実施形態によるキーボードキーキャップ構造を示す断面図である。

第１実施形態の薄型キーボードキーキャップ構造は、基板３０２、フレキシブルプリント回路層３０４およびキーキャップ３００を少なくとも含む。

基板３０２は、例えば鉄板、アルミニウム板、プラスチック板および半導体板からなる群から選ばれる一種以上を含む弾性を有する金属板または非金属板からなる。また、本実施形態の基板３０２はアルミニウム板からなる。

基板３０２は、第１の部分３０２ａ、第２の部分３０２ｂおよびベース３０２ｃを少なくとも含み、第１の部分３０２ａは第２の部分３０２ｂに対応し、第１の部分３０２ａおよび第２の部分３０２ｂはそれぞれベース３０２ｃに接続され、第１の部分３０２ａおよび第２の部分３０２ｂのうちの少なくともどちらか一つはベース３０２ｃから突出されている。本実施形態の第１の部分３０２ａおよび第２の部分３０２ｂは、ベース３０２ｃ上から突出されてベース３０２ｃと形成する角度は９０度でなく、例えば１２０度などである。第１の部分３０２ａおよび第２の部分３０２ｂの厚さは、実質上０．３ｍｍである。

第１の部分３０２ａは第１の端点３０６ａを有し、第２の部分３０２ｂは第２の端点３０６ｂを有し、第１の端点３０６ａと第２の端点３０６ｂとは位置が互いに合わされ、第１の端点３０６ａと第２の端点３０６ｂとは所定の距離で離されているため互いに接続されていない。そして、第１の端点３０６ａおよび第２の端点３０６ｂのうちの少なくともどちらか一つが変形されることにより、第１の端点３０６ａと第２の端点３０６ｂとが接触される。

フレキシブルプリント回路層３０４は、基板３０２上に設置され、第１の端点３０６ａ上に固定された第１の電性接点３０８ａおよび第２の端点３０６ｂ上に固定された第２の電性接点３０８ｂを含み、第１の端点３０６ａと第２の端点３０６ｂとが接触されると、第１の電性接点３０８ａと第２の電性接点３０８ｂとが電性接続される。本実施形態のフレキシブルプリント回路層３０４は、基板３０２上に塗布された薄膜回路層である。本発明のその他の実施形態では、フレキシブルプリント回路層３０４は基板３０２上に設置されたフレキシブルプリント回路基板であり、第１の電性接点３０８ａおよび第２の電性接点３０８ｂは、二つの金属突起部により構成されてもよい。

キーキャップ３００は、基板３０２およびフレキシブルプリント回路層３０４上に設置された３１０ａおよび３１０ｂなどの接続部を少なくとも一つ有し、固定要素３１２により基板３０２上から突出されている第１の部分３０２ａおよび第２の部分３０２ｂ上へ対称に固定される。また、本実施形態の接続部３１０ａおよび接続部３１０ｂは長さが等しい。

図３Ｂに示すように、キーキャップ３００の接続部３１０ａ、３１０ｂが力を受けると、基板から突出されている第１の部分３０２ａおよび第２の部分３０２ｂが圧されて変形され、第１の電性接点３０８ａと第２の電性接点３０８ｂとが電性接続される。

キーキャップ３００がリリースされると、基板３０２の変形ポテンシャルエネルギーにより、第１の部分３０２ａおよび第２の部分３０２ｂが元の位置に戻されて、第１の電性接点３０８ａと第２の電性接点３０８ｂとの間の電性接続が切断される（図３Ａに示す）。

（第２実施形態）
図４Ａおよび図４Ｂは、本発明の第２実施形態によるキーボードキーキャップ構造を示す断面図である。

図４Ａおよび図４Ｂに示すように、第２実施形態の構造は、第１実施形態と類似しており、基板の第１の部分および第２の部分の配置方式のみが異なる。

第２実施形態の薄型キーボードキーキャップ構造は、基板４０２、フレキシブルプリント回路層４０４およびキーキャップ４００を少なくとも含む。

基板４０２は、例えば鉄板、アルミニウム板、プラスチック板および半導体板からなる群から選ばれる一種以上を含む弾性を有する金属板または非金属板からなる。本実施形態の基板４０２はアルミニウム板からなる。

