JP3212436U - キースイッチ、キーユニット及びコンピューターキーボード - Google Patents
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Abstract
【課題】押圧時の操作感に優れたキースイッチ、キーユニット及びコンピューターキーボードを提供する。【解決手段】キースイッチ11は、操作体111と、固定フレーム113と、第1金属スプリング115と、第2金属スプリング117と、メンブレンスイッチ層119と、を含む。操作体は、ガイド柱1116を含み、固定フレームは、第1固定フレーム114と、第2固定フレーム116と、を含み、第2固定フレームは、ガイド管1163を含み、ガイド柱は、第1固定フレームを貫通し、一部がガイド管に挿入され、第2金属スプリングに弾性当接される。第1金属スプリングは、ガイド管の外側に嵌設され、第2金属スプリングは、ガイド管内に収容され、一端は、ガイド柱に弾性当接され、反対端は、メンブレンスイッチ層の表面に、接触されるか又は間隔を置いて設置され、メンブレンスイッチ層は、固定フレームの外側に設けられる。【選択図】図3
Description
本考案は、電子装置の入力装置に関し、特に、コンピューターキーボードのキースイッチ、キーユニット及び前記キーユニットを用いるコンピューターキーボードに関する。
現代の電子技術の発展に伴って、各種の電子製品は、次々と研究開発されているが、電子装置の主な入力装置として、特に、コンピューター装置のキーボードは、増々重要な役割を果たすようになっている。
キーボードは、ユーザーのクリック操作により、延いては対応するキーユニットを押圧することで、電子装置などのハードウェアに信号を入力する入力装置として機能し、今日、キーボードは普及されている。
キーボードにとって、快適な操作感は非常に重要である。キーを制御して上下に移動させる装置の材料から見ると、今日の市場を占める主なものは、シリコーンのようなプラスチック材料により製造される弾性体式のキーボードであり、前記弾性体は、キーキャップの真下に設けられて、キーキャップの下表面に接触される。キーユニットが押下されるとき、前記弾性体は押圧されて、スイッチをトリガーし、対応するメンブレンスイッチの回路板は、信号を対応するキーボードのCPUへ伝送する。この方法において、キーユニットが押下されるときの操作感は、弾性体により制御される。図1に示すように、プラスチック弾性体の力量行程曲線は波形で、曲線line1は、押圧されるときの圧力行程曲線であり、曲線line2は、解放されるときの圧力行程曲線である。そのため、押圧するときの操作感が良くない。その他のキーボードは、機械式のキーボードで、そのキーは、金属スプリングの圧縮及び関連構造により、金属スイッチの板バネを接触させるか又は接触させないことで、キースイッチの機能を果たす。このような機械式のキーの力量行程曲線は、行程のほぼ全般において線形であるため、優れた操作感を与えてくれる。しかし、機械式のキーは価格が極めて高く、回路板に溶接する必要もあり、コストが高く、普及させることができない。当然ながら、金属スプリングとプラスチック粒子の混合式のキーもあり、即ち、金属スプリングによりガイド柱を動かして上下に移動させることで、プラスチック粒子を押圧して、スイッチの機能を実現するが、ガイド柱がプラスチック粒子に接触されると、金属スプリングの線形曲線は、プラスチック粒子の弾性反発力により変形されて、機械式のキーのような線形の力量行程曲線を得ることができず、従って、普及させることは、より一層難しくなる。
本考案の主に解決する技術的な問題は、従来のコンピューターキーボードの操作感が良くないという問題である。上記の問題に対して、本考案は、操作感に優れたコンピューターキーボード及びコンピューターキーボードに用いるキーユニットを提供する。
