JPS60127620A - キ−ボ−ド用スプリングユニツト - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 この発明はキーボード用スプリングユニットに関する。

最近、特に冊発普及の目ざましい電卓、オフコン、ワー
プロなどのコンピュータ機器には複数のキーを備えた指
圧による入力操作部、すなわちキーボードユニット構成
を有する。そして、このキーボードユニット構成は、基
本的には、キ一部材。

復元スプリング部材および接点機構より成り、軽快な作
動タッチが得られるように、上記各部材、機構の研究、
開発が盛んに行われている。中でも襟元スプリング部材
は、キーの指頭にょる押圧操作に、弾性的に対抗し、そ
の使用感に多大の影響を与えるため適度の弾性と適切な
復元性が要求され、しかも軽快なタッチで疲労感の甚だ
少いものが望まれている。

ところで・上記復元スプリング部材は初期のものは金属
製のものであったが、最近に至り高分子弾性材料により
加工されたものに変って来ている。

この高分子弾性材料による復元スプリング部材は、金属
製のものと同様にキ一単位で構成される単品もあるが高
分子弾性材料の加工性と、キーボードへの取付作業性の
面からキーボード単位に一体化して必要数のキーに相当
するスプリング部を形成したユニット構造のものが多く
なっている。

第１図および第２図は上述した従来のキーボード用スプ
リングユニットａの平面図およびキーボードに組込んだ
状態の部拡大断面図を示す。

図面について説明すれば、１は版状のベース部、２は前
記ベース部１に基端が連結したスプリング部ヲ示し、キ
ーボードのキー配列に従って配列され前記ベース部１と
一体に成形加工され、高分子弾性材料で構成されて全体
としてキーボード用スプリングユニットａを形成してい
る。そしてこのスプリング部２は再々ドーム駄の中央部
が高い頂部３を備えた形状を有しさらにキートップ４が
接触しかつ頂部３のイ１■対する内側には可動接点５を
有するものである。

したがってキートップ４を指頭で押下すれば、スプリン
グ部２に変形が起り、除々にキーボード本体（ハウジン
グ）６をガイドとしてキートップ４が下方に移動する。

さらに移動が進むとスプリング部２の頂部３内側に設け
られた可動接点５が下部のプリント基板７に当り、固定
接点８，９が短絡された状態となり入力信号が発生する
。

ところで、このキーボード用スプリングユニットａはベ
ース部１と複数のスプリング部２とが一体構造となって
いるので、キーボードへの組み付けは容易である反面、
特定のキーに相当するスプリング部２ｘが正常でない場
合、ベース部１全体が不良となるため歩溜りが悪く＠造
−ｈの型取り数にも制限があって、安価になりにくい不
都合があった。さらにキーボードのキー配列を僅か変更
しただけで新規に起型しなければならず、また、動作特
性の異なるキーを部分的に使用したい場合は金属スプリ
ングを併用するか、新規に起型して動作特性の異なるス
プリング部２を一体で製作しなければならなかった。特
に、一体のベース部１中に異なる動作特性をもつスプリ
ング部２を構成したい場合には、特性の調整が肺かしい
ばかりか型費用も高額となる欠点がある。また、スプリ
ング部２が寿命で部分的に動作不具合が生じても、部分
的な補修が不可能であるためユニツ）ａ全体を交換しな
ければならないためスプリング部２に長が命を要求され
キーボードが高価とならざるを得ない不都合があった。

このように、従来の高分子弾性材料によるキーボード用
スプリングユニットａは、互換性や生産性の面で欠点を
もち、価格的にも安価にできないという欠点があった。

また、従来のキーボード用スプリングユニットａは、一
体に成形されるスプリング部２の設置数に比し、ベース
部１の面積が広いので、生産性については、単品の場合
よりも悪く作業面でも取扱いに注意を必要とすると共に
、スプリング部２の弾性特性を適正かつ均等にするため
の金型加工、成形条件さらにはゴムなどの場合の加硫条
件の設定が難かしく、シかも高分子弾性材料の特性であ
る処の熱収縮が前記各条件によって一定せず、位置関係
の重要な一体成形品では品質の工程管理に費用が掛かり
、当然コスト高を招き得策ではない。