基板４０２は、第１の部分４０２ａ、第２の部分４０２ｂおよびベース４０２ｃを少なくとも含み、第１の部分４０２ａは第２の部分４０２ｂに対応し、第１の部分４０２ａおよび第２の部分４０２ｂはそれぞれベース４０２ｃへ接続され、第１の部分４０２ａおよび第２の部分４０２ｂのうちの少なくともどちらか一つはベース４０２ｃから突出されている。本実施形態の第１の部分４０２ａおよび第２の部分４０２ｂは、ベース４０２ｃ上に突出され、第１の部分４０２ａとベース４０２ｃとにより形成される第１の角度は１２０度などであり、第２の部分４０２ｂとベース４０２ｃとにより形成される第２の角度は１１０度などである。第１の部分４０２ａおよび第２の部分４０２ｂの厚さは、実質上０．３ｍｍである。

第１の部分４０２ａは第１の端点４０６ａを有し、第２の部分４０２ｂは第２の端点４０６ｂを有し、第１の端点４０６ａと第２の端点４０６ｂとは位置が互いに合わされ、第１の端点４０６ａと第２の端点４０６ｂとは所定の距離で離されているため互いに接続されていない。そして、第１の部分４０２ａおよび第２の部分４０２ｂのうちの少なくともどちらか一つが変形されることにより、第１の端点４０６ａと第２の端点４０６ｂとが接触される。

フレキシブルプリント回路層４０４は、第１の端点４０６ａ上に固定された第１の電性接点４０８ａおよび第２の端点４０６ｂ上に固定された第２の電性接点４０８ｂを含み、第１の端点４０６ａと第２の端点４０６ｂとが接触されると、第１の電性接点４０８ａと第２の電性接点４０８ｂとが電性接続される。本実施形態のフレキシブルプリント回路層４０４は、基板４０２上に塗布された薄膜回路層である。本発明のその他の実施形態では、フレキシブルプリント回路層４０４は基板４０２上に設置されたフレキシブルプリント回路基板であり、第１の電性接点４０８ａおよび第２の電性接点４０８ｂは、二つの金属突起部により構成されてもよい。

キーキャップ４００は、基板４０２上に設置された４１０ａおよび４１０ｂなどの接続部を少なくとも一つ有し、固定要素４１２により基板４０２上に突出されている第１の部分４０２ａおよび第２の部分４０２ｂ上へ対称に固定される。また、本実施形態の接続部４１０ａと接続部４１０ｂとは対称でない。

図４Ｂに示すように、キーキャップ４００の接続部４１０ａ、４１０ｂが力を受けると、基板から突出されている第１の部分４０２ａおよび第２の部分４０２ｂが圧されて変形されることにより、第１の電性接点４０８ａと第２の電性接点４０８ｂとは電性接続される。

キーキャップ４００がリリースされると、基板４０２の変形ポテンシャルエネルギーにより、第１の部分４０２ａおよび第２の部分４０２ｂが元の位置に戻され、第１の電性接点４０８ａと第２の電性接点４０８ｂとの間の電性接続が切断される（図４Ａに示す）。

（第３実施形態）
図５Ａおよび図５Ｂは、本発明の第３実施形態によるキーボードキーキャップ構造を示す断面図である。

図５Ａおよび図５Ｂに示すように、第３実施形態の構造は、第１実施形態と類似しており、基板の第１の部分および第２の部分の配置方式のみが異なる。

第３実施形態の薄型キーボードキーキャップ構造は、基板５０２、フレキシブルプリント回路層５０４およびキーキャップ５００を少なくとも含む。

基板５０２は、例えば鉄板、アルミニウム板、プラスチック板および半導体板からなる群から選ばれる一種以上を含む弾性を有する金属板または非金属板からなる。また、本実施形態の基板５０２はアルミニウム板からなる。

基板５０２は、第１の部分５０２ａ、第２の部分５０２ｂおよびベース５０２ｃを少なくとも含み、第１の部分５０２ａは第２の部分５０２ｂに対応し、第１の部分５０２ａおよび第２の部分５０２ｂはそれぞれベース５０２ｃに接続され、第１の部分５０２ａおよび第２の部分５０２ｂのうちの少なくともどちらか一つはベース５０２ｃから突出されている。本実施形態では第１の部分５０２ａのみが基板５０２上から突出され、第１の部分５０２ａとベース５０２ｃとにより形成される第１の角度は１２０度などであり、第２の部分５０２ｂとベース５０２ｃとは同一平面を形成する。第１の部分５０２ａの厚さは、実質上０．３ｍｍである。