上記の技術的な問題を解決するため、本考案の実施例で開示するキースイッチは、操作体、固定フレーム、第1金属スプリング、第2金属スプリングとメンブレンスイッチ層を含み、前記操作体はガイド柱を含み、前記固定フレームは、対応設置される第1固定フレームと第2固定フレームを含み、前記第2固定フレームは、ガイド管を含み、前記ガイド柱は、前記第1固定フレームを貫通し、そして、一部が前記ガイド管に挿入され且つ前記第2金属スプリングに弾性当接され、前記第1金属スプリングは前記ガイド管の外側に嵌設され、前記第2金属スプリングは前記ガイド管内に収容され、且つその一端は前記ガイド柱に弾性当接され、反対端は、前記メンブレンスイッチ層の表面に接触されるか又は間隙を置いて設置され、前記メンブレンスイッチ層は前記固定フレームの外側に設けられる。
本考案の提供するキースイッチの好ましい実施例において、前記メンブレンスイッチ層はメンブレンスイッチを含み、前記メンブレンスイッチは、対向し間隔を置いて設置される第1電極と第2電極を含む。前記操作体が押圧されるとき、前記第2金属スプリングは前記メンブレンスイッチ層に対して押し付け作用をし、前記第1電極と前記第2電極が接触されることにより、オンになる。前記第2金属スプリングが解放されるとき、前記第2金属スプリングの前記メンブレンスイッチ層に対する押し付け力がなくなるか又は減少され、前記第1電極は前記第2電極から分離されて、オフになる。
本考案の提供するキースイッチの好ましい実施例において、前記ガイド柱は、相接して設置される本体部と延伸端を含み、前記延伸端は、前記本体部の末端から垂直に延伸して形成され、前記第2金属スプリングの一端は、前記延伸端に嵌設され且つ前記本体部に互いに当接され、その反対端は前記メンブレンスイッチ層の表面に互いに接触される。
本考案の提供するキースイッチの好ましい実施例において、前記操作体は、押圧端及び本体を含み、前記押圧端と前記ガイド柱は、前記本体の2つの対向側にそれぞれ設けられ、前記押圧端は前記固定フレームの外に露出され、前記本体及び前記ガイド柱は、前記第1固定フレームと前記第2固定フレームが組み合わせられて形成される収容空間内に、対応して収容される。
本考案の提供するキースイッチの好ましい実施例において、前記操作体は、側壁及び摺動部を更に含み、前記摺動部は前記側壁の外側表面に設けられ、前記第1固定フレームは摺動溝を含み、前記摺動溝は前記摺動部に対応し嵌着して設置され、且つ前記操作体は前記第1固定フレームに対して、前記摺動溝の延伸方向に沿って往復摺動できる。
本考案の提供するキースイッチの好ましい実施例において、前記第1固定フレームと前記第2固定フレームは収容空間を形成し、前記操作体の本体及びガイド柱は、前記固定フレームが形成した収容空間内に対応して収容される。
本考案の提供するキースイッチの好ましい実施例において、前記固定フレームはストッパ部を更に含み、前記ストッパ部の一端は、前記固定フレームの内側下端に設けられ、それは前記固定フレームの上端と協働して、前記操作体の垂直方向における最大行程を限定する。
キースイッチは、操作体、固定フレーム、第1金属スプリング、第2金属スプリングとメンブレンスイッチ層を含み、前記操作体はガイド柱を含み、前記固定フレームはガイド管を含み、前記ガイド柱の一部は、前記ガイド管に挿入され且つ前記第2金属スプリングに弾性当接され、前記第1金属スプリングは前記ガイド管の外側に嵌設され、前記第2金属スプリングは前記ガイド管内に収容され、且つその一端は前記ガイド柱に弾性当接され、反対端は、前記メンブレンスイッチ層の表面に接触されるか又は間隙を置いて設置され、前記メンブレンスイッチ層は前記固定フレームの外側に設けられる。
本考案の提供するキースイッチの好ましい実施例において、前記操作体は、押圧端及び本体を含み、前記押圧端と前記ガイド柱は、前記本体の2つの対向側にそれぞれ設けられ、前記押圧端は前記固定フレームの外に露出され、前記固定フレームには収容空間を有し、前記本体及び前記ガイド柱は、前記固定フレーム内に対応して収容される。
本考案の提供するキースイッチの好ましい実施例において、前記固定フレームは側壁を含み、複数の前記側壁は収容空間を囲んで形成し、前記操作体の本体及びガイド柱は、前記固定フレームの収容空間内に対応して収容される。
