键盘装置

技术领域

本发明涉及键盘装置。

背景技术

作为计算机的输入装置，一般使用键盘装置。键盘装置具有多个键按照规定的排列配置的结构。各个键一般具有键帽(key top)、升降自由地支承键帽的剪刀(Scissors)部以及橡胶圆顶，剪刀部以及橡胶圆顶被设置在被支承金属板支承的膜片(Membrane sheet)上的位于键帽的正下方的位置。

键盘装置还在如空格键(space key)、移位键(shift key)、笔记本型个人计算机中使用的点击按钮(click button)等那样具有与其他键相比宽幅的键帽的键中具备平衡杆(balance bar)。该平衡杆布置在键帽与支承金属板之间，并在保持键帽平行于支承金属板的支承面的状态下升降。

平衡杆具有第1轴部和第2轴部形成为一体的结构，该第1轴部沿键帽的长度方向延伸，被转动自由地支承在键帽的背面，该第2轴部的旋转轴在与第1轴部的两侧分离开的位置，与第1轴部的旋转轴平行且同轴地配置。第2轴部由形成在支承金属板上并构成轴承部的支架(bracket)转动自由地、并可在平行于支承金属板的支承面的方向上移动自由地保持。由此，伴随着平衡杆因键帽的按下操作而进行的升降动作，第2轴部以被轴支承在键帽的背面的第1轴部的旋转轴为中心而摆动，此时，第2轴部在形成于支架的轴承部内沿水平方向往复移动。由于该水平方向的动作在键帽的长度方向两侧同时进行，所以键帽总是相对于支承金属板的支承面平行地升降移动。由此，键帽的刚性提高，扭转被抑制，发挥补充剪刀部的连杆机构的作用，因此，在宽幅的键帽中，与被按下的位置无关，键触摸稳定，膜片能够可靠地检测按下操作。

这里，可以高精度地形成键帽、剪刀部和支承金属板。另外，也能够高精度地形成在键帽的背面轴支承着平衡杆的第1轴部的轴承结构。但是，对于保持着平衡杆的第2轴部的支架的轴承部，由于公差的关系而不能以与其他结构相同的精度形成。因此，对于支架的轴承部，在其与第2轴部之间设置间隙，从而不会妨碍组装作业。

但是，由于平衡杆的第2轴部设置了间隙而保持在轴承部上，所以每当进行键帽的按下操作时，都会产生第2轴部与轴承部碰撞的现象。由于平衡杆及支架是金属，因此第2轴部与轴承部的碰撞音是金属音，成为令人不愉快的打击音属性之一。

这样的碰撞声起因于在平衡杆的第2轴部与轴承部之间存在间隙，所以为了抑制碰撞声，希望尽可能地缩小间隙。但是，若使间隙变窄而消除游隙，则难以将平衡杆的第2轴部插入到轴承部，因此组装性变差。

已知抑制以上那样的碰撞音的产生、同时改善组装性的技术(例如，参照专利文献1)。根据该专利文献1记载的技术，膜片在与平衡杆的第2轴部的位置对应的多层的片中的至少一层上设置有形成空间部的缺口形状部。由此，在进行将平衡杆的第2轴部插入轴承部的组装作业时，若在缺口形状部的某一位置将第2轴部按压在膜片上，则膜片向支承金属板侧弹性变形。此时，在第2轴部与轴承部的内侧上表面之间产生与膜片向支承金属板侧弹性变形的量相应的间隙，第2轴部能够向支承金属板侧移动。在此形成的间隙成为将平衡杆的第2轴部插入到轴承部的充分的间隙。而且，在将第2轴部插入到轴承部后，膜片的弹性变形的部分恢复到原来的形状，因此第2轴部通过膜片的复原力而被推向轴承部的内侧上表面。由此，能够减小第2轴部与轴承部的内侧上表面之间的间隙，因此能够抑制在按下键帽时第2轴部与轴承部碰撞而产生的异常声音。

