JPH0150047B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明はキーボード・スイツチ用に構成された
二重部材アクチユエータに関するものである。両
方の作動部材は１枚の金属シートから作られ、形
成後は一体に連結されたままである。第１の作動
部材の長さが金属シートの面上にいつぱいに延び
るように、第１の作動部材はベースで曲げられ
る。第２の作動部材の長さの一部が金属シートの
下方を延び、第２の作動部材の長さの別の部分
（すなわち、その自由端部）が金属シートの真上
を延びるように、第２の作動部材が曲げられる。
この二重部材アクチユエータが接触部材の上の場
所にとりつけられると、第２の作動部材が、接触
部材が存在することにより、金属シートを全く動
かされることを求められても、第１の作動部材は
第２の作動部材とは接触しないままである。した
がつて、第２の作動部材は偏倚させられてドーム
状の接触部材に常に設触させられる。第２の作動
部材の一部（自由端部）は、他の部分が接触部材
に接触させられても、接触部材の十分上を延び
る。

第１の作動部材の弾力は、静止位置にあるキー
部材の重量を支持するのに十分であり、かつ第２
の作動部材の自由端部の上に第１の自由端部を依
然として保つ。

キーボードのオペレータがキーをまず押すと、
動きに対するキーの抵抗が第１の作動部材のみの
弾力により測定される。キーが十分な距離だけ押
されると、キーは第２の作動部材の自由端部に出
会う。この第２の作動部材の弾力もキーの動きに
対する抵抗に寄与し、キーを押すのに要する力が
目立つて増大する。キーを一層押すと、ドーム状
接触部材が接触をする向きに変形を始める。その
結果、キーボードのオペレータに心地よい確かな
触感が伝わる。

経済的にするためにドーム状接触部材を省いた
第２の実施例も開示される。この第２の実施例に
おいては、第２の作動部材はその本来の機態はも
ちろん、接触部材としても機能するように作られ
る。これは、自由状態にある時に第２の作動部材
の全体が、それを作る金属シートの面の上にある
ように、第２の作動部材を曲げることにより達成
される。組立てられると第１の作動部材は、接触
を行う点の上方にそれから隔てられて位置してい
る第２の作動部材の上方にその第２の作動部材か
ら隔てて位置させられる。したがつて、前記実施
例と同様に、キーボードのオペレータがキーを最
初に押した時は、動きに対するキーの抵抗の大き
さは第１の作動部材のみの弾力により与えられ
る。キーが十分に押されると、キーには第２の作
動部材の弾力も加えられる。しかし、第２の作動
部材は接触部材に対して予め押しやられてはいな
いから、その弾力は前の実施例におけるほどは大
きくない。したがつて、動きに対するキーの抵抗
への第２の作動部材の寄与は前より小さく、抵抗
の増大もあまり著るしくはない。キーを更に押し
続けると、第２の作動部材は接触点に接触する。
したがつて、この第２の実施例においては、第２
の作動部材は接触部材としても機能する。この実
施例における触感は第１の実施例における触感ほ
ど理想的ではないが、製作コストは低い。

以下、図面を参照して本発明を詳細に説明す
る。

コンピユータ工業においては、キーボードによ
りデータをコンピユータへ入力できることは全く
普通のことである。そのようなキーボードは第１
図に示すキー１０のようなキーを何個か用いて構
成できる。キー１０は軸１４にかぶせることがで
きるキヤツプ１２を有する。軸１４はハウジング
１６の中を垂直方向に摺動できる。軸１４の下端
部にはベース１８が設けられる。このベース１８
には脚１７が設けられる。それらの脚１７の機能
については後で説明する。キー１０は、プリント
回路導体２４を、ハウジング１６の中でベース１
８の下に通常設けられるスイツチング機構から電
気絶縁するための絶縁体２２が設けられているプ
リント回路板２０の上にとりつけられる。プリン
ト回路の導体２４は接触パツド２６に終端する。