第１の部分５０２ａは第１の端点５０６ａを有し、第２の部分５０２ｂは第２の端点５０６ｂを有し、第１の端点５０６ａと第２の端点５０６ｂとは位置が互いに合わされ、第１の端点５０６ａと第２の端点５０６ｂとは所定の距離で離されているため互いに接続されていない。そして、第１の部分５０２ａおよび第２の部分５０２ｂのうちの少なくともどちらか一つが変形されることにより、第１の端点５０６ａと第２の端点５０６ｂとが接触される。

フレキシブルプリント回路層５０４は、第１の端点５０６ａ上に固定された第１の電性接点５０８ａおよび第２の端点５０６ｂ上に固定された第２の電性接点５０８ｂを含み、第１の端点５０６ａと第２の端点５０６ｂとが接触されると、第１の電性接点５０８ａと第２の電性接点５０８ｂとが電性接続される。本実施形態のフレキシブルプリント回路層５０４は、基板５０２上に塗布された薄膜回路層である。本発明のその他の実施形態では、フレキシブルプリント回路層５０４は基板５０２上に設置されたフレキシブルプリント回路基板であり、第１の電性接点５０８ａおよび第２の電性接点５０８ｂは、二つの金属突起部により構成されてもよい。

キーキャップ５００は、基板５０２上に設置された５１０などの接続部を少なくとも一つ有し、固定要素５１２により基板５０２上から突出されている第１の部分５０２ａ上へ固定される。

図５Ｂに示すように、キーキャップ５００の接続部５１０が力を受けると、基板５０２から突出されている第１の部分５０２ａが圧されて変形されることにより、第１の電性接点５０８ａと第２の電性接点５０８ｂとが電性接続される。

キーキャップ５００がリリースされると、基板５０２の変形ポテンシャルエネルギーにより、第１の部分５０２ａが元の位置に戻され、第１の電性接点５０８ａと第２の電性接点５０８ｂとの間の電性接続が切断される（図５Ａに示す）。

上述したことから分かるように、本発明の好適な実施形態は基板を使用し、基板の表面から突出された一部の変形ポテンシャルエネルギーにより、キーキャップが再び押されると元の位置に戻ることを利用して、従来技術の弾性要素を代替するとともに、従来技術の上部および下部のフレキシブルプリント回路基板を一層の回路板に整合し、従来技術で用いられていた弾性要素の支持構造を省略して、キーボードを薄型化することができる。

よって、本発明の好適な実施形態は、部品費用を節約して薄型のキーボードキーキャップ構造を提供することができる。

本発明では好適な実施形態を前述の通り開示したが、これらは決して本発明を限定するものではなく、当該技術を熟知するものなら誰でも、本発明の主旨と領域を脱しない範囲内で各種の変更や修正を加えることができる。従って本発明の保護の範囲は、特許請求の範囲で指定した内容を基準とする。

従来技術のキーボードキーキャップの圧電構造を示す断面図である。従来技術のキーボードキーキャップ構造を示す分解斜視図である。本発明の第１実施形態によるキーボードキーキャップ構造を示す断面図である。本発明の第１実施形態によるキーボードキーキャップ構造を示す断面図である。本発明の第２実施形態によるキーボードキーキャップ構造を示す断面図である。本発明の第２実施形態によるキーボードキーキャップ構造を示す断面図である。本発明の第３実施形態によるキーボードキーキャップ構造を示す断面図である。本発明の第３実施形態によるキーボードキーキャップ構造を示す断面図である。

符号の説明

３０２、４０２、５０２基板
３０４、４０４、５０４フレキシブルプリント回路層
３０２ａ、４０２ａ、５０２ａ第１の部分
３０２ｂ、４０２ｂ、５０２ｂ第２の部分
３０２ｃ、４０２ｃ、５０２ｃベース
３０６ａ、４０６ａ、５０６ａ、３０６ｂ、４０６ｂ、５０６ｂ端点
３０８ａ、４０８ａ、５０８ａ、３０８ｂ、４０８ｂ、５０８ｂ電性接点
３１０ａ、４１０ａ、５１０、３１０ｂ、４１０ｂ接続部
３１２、４１２、５１２固定要素