在先技术文献

[专利文献]

[专利文献1]日本特开2019-185086号公报

发明内容

[发明要解决的问题]

在专利文献1所记载的技术中，平衡杆的第2轴部在键帽被按下时以被夹在膜片与支架的轴承部的内侧上表面之间的状态在膜片上滑动。轴承部及平衡杆是金属，膜片一般使用PET(polyethylene terephthalate：聚对苯二甲酸乙二醇酯)树脂。因此，当平衡杆的第2轴部在膜片上反复滑动时，膜片的表面磨损，第2轴部与轴承部的内侧上表面之间的间隙扩大，第2轴部与轴承部碰撞，逐渐产生异常声音。

本发明是鉴于这样的问题而完成的，其目的在于提供一种兼顾组装性和静音化的键盘装置。

[解决问题的手段]

在本发明中，为了解决上述课题，在一个方案中，提供一种键盘装置，其具有键，键具有：键帽；剪刀部，其升降自由地支承上述键帽；膜片，其层叠有多层片材，具有开关功能；支承金属板，其支承剪刀部及膜片；以及平衡杆，其配置在键帽与支承金属板之间，在将键帽相对于支承金属板的支承面保持平行的姿态的状态下使键帽升降。在该键盘装置的键中，平衡杆具有：第1轴部，其沿着键帽的长度方向延伸，并且被转动自由地支承在键帽的背面；以及第2轴部，在从第1轴部的两侧沿与第1轴部垂直的方向离开的位置处，该第2轴部的旋转轴与第1轴部的旋转轴平行且同轴地配置，且该第2轴部由形成于支承金属板的轴承部转动自由地、且在与支承金属板的支承面平行的方向上移动自由地保持，膜片在与轴承部对应的位置，在与键帽侧的第1片材相邻并在支承金属板侧层叠的第2片材上具有缺口形状部，并且设置有轴支承部，该轴支承部在第1片材的表面支承由轴承部保持的第2轴部。

[发明效果]

上述结构的键盘装置通过在膜片上设置支承第2轴部的轴支承部，从而不会发生膜片的表面磨损的情况，因此，具有抑制因第2轴部与轴承部碰撞而产生异常声音的优点。

附图说明

图1是示意性示出本发明的实施方式的键盘装置的键的结构的通常时的剖视图，图1的(A)示出沿长度方向切割宽幅的键帽时的剖视图，图1的(B)示出沿宽度方向切割宽幅的键帽时的剖视图。

图2是示意性示出本发明的实施方式的键盘装置的键的结构的按下操作时的剖视图，图2的(A)示出沿长度方向切割宽幅的键帽时的剖视图，图2的(B)示出沿宽度方向切割宽幅的键帽时的剖视图。

图3是表示平衡杆的组装过程的图，图3的(A)表示组装开始时的状态，图3的(B)表示组装的第1阶段，图3的(C)表示组装的第2阶段，图3的(D)表示组装结束时的状态。

标号说明

10 键

11 键帽

12 剪刀部

12a 台部

13 橡胶圆顶

13a 橡胶圆顶用胶

14 膜片

14a、14b、14c 片材

14d 缺口形状部

15 支承金属板

16 平衡杆

16a 第1轴部

16b 第2轴部

16c 连结部

17 轴支承部

18 轴承部

19 支架

19a 内侧上表面

具体实施方式

以下，参照附图详细说明用于实施本发明的方式。

图1是示意地表示本发明的实施方式的键盘装置的键的结构的通常时的剖面图，图1的(A)表示将宽幅的键帽沿着长度方向切割时的情况，图1的(B)表示将宽幅的键帽沿着宽度方向切割时的情况。图2是示意性地表示本发明的实施方式的键盘装置的键的结构的按下操作时的剖面图，图2的(A)表示将宽幅的键帽沿着长度方向切割时的情况，图2的(B)表示将宽幅的键帽沿着宽度方向切割时的情况。另外，图1的(A)是图1的(B)中的I-I向视剖视图，图1的(B)是图1的(A)中的II-II向视剖视图。图2的(A)是图2的(B)中的III-III向视剖视图，图2的(B)是图2的(A)中的IV-IV向视剖视图。