その上、複数のスプリング部２の位置関係のバラツキの
派生は避は餌＜、そのために多くのトップルを生ずる。

この発明は、蒸上の点に着目して成されたもので、ベー
ス部とスプリング部とを分離してベース部材とスプリン
グ部とを各別に構成させ、スプリング部材をベース部材
の所定の個処に固着させて構成することにより、互換性
を持たせると共に生産性が高くしかも作動特性の優れた
新規なキーボード用スプリングユニットを提供するにあ
る。

また、この発明はスプリング部材に部分的に作動力を変
えたり、異なった動作特性を与えることにより、不具合
な部分のスプリング部材を選択的に交換したり広大な面
積のキーボード用にも簡単に適用できると共に位置的な
動作特性のバラツキのない新規なキーボード用スプリン
グユニットを提供するにある。

さらに、この発明はベース部材とスプリング部材とを各
別で加工製作して好みのキーボード用ユニットを得るこ
とができるため、特定の構成のための特定の金型を製作
したり、金型の一部を変更したりするなどの不都合を回
避し、あらゆる異なつた構成にも簡単に製作できる安価
性を確保したきわめて簡単なキーボード用スプリングユ
ニットを提供するにある。

さらにまた、この発明は、スプリング部材とベース部材
との結合手段を孔と嵌合とに鱗づく係合構成とすること
により簡ｑｔかつ迅速しかも能率的に行なわせることが
できるようにすると共に孔の大きさと嵌合度合を調節変
更することにより、スプリング部材の弾性特性を自由に
変更して使用に供し得られるようにしたキーボード用ス
プリングユニットを提供するにある。

なおまた、この発明はスプリング部材とベース部材とを
互いに異なる材料で製作してそれぞれの機能を最適な状
態で発揮できるようにしたキーボード用スプリングユニ
ットを提供するにある。

さらにこの発明は、ベース部材に電気回路を配したプリ
ント基板を用いて構成の組込み、構成の簡異化、コンパ
クト化を図るようにしたキーボード用スプリングユニッ
トを提供するにある。

以下に、この発明の実施例を図面と共に説明する。

第３図ないし第７図に基づきその構成７作用および効果
について説明する。なを従来例と同一の構成は同一符号
を符しその説明の詳細を省く。

１１は、版状のベース部材、２１はベース部材１１の多
数の孔１２に着脱自在に嵌合固定できるスプリング部材
を示し、両部材１１．２１はそれぞれ同一または異質、
合成樹脂材料によって虚、形できる。しかし、好ましく
は、ベース部材１１は硬質樹脂または金属などの剛性の
ある材料がまたスプリング部材２１は、ゴム等の高分子
弾性材料が望ましい。

スプリング部材２１は、基本的には従来例のスプリング
部２の構成と同一であるがベース部材１１の孔１２に嵌
合係止する嵌合係止部２２および前記孔１２の径より大
きい径を有する係合用鍔２３をスプリング部材２１の基
端部分に備えている点で従来例と異なる。なを、図示で
は脱落防止用のリブ２４を備えるが必ずしも備えること
を要しない。

また、第７図に示すように頂部３１に中央孔３２を貫通
してキートップ４１の先端を貫：ｒｎし−ｃ固ｖさせこ
の先端に可動接点５を固着した構成１のスプリング部材
２１１として形成することも可能である。

さらに、ベース部材１１に穿った孔１２は、図示では円
形であるが角形など好みの形状で差支えないが安定性の
面で円形が最良である。

ところで、上述のベース部材１１に、スプリング部材２
１，２１１を嵌合固定して一体化したキーボード用スプ
リングユニットへを得ることができるがスプリング部材
２Ｌ２１１がベース部材１１と有効に係合するための構
成は孔１２との関係で、つぎの状態を保持するのが好ま
しい。

