专利名称：键开关及其制造方法
技术领域：
本发明涉及配制在键盘输入装置上的键开关及其制造方法。
作为键盘输入装置的薄型化的合适的开关近年来提出了各种提案，即用一对交叉状交联结合的杠杆部件的上端部支持键顶面，随着键顶面的升降动作，一对杠杆部件的交叉角度发生变化的结构。
例如，曾经公开了一种键开关，其是采用使上端部在键顶面的内侧可自由旋转结合的一个杠杆部件和使上端部在键顶面的内侧可自由滑动结合的另一个杠杆部件在互相交叉部位连杆结合成交联体，此交联体可引导键顶面的升降动作。
这种键开关，当操作者按下键顶面时，一对杠杆部件倾斜倒下，交联体被压叠，当键顶面下降到规定的量时，接触(click)橡胶等的弹性部件被键顶面压入，受到压曲，膜片开关等的开关元件被弹性部件挤压成为开关导通状态。另外，在这样开关导通的状态下，当对键顶面解除按压操作时，压曲的弹性部件由于自身的弹性恢复到原来的形状，开关元件复归到关闭的状态，倾倒的一对杠杆部件直立起来，将键顶面推向初期的位置。
采用这样的交联体可升降地支持键顶面的结构，与过去的将键杆沿着导向壁滑动的结构相比较，其优点是可以确保良好的操作性，同时可以大幅度地减少键开关的高度尺寸。
具有交叉状连杆结合的一对杠杆部件构成的交联体的以往键开关，是将杠杆部件分别成型后在交叉部位连接两者而成为交联体的，但是，此时需要在一方的杠杆部件上设置的轴插入孔中插入另一方的杠杆部件上设置的轴的所称的枢接的装配作业。但由于最近键开关小型化，构成交联体的各杠杆部件也变得相当小，所以把这样小的一些成型品用手工操作连接，在装配成交联体的操作是相当复杂的。特别是键开关小型化时用手工操作连接一对杠杆部件其困难是不可避免的。
本发明者鉴于以上存在的技术问题，其目的在于提供可以促进小型化和提高组装操作性的键开关和其制造方法，上述的键开关中的支持键顶面的一对杠杆部件可不用手工操作就可简单确实地连接，形成交联体。
为了达到上述目的，本发明的键开关具有，一方的轴插入孔中通过与另一方的连接轴枢接，使其交叉部位形成可自由旋转的连接一对杠杆部件、被这一对杠杆部件升降可能支持的键顶面、对此键顶面付与向上力的弹性部件、随着上述键顶面的升降动作进行开关动作的开关元件，其中将上述一对杠杆部件制成由收缩率互相不同的树脂材料构成的成型品，而且，在收缩率小的树脂材料构成的杠杆部件上设置上述的轴插入孔，同时在收缩率大的树脂材料构成的另一个杠杆部件上设置上述的连接轴。
这样构成的键开关，使用公知的2色成型加工技术顺次成型一对杠杆部件后，可以成为交联体，所以不需要手工操作连接两杠杆部件。因此，随着键开关的小型化，即使杠杆部件变小也不需要繁杂的组装操作。
具体的这种键开关的制造方法，本发明是在一对杠杆部件的制造过程中，首先将第1种的树脂材料在模型内固化，成型为具有上述轴插入孔的一个杠杆部件后，将比上述第1种的树脂材料的收缩率大的第2种树脂材料在将上述轴插入孔作为空腔一部分的模型内固化成型为另一个杠杆部件，则在上述轴插入孔内形成枢接上述连接轴的状态。
这样，首先成型由收缩率小的树脂材料构成的、具有轴插入孔的一个杠杆部件，而后，将此轴的插入孔作为空腔的一部分成型收缩率大的树脂材料，此树脂材料在冷却、固化阶段，形成在上述轴插入孔内枢接连接轴的状态，所以不用手工操作就可以简单确实地连接一对杠杆而成为交联体。
以下参照附图详细地说明本发明的实施方案。
图1是本发明一个实施方案的键开关断面图；图2是该键开关的平面图；图3是该键开关的键顶面的内面图；图4是该键开关内侧杠杆部件的平面图；图5是沿图4的A-A线的断面图；图6是该键开关外侧杠杆部件的平面图；图7是沿图6的B-B线的断面图；图8是该键开关的动作器的平面图；图9是沿图8的C-C线的断面图；图10是该键开关板的平面图；图11是该板的侧面图；图12是该键开关的组件化的交联体的斜视图；图13是该键开关的保持板主要部分平面图；图14是沿图13的D-D线的断面图；图15是该键开关的内侧杠杆部件的成型模具的平面图；图16是该内侧杠杆部件的成型过程的开模前状态的断面图；图17是该键开关的外侧杠杆部件的成型模具的平面图18是该外侧杠杆部件的成型过程的开模前状态的断面图；图19是本发明另一个实施方案的板的平面图。