本考案の提供するキースイッチの好ましい実施例において、前記固定フレームは、第1ストッパ部と第2ストッパ部を含み、前記第1ストッパ部は前記側壁の内側上端に設けられ、前記第2ストッパ部は、前記側壁の前記固定フレームの内側下部に隣接する部位に設けられ、前記第1ストッパ部と前記第2ストッパ部の間にガイドが形成され、前記操作体は、垂直方向において前記ガイドに沿って上下に移動する。
キースイッチは、操作体、固定フレーム、第1金属スプリング、第2金属スプリングと前記固定フレームの外側に設けられるメンブレンスイッチ層を含み、前記操作体は、互いに間隔を置いて設置されるガイド柱と位置制限スリーブを含み、前記ガイド柱は前記位置制限スリーブ内に設けられ、前記固定フレームは、ガイド管と前記ガイド管の外側に設けられる位置制限溝を含み、前記ガイド管と前記位置制限溝は、前記ガイド柱と前記位置制限スリーブにそれぞれ対応設置され、前記第1金属スプリングは、前記ガイド管の外側に嵌設され、そして前記位置制限溝内に収容され、且つ前記第1金属スプリングの両端は、前記位置制限スリーブと前記メンブレンスイッチ層にそれぞれ当接され、前記第2金属スプリングは、前記ガイド柱の外側に嵌設され、且つ前記ガイド管内に収容される。
本考案の提供するキースイッチの好ましい実施例において、前記位置制限スリーブの末端に当接部が設けられ、前記第1金属スプリングは前記当接部に当接される。
本考案の提供するキースイッチの好ましい実施例において、前記位置制限スリーブの内径は前記ガイド管の外径より大きく、そして一部が前記位置制限溝内に挿入して設けられる。
本考案の提供するキースイッチの好ましい実施例において、前記固定フレームは、位置制限壁を更に含み、前記位置制限壁は前記ガイド管を包囲し、そして前記ガイド管と同心に互いに間隔を置いて設置され、前記位置制限溝は前記ガイド管と前記位置制限壁の間に形成され、そして前記固定フレームを貫通する。
本考案の提供するキースイッチの好ましい実施例において、前記操作体は本体を含み、前記ガイド柱は、前記本体の中央から延伸して形成され、前記ガイド柱と前記本体の連結部に溝が設けられる。
本考案の提供するキースイッチの好ましい実施例において、前記溝は前記ガイド柱を取り囲み、且つ前記第2金属スプリングの一端は、前記溝内に係止して設けられる。
本考案の提供するキースイッチの好ましい実施例において、前記ガイド管の一端は閉鎖構造で、反対端の開口は前記ガイド柱に向けられる。
本考案の提供するキースイッチの好ましい実施例において、前記固定フレームは、対向して設置される第1ストッパ部と第2ストッパ部を更に含み、前記操作体は、ストッパブロックと位置制限突起を含み、前記操作体が解放されるとき、前記ストッパブロックは前記第1ストッパ部に対応して当接され、前記操作体が押圧されるとき、前記位置制限突起は前記第2ストッパ部に対応して当接される。
キーユニットは、キーキャップ及びキースイッチを含み、前記キーキャップは前記キースイッチに嵌設され、前記キースイッチは、上記任意1項に記載の前記キースイッチである。
キーユニットは、キーキャップ及びキースイッチを含み、前記キーキャップは前記キースイッチに嵌設され、前記キースイッチは、上記任意1項に記載の前記キースイッチである。
コンピューターキーボードは、複数の配列設置されるキーユニットを含み、前記キーユニットは、上記の前記キーユニットのとおりである。
本考案のキーユニット及び前記キーユニットを用いるコンピューターキーボードにおいて、前記第1金属スプリング、第2金属スプリングと操作体を利用して、前記操作体と協働して機械的な押圧を伝達させ、さらに、前記第1スプリング又は前記第2金属スプリングを利用して、前記メンブレンスイッチ層へ直接正面に弾性当接させて、前記メンブレンスイッチ層のメンブレンスイッチのオンとオフを実現する。それにより、前記キースイッチに2つの作動状態を有させ、即ち、機械式のキーボードの押圧感触を実現し、またメンブレンスイッチのキーボードの構造がシンプルで、コストが低いという特徴を統合させ、且つ上前記第1金属スプリングと第2金属スプリングの力量行程曲線は線形曲線であるため、押圧の操作感は、より良い。