如图1的(A)、图1的(B)、图2的(A)和图2的(B)所示，本实施方式的键盘装置的键10具有键帽11、剪刀部12、橡胶圆顶13、膜片14、支承金属板15、平衡杆16和轴支承部17。

键帽11具有宽幅的形状，例如，在笔记本型个人计算机的键盘装置中，可以是与触摸板一并设置的点击按钮、空格键、移位键、回车键等按键。该键帽11卡定于在膜片14上设置的剪刀部12的台部12a，通过剪刀部12的伸张(pantograph)动作，该键帽11升降自由地被支承。

膜片14由支承金属板15支承，通过层叠多个片材14a、14b和14c而形成，并且具有开关功能。在此，片材14a及片材14c在它们的相对面上形成有电极，配置在中间的片材14b作为将片材14a及片材14c的电极保持为分离状态的间隔件而发挥功能。在膜片14的形成有电极的位置上配置有橡胶圆顶13，该橡胶圆顶13通过橡胶圆顶用胶13a粘接到膜片14。橡胶圆顶用胶13a例如可以采用紫外线硬化型的粘接树脂。

橡胶圆顶13在图1的(A)和图1的(B)所示的通常时，以保持其圆顶形状的状态支承键帽11。橡胶圆顶13在图2的(A)和图2的(B)所示的按下操作时，其圆顶形状由于键帽11而变形。此时，内置于橡胶圆顶13中的突起部按压电极位置的膜片14，由此进行电极的电连接。另外，在停止了键帽11的按下操作时，键帽11被橡胶圆顶13的复原力上推，回到图1的(A)和图1的(B)所示的状态。此时，键帽11由剪刀部12引导以稳定地进行升降。

平衡杆16配置在键帽11和支承金属板15之间，具有使键帽11在保持与支承金属板15的支承面平行的状态下使键帽11升降的功能。平衡杆16具有：沿着宽幅的键帽的长度方向延伸的第1轴部16a；在从第1轴部16a沿与第1轴部16a正交的方向离开的位置，旋转轴与第1轴部16a的旋转轴平行且同轴地配置的第2轴部16b；在第1轴部16a的两端连结第1轴部16a和第2轴部16b的连结部16c。平衡杆16例如通过使琴钢丝(piano wire)弯曲成规定的形状而一体地形成第1轴部16a、第2轴部16b以及连结部16c。

平衡杆16的第1轴部16a被形成于键帽11的背面的轴承部18支承为转动自由。平衡杆16的第2轴部16b被可自由转动地保持在作为轴承部起作用的支架19上，并被保持为可在与支承金属板15的支承面平行的方向上自由移动。支架19通过切割支承金属板15使其上升高而形成，并且如图1的(B)和图2的(B)所示，支架19具有在与支承金属板15的支承面平行的方向上较长的作为轴承部的长孔，平衡杆16的第2轴部16b穿过该长孔，被载置于轴支承部17上。

轴支承部17分别在支架19的外侧设置于膜片14上。在膜片14的设有轴支承部17的位置，在作为间隔件发挥功能的片材14c上设有缺口形状部14d。由此，在设置于片材14a的轴支承部17的正下方的片材14b上，通过缺口形状部14d形成有空间部。缺口形状部14d能够使片材14a的对应部分具有弹性。当通过平衡杆16的第2轴部16b对轴支承部17施加应力时，片材14a变形，轴支承部17的上表面与支架19的长孔的内侧上表面19a之间的距离扩大，将平衡杆16的第2轴部16b插入到支架19的长孔中时的组装变得容易。