すなわち、スプリング部ＪＡ２１．２１１の１矢合係止
部２２の外径に比し、孔１２の径を僅かにその法を小さ
くして嵌合を確実にすると共にその比率は０〜３０％位
の範囲内で小さくすることが好ましい。この範囲を超え
ると形状変形を伴い適性な係合状態が得られないことが
実験上判明している。

な會、この嵌合係止部２２の孔１２と係合する部分２５
は、垂直でストレートな状態が好ましく、ベース部材１
１の厚さすなわち孔１２の奥行寸法によって適宜定める
必要がある。

以下に、ベース部材１１とスプリング部材２１゜２１１
の嵌合係止条件を種々異ならせて脱落試験を行った場合
の比較例を示す。

比較例１ ベース部材１１にポリエステルフィルムを用い、スプリ
ング部１２１，２１１にゴム材料を用い、孔１２の径寸
法は、スプリング部材２１，２１１の嵌合係止部２２の
寸法の９０％になるように設定して２Ｇの衝撃を与えて
脱落の有無を調べた。その結果を表に示す。

嵌合係止部２２の寸法は、φ６において最良であり、こ
れより大きくなるにつれて結果は悪くなる。また、概し
てベース部ｉ１１の１ダさは小さい親良く、嵌合係止部
２２のストレートな’１１１１分２５は長い程良いこと
が分る。

なを、スプリング部材２１に脱落防止用のリブ２４を設
けると、当然の事ながら嵌合係１Ｆはより確実となるが
その比較例をつぎに示す。

比較例２ 比較例１と同一材料のベース部材１１とスプリング部材
２１，２１１ｆｆｉ用い、孔１２とスプリング部材２１
．’２１１の嵌合係止部２２の径寸法を等しくすると唄
二に嵌合係止部２２のストレート部分２５の寸法とベー
ス部材１１の厚さを等しくして２Ｇの衝撃を与えて脱落
の有無を調べた。その結（注）　○：脱落なし　×：脱
落あり 嵌合係止部２２の寸法は小さい程良く、リプ２４の突起
衛は大きい程良い。またベース部材１１の厚さは厚い程
良いと謂うことができる。

つぎに、ベース部ｖＪ１１の孔１２の径寸法を、スプリ
ング部材２１の嵌合係止部２２の径寸法に比して意識的
に小さくしてスプリング部材２１゜２１１の弾性の強さ
を変えることができる試験例を表にして示す。

したがってベース部材１１の孔１２の径寸法が、スプリ
ング部材２１の嵌合係止部２２の径寸法に比し小さくな
るにつれて弾性の仙さは増大する。

また、上述のスプリング部材２１，２１１の弾性特性の
変更に代えて、財に別部材のコイルレノくネなどのよう
なバネ機構を組込んで良い。

シフ、？、ｆ−ベース蝋餅１１は、キーボードのキー配
列に従ってスプリング部材２１，２１１の取り付は用の
孔１２を設けかつ必要に応じて位置決め用のガイド孔を
加工して得るもので、ベース部材１１の厚さは、厚すぎ
ると材料の無駄となり、加工作業も手間取る反面薄すぎ
るとスプリング部材２１，２１１の保持性が悪くなるの
で２咽以下好マシくは０．１　ｍｍ−０５咽とすること
が望ましい。

さらに孔１２はスプリング部ｔ４’２Ｌ２１１の径寸法
より小さくして嵌合係止を確実なものにすると共に好ま
しくはスプリング部材２１，２１１の寸法より０〜３０
％範囲で小さくすると良い０なを、ベース部材１１はそ
れ自体電気回路を設けたプリント基板を用いることがで
きると共に或はプリント電気配線をベース部材１１の表
・裏に一体的に設けても良く、これによりキーボード構
成を簡異化して部品点数を減らしてコストダウンを図る
ことができる。