本考案の実施例の技術的解決手段を更に明瞭に説明するため、以下では、実施例の記述において使用される図面に対して、簡単に紹介をするが、明らかに、以下の記述における図面は、本考案の一部の実施例に過ぎず、当業者は、創造性の労働を行わない前提で、これらの図面に基づいて他の図面を得ることができる。
図1は、従来のプラスチック製キーの圧力行程曲線図である。
図2は、本考案の第1実施形態の開示するコンピューターキーボードの斜視分解模式図である。
図3は、本考案の実施例1の提供するキーユニットの斜視分解模式図である。
図4は、図3に示すキースイッチの組立後の斜視断面図である。
図5は、図4示すキースイッチのオフ状態の部分断面図である。
図6は、図4示すキースイッチのオン状態の部分断面図である。
図7は、図3示すキースイッチの圧力行程曲線図である。
図8は、本考案の実施例2の提供するキースイッチの斜視分解模式図である。
図9は、図8示すキースイッチの組立後の斜視断面図である。
図10は、本考案の実施例3の提供するキーユニットの斜視分解模式図である。
図11は、図10示すキースイッチの組立後の斜視断面図である。
図12は、図11示すキースイッチのオフ状態の部分断面図である。
図13は、図11示すキースイッチのオン状態の部分断面図である。
図14は、図10示すキースイッチの圧力行程曲線図である。
以下では、本考案の実施例の図面を参考して、本考案の実施例の技術的解決手段に対して、明瞭で完全な記述を行うが、明らかに、記述する実施例は、本考案の実施例の一部であり、全部の実施例ではない。本考案の実施例に基づいて、当業者が創造性の労働を行わない前提で得られる全ての他の実施例は、いずれも本実用新案登録請求の範囲に属する。
本考案の実施例は、コンピューターキーボードを開示し、図2に示すように、前記コンピューターキーボード100は、上蓋101、下蓋103、制御回路板105、支持板107及び複数のキーユニットを含む。前記キーユニット1は、キーキャップ10とキースイッチ11を含む。前記キースイッチ11は、操作体111、固定フレーム113、第1金属スプリング115、第2金属スプリング117とメンブレンスイッチ層119により構成される。
前記上蓋101は、前記下蓋103と組合されて、一端が開口される収容空間を囲んで形成する。前記制御回路板105、支持板107及びキーユニット10は、前記収容空間内に対応して収容される。前記キーユニットは配列設置され、前記支持板107には、複数の取付孔108が設置されて、対応して前記キーユニット1を嵌着して固定する。前記キーユニット1の一部は、前記取付孔108を貫通し、一部は前記上蓋101の中空区域に対応して収容される。前記キースイッチ11のメンブレンスイッチ層109は、前記支持板107と前記下蓋103の間に挟まれて設けられる。
本考案は、3種類の異なる構造のキーユニットの実施例を提供する。
<実施例1>
図3に示すように、図3は、図2に示すコンピューターキーボードのキーユニットの斜視分解模式図である。前記キーユニット1は、キーキャップ10及びキースイッチ11を含む。前記キーキャップ10は、前記キースイッチ11の一端に被され、そして前記キースイッチ11と共に、同時に上下に移動する。
図3に示すように、図3は、図2に示すコンピューターキーボードのキーユニットの斜視分解模式図である。前記キーユニット1は、キーキャップ10及びキースイッチ11を含む。前記キーキャップ10は、前記キースイッチ11の一端に被され、そして前記キースイッチ11と共に、同時に上下に移動する。
前記キーキャップ10は、頂壁102及び4つの側壁104を含む。前記キーキャップ10の頂壁102は、ユーザーがタッチして押圧操作をすることに用いられる。前記頂壁102は、前記側壁104に相接して設置される。前記4つの側壁104は首尾が相接され、且つ前記頂壁102の同じ側に設けられることで、前記頂壁102は、前記4つの側壁104と組合されて、一端が開口される収容空間を囲んで形成する。前記キースイッチ11は、前記キーキャップ10の内側表面に当接される。