接触パツド２６はスイツチング機構の一方の極
を形成する。キー１０の操作により閉じられる
と、接触パツド２６はコンピユータへ入力させた
い情報を表す電気信号を発生する。スイツチ・ア
センブリの他の極（これが本発明の主題である）
が第２図に詳しく示されている。第２図に示され
ているように、他方の極は接触部材２８を有す
る。この接触部材２８は、十分に押された時に、
接触パツド２６に物理的に接触して回路を閉じ、
データをコンピユータへ入力する。この接触部材
２８は別の機構により作動せねばならない。その
別の機構のことを作動アセンブリと呼ぶことにす
る。作動アセンブリ３６は第１の作動部材３０と
第２の作動部材３２とで構成される。作動部材３
０と３２は１枚のシート状材料から作られ、それ
に一体として連結されたままである。各作動アセ
ンブリ３６は、キーボードの隣りのキー１０の作
動アセンブリへバス３８により連結できる。この
バス３８も同じ金属シートの一部である。第２図
に示すように、第１の作動部材３０は、とりつけ
られている位置では、軸１４のベース・パツド１
８の下側に接触する。したがつて、この第１の作
動部材３０は軸１４とキヤツプ１２を静止位置に
弾力的に偏倚させる。

この軸１４と、そのベース・パツド１８の構造
が第３図に詳しく示されている。軸１４はベー
ス・パツド１８に終端する。このベース・パツド
１８には前方タブ１９が設けられる。この前方タ
ブ１９はベース・パツド１８の一部であつて、第
１の作動部材３０に実際に接触する。ベース・パ
ッド１８には一対の脚１７も設けられる。それら
の脚１７により、作動アセンブリ３６、すなわ
ち、プリント回路板２０上の接触パツド２６と接
触部材２８を押しつぶすほど、したがつて変形あ
るいは損傷を与えるほど大きく下降しないように
される。脚１７がないとパツド１８の下側は、作
動アセンブリ３６のこわれやすい構造に損傷を与
えるような距離だけ、押し下げられることにな
る。作動アセンブリ３６の構造は第４，５図に詳
しく示されている。

第４，５図に示されている各素子は１枚の金属
シートから作られる。作動アセンブリ３６はアー
ム４０によりバス３８に連結される。バス３８は
作動アセンブリ３６の種々の素子を相互に連結す
る。第１の作動部材３０は第１のアーム５８と、
第２のアーム６０と、連結子６２とを有する。こ
の第１の作動部材３０はそのベース４２で曲げら
れ、かつ連結子６０で終るまでに付加曲り部４
４，４６も設けられる。第２の作動部材３２もそ
のベースで曲げられ、かつその自由端部５４まで
の中間位置５２でも曲げられる。第２の作動部材
３２の自由端部５４は滑らかに丸められている。
第２の作動部材３２の長手方向に沿つて曲り部５
２に近接する位置にはつまみ５６が設けられる。
このつまみ５６は作動アセンブリ３６の動作中に
支点として機能する。

第１の作動部材３０と第２の作動部材３２は平
らな金属シート３４を打ち抜いて作られる（第４
ａ図）。第１と第２の作動部材３０，３２は切れ
目６４により分離される。この切れ目６４は第１
の作動部材３０の内周縁部を成すとともに、第２
の作動部材３２の外周縁部を成す。作動部材３０
と３２が金属シート３４から打ち抜かれてから、
作動アセンブリ３６を構成するのに備えて、第５
図に示すように曲げられる。第５図に示すよう
に、第１の作動部材３０は上方へ折り曲げられ
る、すなわち、第１の作動部材３０は元の金属シ
ート３４の面の上を延びる。これは、ベースにお
いて曲り部４２の所で上方へ折り曲げることによ
り行われる。第１の作動部材３０が所定位置にと
りつけられた時に、その自由端部６２を第２の作
動部材３２の上方に保つために、曲り部４２は十
分に高くされる。第２の作動部材３２の長手方向
の大部分が元の金属シート３４の下側を延び、自
由端部だけが金属シート３４の上方を延びるよう
に、第２の作動部材３２は曲り部５０で下方へ折
り曲げられる。自由端部５４を金属シート３４の
上方へ出すために、第２の作動部材３２は曲り部
５２で上方へ折り曲げられる。この曲り部５２の
近くで、曲り部５０の側につまみ５６が設けられ
る。曲り部５２とつまみ６０は金属シート３４の
面より下側にされる。