蒸上の構成に成るので、各別に製作されたベース部材１
１とスプリング部材２１．２１１は、ベース部材１１の
孔１２にスプリング部材２１，２１１の頂部３をベース
部材１１の下方から挿し込み、嵌合係止部２２の係合す
る部分２５が孔１２の内周と当接すると共に係合周鍔２
３がベース部材１１の下面と係止して固定されこ−に所
望の数のスプリング部材２１を備えたキーボード用スプ
リングユニットＡを得ることができる。

このキーボード用ユニットＡは従来品と同様にキーボー
ド本体６に組込まれて使用に供される。

この発明によればベース部材はスプリング部材と異なっ
た剛性材料で形成できるため位置関係のバラツキを少な
くできると共に、スプリング部材が独立してベース部材
に嵌合固定されるため、不要何処の除去や不具合何処の
交換が容易であ久また・動作特性の異なるスプリング部
材を配置することが可能であるのでキーボードの多様化
に容易に対応できる。

さらに、この発明によればベース部材とスプリング部材
とを各別に最も材質的に優れた素材を選定して製作加工
して簡単に組込一体化できるので、従来のゴム等の高分
子弾性材料で両部材の一体戊形加工のために必要とする
各製品毎の金型を含む汎用性のない生産設備に汎用性を
もたせて量産性とコストダウンが図れると共に品質の向
上が期待できる。ことに量産性とコストダウンはベース
部材の製作が剛性材料の薄板の打抜きなどの手段、所謂
、プレス加工によって効率的に得られると共にスプリン
グ部材も、従来製造設備で１．５倍以上の生産量アップ
が望まれ尖部りを考慮すると２倍近くの効率アップが見
込めるなどきわめて高い。

さらにまた、この発明によればベース部材の孔とスプリ
ング部材の嵌合係止部との径寸法を変えて孔の径を小寸
法とすることにより同一形状のスプリング部材の弾性特
性を変化させて強くできると共にベース部材に電気回路
を配したプリント板を用いることにより構造を簡単にし
て機能の多様化に適応させることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は従来のキーボード用スプリングユニットの平面
図、第２図は図上のユニットをキーボードに組込んだ状
態の一部の拡大断面図、第３図ないし第７図はこの発明
に係るキーボード用スプリングユニットの実施例を示す
もので第３図および第４図はスプリング部材の一実施例
を示す側面図と平面図、第５図はベース部材の一実施例
を示す平面図・第６図は同上第３図ないし第５図に示す
キーボード用スプリングユニットヲキーボードに組込ん
だ状態の一部の拡大断面図、第７図は他側のキーボード
用スプリングユニットのキーボード組込状態の一部の拡
大断面図である。 １・・・・・・ベース部 ２・・・・・・スプリング部 材部分的・・・異次ドーム状の中央部が高い頂部４・・
・・・・キートップ ５・・・・・・可動接点 １１・・・・・・ベース部材 １２・・・・・・多数の孔 ２１．２１１・・・・・・スプリング部材２２・・・・
・・嵌合係止部 ２３・・・・・・係合周鍔 ２４・・・・・・脱落防止用のリブ ２５・・・・・・ストレートな部分 ３１・・・・・・頂　部 ３２・・・・・・中央孔 手続補正書 昭和５９年　１月　３１８ 特許庁長官若杉　和　夫　殿 ■、事イ１＋の表示　昭和５８年特　許願第２３２８７
９号２　発明の名称Ｉ キーボード用スプリングユニット ３　補正をする者 事件との関係　出願人 住所（居所） 井普（名称）　興国ゴム工業株式会社 代表者 ５、補正命令の１３イ」　昭和　年　月　日　（自発）
６、補正により増加する発明の数 ８、補正の内容 （１）明細書４ペ一ジ５行目に［・・・状態の部拡大・
・・］とあるのを「・・・状態の一部拡大・・・」と訂
正する。 （２）同書５ペ一ジ８行目にＥ尖部り」とあるのを「歩
留り」と訂正する。 （３）同書７ペ一ジ１０行目から１１行目にかけて「与
えることにより」とあるのを「与えたり」と訂正する。 （４）同書８ペ一ジ１７行目に「・・・基板を用いて構
成の組込み、構成の」とあるのを「・・・基板を用いる
ことができ、キーボード構成の」と訂正する。 （５）同書９ペ一ジ３行目および１８行目に「なを」と
あるのを「なお」と訂正する。また同書同ページ８行目
に［・・・または異質。合成樹脂材料によって・・・Ｊ
とあるのを「・・・または異質の高分子材料によって・
・・」と訂正する。 （６）　同書１０ページ１６行目から１７行に「その法
を」とあるのを削除する。 （７）同書１３ペ一ジ１２行目に［ φ１０！・・・コとあるのを「 φ６＃・・・ｊと訂正する。 （８）同書１４ペ一ジ１１行目に「・・・３０チ範囲で
・・・」とあるのを「・・・３０％の範囲・・・」と、
１２２行目「なを」とあるのを「なお」と訂正する。 （９）同書１６ペ一ジ７行目に「従来製造設備で・・・
」とあるのを「従来の製造設備で・・・」と、さらに同
書同ページ８行目に「尖部り」とあるのを「歩留り」と
訂正する。 （１０）同書１７ペ一ジ７行目に［・・・一部の拡大・
・・］とあるのを「・・・一部拡大・・・」と、同書同
ページ１２行目に［・・・ドーム状の中央部が高い頂部
」とあるのを「・・・ドーム状のスプリング部２の頂部
」とそれぞれ訂正する。 （１１）同書１８ペ一ジ２行目に［３１・・・１０部」
とあるのを「３１・・・スプリング部２の頂部」と訂正
する。 手続補正書 昭和５９年　７月　１３日 特許庁長官志賀　学　殿 １、事件の表示　昭和５８年特　許　願第２３２８７９
　号２　発明の名称　キーボード用スプリングユニット
３、補正をする者 事件との関係　出願人 ８、補正の内容　別紙のとおり ８、補正の内容 明細書１３ページの９行目から１２２行目表に誤記があ
りましたのでこの表を削除し、下記のように補正致しま
す。