さらに、図4に示すように、図4は、図3示すキースイッチの組立後の斜視断面図である。前記キーユニット1のキースイッチ11は、物理的な押圧による入力信号を電気信号に転換するスイッチ転換素子である。ユーザーが前記キーユニット1のキーキャップ10の頂壁103を押圧するとき、前記キースイッチ11は、対応してオンになることで、前記キースイッチ11を導通させ、この導通信号は、コンピューターキーボード100の制御回路板105に伝達されて、電気入力信号を生成する。ユーザーが前記キーユニット1のキーキャップ10を押圧から解放したとき、前記キースイッチ11はオフになり、電気入力信号の生成を対応して停止させる。
前記キースイッチ11は、操作体111、固定フレーム113、第1金属スプリング115、第2金属スプリング117とメンブレンスイッチ層119を含む。前記固定フレーム113は、対応設置される第1固定フレーム114及び第2固定フレーム116を含む。
前記操作体111は、押圧端1111、本体1112、側壁1113、摺動部1114及びガイド柱1116を含む。
前記押圧端1111は、前記本体1112の上表面から延伸して形成され、全体は十字形柱状を呈し、それは前記キーキャップ10の内側表面に、直接に嵌着して固定される。前記本体1112は、全体が立方体状を呈する。前記2つの側壁1113は、前記本体1112の辺縁から前記押圧端1111側を遠く離れる方向に延伸して形成され、且つ前記2つの側壁1113は対向して設置される。前記摺動部1114は、前記側壁1113の外側表面に形成されるストリップ状の突起である。前記2つの摺動部1114は、前記本体1112に対して、中央対称状を呈する。前記ガイド柱1116は、前記本体1112の前記押圧端1111を遠く離れる下表面に設けられ、且つ前記本体1112の中央から延伸して形成される。前記ガイド柱1116は、相接して設置される本体部1117と延伸端1118を含む。前記延伸端1118は、前記本体部1117の末端から垂直に延伸して形成され、且つその横断面のサイズは、前記本体部1117の横断面のサイズより小さい。組立後に、前記ガイド柱1116は、前記第1金属スプリング115内に収容され、且つその末端の一部は、前記ガイド管1163内に挿入される。
前記固定フレーム113の第1固定フレーム114は、4つの側壁1141及び係止フック1142を含む。前記4つの側壁1141は、順に首尾が相接して設置され、中空収容空間を囲んで形成し、前記操作体111の本体1112、側壁1113、摺動部1114及びガイド柱1116は、前記収容空間内に対応して収容される。前記係止フック1142は、前記第1固定フレーム114の下側の表面から延伸して形成され、且つ前記本体1112側から遠く離れる方向に延伸して形成される。前記係止フック1142は、4つ設けられる。前記4つの係止フック1142は、対称に設置される。
前記第2固定フレーム116と前記第1固定フレーム114は、対応して係合され、組み立てて固定される。前記第2固定フレーム116は、突起1161、2つの摺動溝1162、ガイド管1163及び底壁1164を含む。
前記突起1161は、前記第2固定フレーム116の側壁(未図示)に設けられ、それと前記第1固定フレーム114の係止フック1142は、対応し係合して設置され、一体に固定されることで、前記第1固定フレーム114は前記第2固定フレーム116に対応して係合され、組み立てて固定される。
前記2つの摺動溝1162は、その内の2つの対向する側壁に設けられ、且つ前記操作体111の摺動部1114に互いに対応し、前記摺動溝1162は前記摺動部1114に互いに装着されて、摺動レールと摺動部の対応構造を形成し、前記摺動部1114は、前記摺動溝1162内で自由に摺動できる。それにより、前記操作体111を前記第2固定フレーム116に対して、前記摺動溝1162の延伸方向に沿って、所定の行程範囲内で、自由に上下に対向して往復摺動させる。
前記ガイド管1163は、中空円柱状構造であり、それは前記底壁1164の外側表面まで貫通される。