第５図に示すように作動アセンブリ３６が折り
曲げられて構成されるから、第６図に示すよう
に、作動アセンブリ３６を接触部材２８のとりつ
けると、つまみ５６が接触部材２８の頂部に常に
接触したままであるように、第２の作動部材３２
は接触部材２８の上方に押し上げられる。第２の
作動部材３２の曲げの程度を調整して、接触部材
２８に加えられる押圧力を変えることができる。
これは、接触部材２８の中央部をスナツプさせる
ために加えることが必要な力を設定するため、お
よび接触部材２８のヒステリシスを最適にするた
めに調節できる。第６図に示されているような、
組立てられた時に、軸１４のベース・パツド１８
は第１の作動部材３０の連結子６２に接触する。
すなわち、キー１０が第１の作動部材３０により
弾力的に偏倚させられる。第１の作動部材３０
は、その弾性により、第２の作動部材３２の自由
端部５４の上方に保持させられる。キー１０を押
すとベース・パツド１８が第１の作動部材３０へ
向つて動かされる。この時にキー１０が受ける抵
抗力は第１の作動部材３０の弾力により測られ
る。キー１０を更に押すと、第２の作動部材３２
の自由端部５４に接触し、支点として機能するつ
まみ５６を中心として測定される第２の作動部材
３２の弾力が第１の作動部材３０の弾力に加え合
わされて、キー１０と軸１４の動きに対する抵抗
力を著るしく増大する。キー１０を一層押すと、
接触部材２８の上面に加えられる力が大きくな
り、ある１点でその力は接触部材２８を動かすの
に十分な大きさになるから、接触部材２８が接触
パツド２６に接触してスイツチを閉じる。キー１
０を押すのに要する力の大きさの変化を第７図に
示す。

第７図で、第１の線分６６は第１の作動部材３
０の弾力を表す。第２の線分６８は第１の作動部
材３０の弾力と、支点となるつまみ５６を中心と
して測つた第２の作動部材３２の弾力との和を表
す。この力は、接触を行うのに要するレベルに達
するまで、キー１０が押されるにつれて増大す
る。そのレベルに達すると力は参照番号７２で示
されるように急に小さくなり、接触が行われる。
その点から、キーを押すのに要する力は再び急に
増大し、最後にはキー１０をそれ以上押せなくな
る物理的限界に達する。

第７図に示されている、キーを押すのに要する
力と押し下げ距離の関係を表すグラフは、キーが
示すことができる理想的な触感であると考えられ
るものの良い近似を表すものである。第７図で、
線分６６は、キーが動かされたが接触は行われて
いないか、行われようとしていることをオペレー
タに知らせる力のレベルを表す。線分６８で表さ
れる力の増大率は、接触部材２８と接触パツド２
６の間の接触が行われようとしていることをオペ
レータに知らせる。この増大する力はオペレータ
に対する警報として機能するもので、意図しない
のにキーが閉じられる機会を少くする。そのよう
な特性により、接触部材２８と接触パツド２６の
間の接触についての確実な感触がオペレータへ与
えられ、意図しないのにキーを閉じる危険なし
に、オペレータはキーの上で指をすべらせること
ができる。

以上の説明は本発明の好適な作動アセンブリに
ついてのものであるが、第８，９図に示す別の実
施例により製作コストを大幅に低減できることが
明らかである。第８図の作動アセンブリ３６は第
５図の作動アセンブリ３６と同一であつて、た
だ、第２の作動部材３２が自由状態にある時にそ
の第２の作動部材３２の全体が、元の金属シート
３４の面より上にあることが異なるだけである。
第１の作動部材３０の自由端部が第２の作動部材
３２の上方に保たれるように、第２の作動部材３
２は十分上方へ更に曲げられて、その第２の作動
部材は下のプリント回路板２０の上の接触パツド
２６から隔てられる。したがつて、キーを最初に
押した時はベース１８が第１の作動部材３０から
の抵抗力を受ける。そのために、キー１０はその
静止位置へ押しやられ、キー１０の動きに対する
最初の抵抗となる。キー１０またはベース・パツ
ド１８が更に押されると、ベース・パツド１８が
第２の作動部材３２に接触するようになる。した
がつて、キー１０に加わる全抵抗力は、第１と第
２の作動部材３０，３２により加えられる抵抗力
の和となる。しかし、第９図に示すように、作動
アセンブリ３６′のこの第２の実施例は接触部材
２８を用いていない。その代りに、ベース・パツ
ド１８を更に押すと、第２の作動部材３２のつま
み５６が下側の接触パツド２６に接触する。この
ようにして、第２の作動部材３２はその本来の機
能と、接触部材２８としての機能を果す。このよ
うに、接触部材２８をなくすことにより、この第
２の実施例では製作コストが大幅に低減される。