Claims

ベース、第１の部分および第２の部分を少なくとも有し、前記第１の部分と前記第２の部分とはそれぞれ前記ベースに接続され、前記第１の部分は、前記ベースから突出されて前記ベースと第１の角度を形成し、前記第１の部分は第１の端点を有し、前記第２の部分は第２の端点を有し、前記第１の端点と前記第２の端点とは互いに位置が合わされて互いに所定の距離で離され、前記第１の部分が変形して前記第１の端点と前記第２の端点とを接触させる基板と、
前記基板を覆う所定回路を有し、前記所定回路は前記第１の端点上に固定される第１の電性接点と、前記第２の端点に固定される第２の電性接点とを少なくとも含み、前記第１の端点と前記第２の端点とが接触されると、前記第１の電性接点と前記第２の電性接点とが電性接続されるフレキシブルプリント回路層と、
前記基板上に設置され、第１の接続部を有し、前記第１の接続部の一方の端部に接続され、前記第１の接続部の他方の端部が前記ベースから突出された前記第１の部分に接続されるキーキャップと、を少なくとも備える薄型キーボードキーキャップ構造であって、
前記キーキャップが押されて前記第１の接続部が力を受けると、前記第１の接続部は前記ベースから突出されている前記第１の部分を圧して変形させ、前記第１の部分が前記第２の部分に接近するように撓んで変形されることにより、前記第１の端点と前記第２の端点とが接触され、前記第１の電性接点と前記第２の電性接点とが電性接続され、
前記キーキャップがリリースされると、前記基板が変形して貯めていたポテンシャルエネルギーが放出されることにより、前記第１の部分を元の位置に戻し、前記第１の電性接点と前記第２の電性接点との間の電性接続を切断することを特徴とする薄型キーボードキーキャップ構造。
前記基板は、鉄板、アルミニウム板、プラスチック板および半導体板からなる群から選ばれる一種以上を含むことを特徴とする請求項１記載の薄型キーボードキーキャップ構造。
前記第２の部分は、前記ベースから突出されて前記ベースと第２の角度を形成し、前記キーキャップは、第２の接続部をさらに有し、前記第２の接続部の一方の端部に接続され、前記第２の接続部の他方の端部が前記ベースから突出された前記第２の部分に接続され、前記キーキャップが押されて前記第２の接続部が力を受けると、前記第２の接続部は前記ベースから突出されている前記第２の部分を圧して変形させ、前記第２の部分が前記第１の部分に接近するように撓んで変形されることにより、前記第１の端点と前記第２の端点とが接触されることを特徴とする請求項１記載の薄型キーボードキーキャップ構造。
前記第１の角度および前記第２の角度は実質上１２０度であることを特徴とする請求項３記載の薄型キーボードキーキャップ構造。
前記第２の部分は、厚さが実質上０．３ｍｍであることを特徴とする請求項３記載の薄型キーボードキーキャップ構造。
前記第１の角度は、前記第２の角度と異なることを特徴とする請求項３記載の薄型キーボードキーキャップ構造。
前記第２の部分は、前記ベースと同一平面を形成することを特徴とする請求項１記載の薄型キーボードキーキャップ構造。
前記第１の部分は、厚さが実質上０．３ｍｍであることを特徴とする請求項１記載の薄型キーボードキーキャップ構造。
前記フレキシブルプリント回路層は、前記基板上に塗布された薄膜回路層であることを特徴とする請求項１記載の薄型キーボードキーキャップ構造。
前記フレキシブルプリント回路層はフレキシブルプリント回路基板であることを特徴とする請求項１記載の薄型キーボードキーキャップ構造。
前記第１の電性接点および前記第２の電性接点は、金属突起部により構成されることを特徴とする請求項１記載の薄型キーボードキーキャップ構造。
前記第１の接続部は、固定要素により前記基板の前記第１の部分に接続されることを特徴とする請求項１記載の薄型キーボードキーキャップ構造。