前記操作体111のガイド柱1116の一部は、前記第2固定フレーム116のガイド管1163の中空区域に挿入され、且つ前記第2固定フレーム116に対して、自由に上下に摺動できる。
前記第1金属スプリング115は、前記固定フレーム113のガイド管1163の外側に嵌設され、その上端は、前記操作体111の本体1112の下表面に当接され、下端は前記第2固定フレーム116の底壁1164の内側表面に当接される。前記第1金属スプリング115は、弾性変形範囲内で、外力により押圧されて対応して変形され、同時に、反作用の弾性力を生成する。
前記第2金属スプリング117は、弾性変形範囲内で、外力により押圧され対応して変形され、同時に、反作用の弾性力を生成する。組立後に、前記第2金属スプリング117は、前記ガイド管1163内に収容され、その一端は、前記ガイド柱1116の延伸端1118に嵌設され、且つ前記ガイド柱1116の本体部1117に互いに当接して固定され、反対端は、前記メンブレンスイッチ層119表面に、互いに接触されるか又は間隙を置いて設置される。前記第2金属スプリング117は、外力により押圧されて、収縮されるとき、その弾性力は、前記メンブレンスイッチ層119に対して押し付け作用をする。
前記メンブレンスイッチ層119は、表面に複数のメンブレンスイッチ1191が配列設置される薄膜層であり、それは前記第2固定フレーム1116の外側に設けられて、前記第2固定フレーム116の底壁1164の外側表面に、互いに接触されるか又は間隙を置いて設置される。図5と図6に示すように、図5は、図4に示すキースイッチのオフ状態の部分断面図であり、図6は、図4に示すキースイッチのオン状態の部分断面図である。前記メンブレンスイッチ1191は、対向し間隔を置いて設置される第1電極1191a、第2電極1191bを含み、圧力の作用により、前記第1電極1191aは前記第2電極1191bに対応して接触されて導通される。加えた圧力を解放したとき、前記第1電極1191aは、前記第2電極1191bに対応して分離されてオフにされる。
図4は、図3に示すキースイッチの組立後の斜視断面図である。前記キースイッチ11を組み立てるとき、まず、前記第1金属スプリング115を前記固定フレーム113のガイド管1163の外側に嵌設し、前記第2金属スプリング117を前記操作体111のガイド柱1116の外側に締り嵌めして嵌設する。
次に、前記操作体111のガイド柱1116の末端及び第2金属スプリング117を、前記第2固定フレーム116のガイド管1163内に挿入し、同時に、前記摺動部1114を前記第2固定フレーム116の摺動溝1162に対応して嵌着させ、前記摺動部1114は、前記摺動溝1162に対して所定範囲内で自由に上下に摺動できるため、前記操作体111は、前記第2固定フレーム116に対して上下の方向において、同様に、前記摺動部1114と共に、前記摺動溝1162に対して、同時に上下に対向して摺動される。
次に、前記第1固定フレーム114と前記第2固定フレーム116の間は、前記係止フック1142と前記突起1161の係合により一体に固定され、従って、前記操作体111の本体1112、側壁1113と摺動部1114は、前記第1固定フレーム114の中空収容空間内に収容される。
最後に、前記メンブレンスイッチ層119は、前記第2固定フレーム116の底壁1164の外側表面に配置される。
前記キースイッチ11の作動原理は、以下のとおりである。
前記キースイッチ11の作動原理は、以下のとおりである。
先ず、ユーザーが前記キーキャップ10に圧力を加える。
次に、前記キーキャップ10は、前記操作体111を前記メンブレンスイッチ層119の方向に向けて移動させ、両者の間の距離を短縮させる。
次に、前記キーキャップ10は、前記操作体111を前記メンブレンスイッチ層119の方向に向けて移動させ、両者の間の距離を短縮させる。