这些图中的键开关，是由以下的部件而构成的。上述的部件包括键顶面1、固定在键顶面内侧的动作器2、通过动作器2可升降地支持键顶面的内侧杠杆部件3及外侧杠杆部件4、装载并支持这一对杠杆部件3，4的板5、装载并固定板5的板6、随着键顶面1的升降动作进行开关动作的膜片开关7、和在膜片7上装载的，并通过动作器2对键顶面1施以向上力的接触橡胶8、载置膜片开关7的支持板9。而且此键开关是配置在键盘的输入装置上。
以下详细地说明本发明键开关的各部结构。键顶面1的内侧面，如图1和图3所示，形成一对嵌合突起1a、1b。另一方面，动作器2，如图8和图9所示，形成一对固定孔2a，2b，通过将嵌合突起1 a、1b压入这些固定孔2a，2b中，使得键顶面1和动作器2成为一体化。动作器2的纵向的一端部上形成了可使内侧杠杆部件3的上端自由旋转配合的轴槽2c，同时在纵向的另一端部形成了可使外侧杠杆部件4的上端自由滑动配合的拱部2d。另外在动作器2的底面中央部形成一个与倒碗状的接触橡胶8的上断面接触的挤压部2e。
内侧杠杆部件3，如图4和图5所示是一个框体，在一对倾倒脚部3a的上端侧上设置旋转轴3d，而且在下端侧突出设置滑动销3c。各倾倒脚部3a的外侧面中心左右上形成向侧方突出的连接轴3d。内侧杠杆部件3的旋转轴3b可自由旋转地配合在动作器2的轴槽2c中，滑动销3c可自由滑动地配合在后述的板5的第1的切起部5a上。另外，外侧杠杆部件4，如图6和图7所示，在一对倾倒脚部4a的上端侧上设置滑动轴4b，而且在下端侧突出设置旋转销4c并形成コ字形状，各倾倒脚部4a的中心左右上从内侧向外侧贯通地形成轴插入孔4d。此外侧杠杆部件4的滑动轴4b自由滑动地配合在动作部2的拱部2d上，旋转销4c可自由旋转地配合在后述的板5的第2的切起部5b上。这些杠杆部件3，4自由旋转地连接互相交叉部构成了交联体10。即外侧杠杆部件4的轴插入孔4d以枢接的状态插入内侧杠杆部件3的连接轴3d。此交联体10随着两杠杆部件3，4的倾倒脚部3a，4a的倾倒角度的变化而发生高度的变化。
在本实施例中的这些杠杆部件3，4是利用2色成型加工而成型的。具体的是，首先如图15和图16所示，将在具有コ字形的空腔11a、凹部11b、浇口11c等的固定模11和具有可嵌合凹部11b的凸部12a等的可动模12合模后的状态下，从浇口11c向空腔11a内注入收缩率比较小的第1树脂材料13(例如收缩率为4/1000的ABS树脂)，冷却、固化，形成外侧杠杆部件4。此时，在空腔11a内预先插入滑动芯(图中未示)，在第1树脂材料13固化的阶段，在各倾倒脚部4a的中部左右，形成轴插入孔4d。而后，从固定模11将离间的可动模12旋转180度后，而平行移动，如图17和图18所示，将在具有框形空腔14a、凹部14b(其中两者14a，14b是连通着)、浇口14c等的固定模14和上述可动模12合模后的状态下，从浇口14向空腔14a内注入收缩率比较大的第2树脂材料15(例如收缩率为20/1000的聚缩醛树脂)，冷却、固化，形成内侧杠杆部件3。此时，通过将外侧杠杆部件4的轴插入孔4d与固定模14的空腔14a连通，在轴插入孔4d内也填充了第2树脂材料15，所以固化后成为连接轴3d。即，第2树脂材料15比第1树脂材料13的收缩率大，所以在轴插入孔4d内冷却、固化第2树脂材料15后，形成连接轴3d时，在两者4d、3d间出现空隙，所以连接轴3d成为枢接在轴插入孔4d内的状态。
挤压加工金属板后而成的板5，如图10和图11所示，其上面形成了为将上述滑动销3c可自由滑动配合的一对第1切起部5a、为将上述旋转销4c可自由旋转配合的一对第2切起部5b、突设在3处的可插入到后述保持板6的固定孔6a中的第3切起部5c、为了插入后述接触橡胶的透孔5d。也就是，在板5上自由滑动地配合内侧杠杆部件3的下端部，而且，将外侧杠杆部件4的下端部自由旋转地配合状态下，设置交联体10。因此，交联体10是在可改变交叉角度的倾倒脚部3a，4a的倾倒动作的允许状态下，安装在板5上，得到了组件化的交联体10。此外，如上所述，内侧杠杆部件3的上端部自由旋转地配合在动作器2上，而且外侧杠杆部件4的上端部自由滑动地配合在动作器2上，其结果动作器2和交联体10和板5构成组件(参照图12)。
加压金属板得到的保持板6如图13所示，其上形成了为了插入板5的第3切起部5c的固定孔6a和、为了插入后述的接触橡胶8的透孔6b。