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. （１）キーボードに用いられるスプリングユニットにお
   いて、あらかじめキーボードのキー配列に従って所望の
   数の孔を穿って加工された樹脂または金属製の剛性材料
   より成る版状のベース部材に、ゴムなどの高分子弾性材
   料で成形されたスプリング部材を前記ベース部材の孔内
   に嵌合係止させて一体的に構成したことを特徴とするキ
   ーボード用スプリング４ユニツト。
2. （２）ベース部材に穿った孔に対し、スプリング部材は
   、恩人ドーム状の中央部が高い頂部と前記孔と嵌合係止
   する嵌合係止部とさらに前記孔の径より大きい径を有し
   かつ前記孔と係止する係合用鍔を設けたことを特徴とす
   る特許請求の範囲第１項記載のキーボード用スプリング
   ユニッ　ト。
3. （３）ベース部材の孔の径寸法がスプリング部材の嵌合
   係上部の径寸法に対して０〜３０％の範囲で小さくした
   ことを特徴とする特許請求の範囲第２項記載のキーボー
   ド用スプリングユニット。
4. （４）ベース部材は、電気配線を配したプリント基板を
   用いたことを特徴とする特許請求の範囲第１項ないし第
   ３項いづれか記載のキーボード用スプリングユニット。
5. （５）スプリング部材は、ベース部材の孔との係合を確
   実にするため嵌合係止部に脱落防止用のリブを設けたこ
   とを特徴とする特許請求の範囲第１項ないし第３項いづ
   れか記載のキーボード用スプリングユニット。 １６）　スプリング部材は、他の構成のノくネ機構を備
   えて代る特許請求の範囲第１項ないし第３項いづれか記
   載のキーボード用スプリングユニット０