具体的には、前記操作体111は、下に向けて移動し、前記第1金属スプリング115を圧縮し、前記操作体111の摺動部1114を動かして、前記第2固定フレーム116の摺動溝1162に沿って、相対的に下に向けて摺動させ、前記ガイド柱1116は、同時に下に向けて変位して前記第2金属スプリング117を押圧して、前記第2金属スプリング117を対応して圧縮変形させ、且つ前記メンブレンスイッチ層119に対して押し付け作用を与えて、前記第1電極1191aと第2電極1191bを接触させて導通させ、それによりスイッチをオンにし、電気信号を生成して、前記制御回路板105に伝達する。
最後に、ユーザーが圧力を解放すると、前記第1金属スプリング115は、自体の復元変形の作用により、反力を生成して前記操作体111を上に向けて移動させ、前記ガイド柱1116を動かして同時に上に向けて移動させ、前記ガイド柱1116の前記第2金属スプリング117に対する押圧力を漸次に減らして消失させ、同時に、前記第2金属スプリング117は、同様に、自体の復元変形の特性に基づいて、前記第2金属スプリング117の前記メンブレンスイッチ層119に対する押圧力を消失するようにすることで、前記第1電極1191aと第2電極1191bが接触されず、オフになり、それによりスイッチをオフにし、入力信号の生成を停止させる。
図7は、前記キースイッチ11の圧力行程曲線図であり、ここで、曲線line1は、前記キースイッチ11が押圧されるときの圧力行程曲線で、曲線line2は、前記キースイッチ11が解放されるときの圧力行程曲線である。曲線line1と曲線line2は、いずれも線形曲線であるため、図1におけるプラスチック製キーの波形の行程曲線と比較して、前記キースイッチ11を押圧するときの操作感は極めて良い。
図7は、前記キースイッチ11の圧力行程曲線図であり、ここで、曲線line1は、前記キースイッチ11が押圧されるときの圧力行程曲線で、曲線line2は、前記キースイッチ11が解放されるときの圧力行程曲線である。曲線line1と曲線line2は、いずれも線形曲線であるため、図1におけるプラスチック製キーの波形の行程曲線と比較して、前記キースイッチ11を押圧するときの操作感は極めて良い。
従来技術と比較して、本実施形態のキーユニット1に、キースイッチ11を設置し、前記第1金属スプリング115を利用して、前記操作体111と協働して機械的な押圧を伝達させ、さらに、前記第2金属スプリング117の前記メンブレンスイッチ層119に対する弾性押圧を利用して、前記メンブレンスイッチ1191のオンとオフを実現して、前記キースイッチ1191に、2つの作動状態を有させる。即ち、機械式キーボードの押圧の感触を実現し、またメンブレンスイッチのキーボードの構造がシンプルで、コストが低いという特徴を統合させ、しかも、前記キースイッチ11の圧力行程曲線は、線形曲線でるため、押圧するときの操作感は、より良い。
<実施例2>
図8及び図9に示すように、図8は、本考案の実施例2の提供するキーユニットの斜視分解模式図である。図9は、図8に示すキースイッチの組立後の斜視断面図であり、本実施形態の提供するキーユニット2と実施例1の提供するキーユニット1の区別は、前記キースイッチ21の固定フレーム213が一体に形成されることである。
図8及び図9に示すように、図8は、本考案の実施例2の提供するキーユニットの斜視分解模式図である。図9は、図8に示すキースイッチの組立後の斜視断面図であり、本実施形態の提供するキーユニット2と実施例1の提供するキーユニット1の区別は、前記キースイッチ21の固定フレーム213が一体に形成されることである。
同様に、前記キーユニット2は、キーキャップ20及びキースイッチ21を含む。前記キーキャップ20は、前記キースイッチ21の一端に被され、そして前記キースイッチ21と共に、同時に上下に移動する。
前記キーキャップ20は、頂壁201及び4つの側壁203を含む。前記キーキャップ20の頂壁201は、ユーザーがタッチして押圧操作することに用いられる。前記頂壁201は前記側壁203に相接して設置される。前記4つの側壁203は、首尾が相接され、前記頂壁201の同じ側に設けられ、それにより、前記頂壁201は前記4つの側壁203に対応して、一端が開口される収容空間を形成する。前記キースイッチ21は、前記キーキャップ20の内側表面に当接される。