作为开关元件的膜片开关7，在上片和下片间有一个空间，被夹在保持板6和夹持板9间。此膜片开关7的开关是位置于板5的透孔5d或保持板6的透孔6b的下方。此开关部通过空间开口部对向地设置了上部电极和下部电极。
倒碗状的接触橡胶8，在其上端面与动作器2的挤压部2e相接触的状态下载置在膜片开关7上。此接着橡胶8的内侧向下设置着挤压突起8a，此挤压突起8a的下方安装着膜片开关7的上部电极。
接着，说明这样结构键开关的动作。现在，是如图1所示关的状态，操作者按下键顶面1时，随着动作器2的下降，一对杠杆部件3，4的倾倒脚部3a，4a倾倒，交联体10被压叠。而且在键顶面1下降到所定量时刻，被动作器2的挤压部2e挤压的接触橡胶8被压曲后，挤压突起8a压弯膜片开关7的上部片，开关部的上部电极和下部的电极接触开关处于导通的状态。另外，在开关导通的状态下若除去对键顶面1的压力时，压曲了的接触橡胶8由于本身的弹性而回到原来的状态，所以膜片开关7的上部电极与下部电极分离，开关恢复到关闭的状态，同时，由于动作器2被推压上来，所以交联体10直立起来，键顶面也被推上初期的位置。
本实施方案中，外侧杠杆部件4和内侧杠杆部件3是顺次成型，成为在轴插入孔4d内以枢接状态配合着连接轴3d的交联体10，所以可以省去用手工操作连接这一对杠杆部件3，4的繁杂组装作业，可以将组装作业性大幅度地提高。为此，得到的各杠杆部件3，4的大小相当小时，也可以简单确实地连接这两个杠杆部件3，4，制成交联体10，促进了键开关的小型化。
另外，在本实施方案中，在具有切起部5a，5b的板5上，安装着一对杠杆部件3，4，构成了组件化的交联体10，所以在安装在膜片开关7前，就可确认交联体10的动作有无不良状况。
在本实施方案中，在组装阶段，对于配合支持一对杠杆部件3，4的上端部的动作器2，只要将键顶面1的嵌合突起1a，1b压入即可，所以，将组件化的交联体10搭载在膜片开关7的保持板6上安装后，可以极其简单地安装键顶面1。
此外如图19所示，使用可以搭载支持多个对的杠杆部件3，4的横长板5，这样可将1枚的板5制成与多个开关共有的结构。使用这样的形状的板5时，可以在1枚的板5上并联设置多个(图19的情况是4个)交联体10，形成组件化，所以键盘输入装置的键开关组装作业将更有效地进行。
本发明，用以上说明的实施方式进行实施，可以起到以下的效果。
在成型了由收缩率小的树脂材料构成的具有轴插入孔的一个杠杆部件后，将收缩率大的树脂材料在上述的将轴插入孔作为空腔一部分的模内进行固化，成型另一个杠杆部件，这一对杠杆部件不用手工操作就可连接，而得到交联体，所以可以促进键开关的小型化和提高组装的效率。
权利要求
1．一种键开关，其特征是具有一方的轴插入孔中通过与另一方的连接轴枢接，使其交叉部位形成可自由旋转的连接一对杠杆部件、被这一对杠杆部件升降可能支持的键顶面、对此键顶面付与向上力的弹性部件、随着上述键顶面的升降动作进行开关动作的开关元件，其中将上述一对杠杆部件制成由收缩率互相不同的树脂材料构成的成型品，而且，在收缩率小的树脂材料构成的杠杆部件上设置上述的轴插入孔，同时在收缩率大的树脂材料构成的另一个杠杆部件上设置上述的连接轴。
2．一种键开关的制造方法，该键开关具有一方的轴插入孔中通过与另一方的连接轴枢接，使其交叉部位形成可自由旋转的连接一对杠杆部件、被这一对杠杆部件升降可能支持的键顶面、对此键顶面付与向上力的弹性部件、随着上述键顶面的升降动作进行开关动作的开关元件，其特征是将第1种的树脂材料在模型内固化，成型为具有上述轴插入孔的一个杠杆部件后，将比上述第1种的树脂材料的收缩率大的第2种树脂材料在将上述轴插入孔作为空腔一部分的模型内固化成型为另一个杠杆部件，则在上述轴插入孔内形成枢接上述连接轴的状态。
全文摘要
本发明提供了键开关及其制造方法,其特征是构成交联体10的一对杠杆部件3,4是由互相收缩率不同的树脂材料构成的成型品,而且收缩率小的树脂材料13构成的杠杆部件4中设计轴插入孔4d,同时收缩率大的树脂材料15构成的另一个杠杆部件3中设计连接轴3d。两个轴进行枢接。不需要手工操作连接两杠杆部件,可适应于键开关的小型化。
文档编号H01H13/14GK1296277SQ0013345
公开日2001年5月23日 申请日期2000年11月6日 优先权日1999年11月11日
发明者鸣泽强, 影山雅章 申请人:阿尔卑斯电气株式会社