この第２の実施例における力のカーブを第１０
図に示す。第１０図で、線分６６は第１の作動部
材３０による抵抗力を表す。第２の線分７０は第
１と第２の作動部材３０，３２により加えられる
力の和を表す。しかし、線分７０に沿つて表され
る全体の力は、第７図のグラフの線分６８により
表される全体の力より小さい。すなわち、第７図
の場合の方が第１０図の場合よりも、力の増大す
る量の差がより急であり、線分７０の勾配は線分
６８の勾配よりゆるい。また、第１０図で、第２
の作動部材３２が接触パツド２６に物理的に接触
する点は、線分７０と７４の交点７５である。線
分７４は、第２の作動部材３２とくにそれに設け
られているつまみ５６が接触パツド２６に接触し
た後に生ずる抵抗力を表す。線７４の勾配が急で
あるのは、第２の作動部材３２のつまみ５６から
自由端部５４までの長さが短いからである。この
第２の実施例では、接触が行われても抵抗力は減
少せず、キー１０が大きく押し下げられたという
こと以外は、接触が行われたことを示すことは全
く行われない。また、第６図に示すアセンブリで
発生されるような確実な触感もない。第７，１０
図から第６図と第９図の作動アセンブリ３６と３
６′の動作特性を容易に比較できる。第９図のア
センブリの製作コストは第６図のアセンブリのそ
れより大幅に低いが、第６図のアセンブリの特性
の方が第９図のアセンブリの特性より望ましいこ
とは明らかである。

本発明の作動アセンブリは二重部材アセンブリ
として機能できる点で独特のものである。この作
動アセンブリは作動部材３０と３２を有する。製
作中に僅かな変更を施すことにより、(a)第２の作
動部材３２と(b)接触部材との二重の機能を果すこ
とができ、そのために１つの素子を省略できて製
作コストが低減される。

前記作動アセンブリ３６′の有用性は、キーボ
ードのスイツチング機構の製作コストに常に気を
つけていなければならない、この分野の人にとつ
ては容易に理解できることである。

【図面の簡単な説明】

第１図データ・プロセツサへデータを入力する
のに使用できるキー・アセンブリの断面図、第２
図は本発明のスイツチ作動アセンブリに用いられ
るそのようなキー・アセンブリの断面図、第３図
はキーの軸とパツドを示す斜視図、第４図は本発
明の作動アセンブリの平面図、第４ａ図は曲げ加
工前の第４図に示す打ち抜かれた作動アセンブリ
の平面図、第５図は作動アセンブリの側面図、第
６図はキー・ハウジング中に組込まれた作動アセ
ンブリの側面図、第７図は本発明の作動アセンブ
リの触感特性を示すグラフ、第８図は本発明の作
動アセンブリの別の実施例を示す部分側面図、第
９図は素子の省略を可能にする別の実施例の一部
の側面図、第１０図は本発明の別の実施例の触感
特性を示すグラフである。 １０……キー、１８……ベース・パツド、２８
……接触部材、３０……第１の作動部材、３２…
…第２の作動部材、３６，３６′……作動アセン
ブリ、４０，５８，６０……アーム、４２，５０
……ベース、４４，４６，５２……付加曲り部。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ キーボードの一部としてのキーに用いられ且
   つオペレータが上記キーを押下したことに応答し
   て電気接点を制御する作動アセンブリであつて：
   上記作動アセンブリは、自由端部とベースを有す
   る第１作動部材と、自由端部とベースを有し且つ
   上記電気接点を制御する第２作動部材とから構成
   され；上記第１および第２作動部材は一枚の金属
   シートから一体に形成され且つこれら作動部材は
   上記ベースで相互に連結しており；上記第１作動
   部材は、その自由端部が常時上記キーと接触して
   該キーを弾力的に支持するように、該第１作動部
   材のベースで折り曲げられ；上記第２作動部材
   は、その自由端部が上記第１作動部材の自由端部
   と垂直方向で離れて上記キーと非接触状態にある
   ように、該第２作動部材のベースで折り曲げら
   れ；オペレータがキーを押し始めた時に上記第１
   作動部材のみが曲げられ、該キーが引き続き押さ
   れると、上記第２作動部材が上記電気接点を制御
   する前から、該キーによつて上記第１作動部材と
   共に上記第２作動部材も曲げられることを特徴と
   した作動アセンブリ。