轴支承部17能够由胶构成。该胶可以使用与将橡胶圆顶13固定到膜片14的橡胶圆顶用胶13a相同的胶，优选通过与向膜片14涂敷橡胶圆顶用胶13a相同的工艺进行涂敷。

在设置于膜片14的轴支承部17的表面，如图1的(B)及图2的(B)所示，伴随键帽11的升降动作，平衡杆16的第2轴部16b向图的左右方向滑动。因此，对于轴支承部17，只要是具有柔软性、耐磨损性比膜片14高、表面的摩擦系数小的部件，则能够代替胶而由其他树脂片构成。

接着，关于具有以上的结构的键10，说明平衡杆16的组装过程。

图3是表示平衡杆的组装过程的图，图3的(A)表示组装开始时的状态，图3的(B)表示组装的第1阶段，图3的(C)表示组装的第2阶段，图3的(D)表示组装结束时的状态。

在组装平衡杆16时，首先，如图3的(A)所示，其中一个(在图示的例子中为右侧)第2轴部16b的前端位于支架19的外侧(在图示的例子中为右侧)。

接着，如图3的(B)所示，将平衡杆16的其中一个第2轴部16b载置在轴支承部17上并按下。由此，膜片14的上层的片材14a弹性变形，轴支承部17的上表面与支架19的长孔的内侧上表面19a之间的距离变大。

在第2轴部16b按下轴支承部17的状态下，当使平衡杆16向图的左方向移动时，如图3的(C)所示，第2轴部16b插入到支架19的长孔中。当平衡杆16的移动持续到平衡杆16的连结部16c与支架19抵接时，平衡杆16的另一个(图的左侧)第2轴部16b的前端位于支架19的外侧(在图示的例子中为左侧)。此时，当将平衡杆16的另一个第2轴部16b载置于轴支承部17并按下时，膜片14的上层的片材14a弹性变形，轴支承部17的上表面与支架19的长孔的内侧上表面19a之间的距离变大。

在该状态下，当将平衡杆16向图的右方向移动时，第2轴部16b插入到支架19的长孔中，然后，当解除了第2轴部16b的按下时，如图3的(D)所示，两个第2轴部16b被膜片14的片材14a的复原力上推。此时，第2轴部16b的上端与支架19的长孔的内侧上表面19a之间的间隙最小。另外，该最小间的隙也包括第2轴部16b与支架19的长孔的内侧上表面19a接触的情况。

根据实施方式的键盘装置，具有平衡杆16的键10中，被构成轴承部的支架19所保持的平衡杆16的第2轴部16b由设置于膜片14上的轴支承部17支承。由此，通过键帽11的升降动作而在支架19内水平移动的第2轴部16b在轴支承部17上滑动，因此膜片14的表面不会磨损。由于第2轴部16b与支架19的长孔的内侧上表面19a之间的间隙不会扩大，能够将该间隙维持为最小，能够维持第2轴部16b与支架19的碰撞音的抑制。

轴支承部17设置于平衡杆16的第2轴部16b插入到支架19的一侧的膜片14的片材14a。在将第2轴部16b插入到支架19时，能够将膜片14的片材14a按下而扩大轴支承部17与支架19的长孔的内侧上表面19a之间的距离，因此在组装时能够容易地进行第2轴部16b的插入。

由于轴支承部17使用胶，因此容易选定考虑了被第2轴部16b按下时的柔软性、比膜片14高的耐磨损性等的树脂。另外，如果使用与将橡胶圆顶13固定到膜片14的橡胶圆顶用胶13a相同的材料的胶，则能够通过与橡胶圆顶用胶13a的涂敷相同的工序进行向膜片14的涂敷。进而，胶采用紫外线硬化树脂，根据树脂的种类，能够调整利用紫外线进行的硬化，因此能够容易地设定柔软性。

另外，在上述的实施方式中，对具备一根平衡杆16的键10进行了说明，但键10也可以根据需要构成为具备两根平衡杆16。