さらに、図9に示すように、図9は、図8に示すキースイッチの組立後の斜視断面図である。前記キーユニット2のキースイッチ21は、物理的な押圧入力信号を電気信号に転換するスイッチ転換素子である。ユーザーが前記キーユニット2のキーキャップ20の頂壁201を押圧するとき、前記キースイッチ21は対応してオンにされ、前記キースイッチ21を導通させ、該導通信号は、前記コンピューターキーボード100の制御回路板105に伝達されて、電気入力信号を生成する。ユーザーが前記キーユニット2のキーキャップ20を押圧から解放したとき、前記キースイッチ21はオフにされ、対応して電気入力信号の生成を停止する。
前記キースイッチ21は、操作体211、固定フレーム213、第1金属スプリング215、第2金属スプリング217とメンブレンスイッチ層219を含む。前記固定フレーム213と前記実施例1における固定フレーム113の区別は、前記キースイッチ21の固定フレーム213が一体に形成されることである。
具体的には、前記操作体211は、押圧端2111、2つの側壁2112、本体2113、2つの弾性支持フレーム2114とガイド柱2115を含む。前記2つの側壁2112は対向して設置され、且つ前記本体2113の側面の同じ側から延伸して形成される。前記2つ弾性支持フレーム2114は、同様に、前記本体2113の他の2つの対向側から延伸して形成される。前記2つの側壁2112と前記2つの弾性支持フレーム2114は、対応して収容空間を形成する。前記ガイド柱2115の一部は、前記収容空間内に収容され、且つ前記ガイド柱2115は、本体部2116と延伸端2117を含む。
前記固定フレーム213は、4つの側壁2131、弾性係止フック2132、突起2133及び第1ストッパ部2134a、第2ストッパ部2134b、ガイド管2135と底壁2136を含み、前記4つの側壁2131は、首尾が垂直に相接されて、中空区域を囲んで形成し、前記弾性係止フック2132は、前記その内の2つの対向する側壁2131の外側表面に設けられ、且つ前記収容空間から遠く離れる側に向けて延伸される。前記突起2133は、前記側壁2131の外周に設けられ、前記キースイッチ21がコンピューターキーボード100に組み立てられるとき、それと前記弾性係止フック2132は共に、キーユニット2を前記取付孔108に貫通させ、前記支持板107に係合して固定させることに用いられる。
前記第2ストッパ部2134bは、前記側壁2131の前記固定フレーム213の内側下部に隣接する部位に設けられ、それと前記側壁2131の上端の第1ストッパ部2134aの間に、ガイドが形成され、前記操作体211は、垂直方向において、前記ガイドに沿って上下に移動する。
前記ガイド管2135は、中空円柱状構造で、それは、前記底壁2136の外側表面まで貫通される。
前記第1金属スプリング215は、前記固定フレーム213のガイド管2135の外側に嵌設され、その上端は、前記操作体211の本体2113の下表面に当接され、下端は前記固定フレーム213の底壁2136の内側表面に当接される。前記第1金属スプリング215は、弾性変形範囲内で、外力による押圧を受けて、対応して変形され、同時に、反作用の弾性力を生成する。
前記第2金属スプリング217は、弾性変形範囲内で、外力による押圧を受けて、対応して変形され、同時に、反作用の弾性力を生成する。組立後に、前記第2金属スプリング217は、前記ガイド管2135内に収容され、その一端は、前記ガイド柱2115の延伸端2117に嵌設され、且つ前記ガイド柱2115の本体部2116と互いに当接して固定され、反対端は、前記メンブレンスイッチ層219の表面に、互いに接触されるか又は間隙を置いて設置される。前記第2金属スプリング217が外力の押圧を受けて収縮されるとき、その弾性は、前記メンブレンスイッチ層219に対して押し付け作用をする。
前記第2金属スプリング217は、弾性変形範囲内で、外力による押圧を受けて、対応して変形され、同時に、反作用の弾性力を生成する。組立後に、前記第2金属スプリング217は、前記ガイド管2135内に収容され、その一端は、前記ガイド柱2115の延伸端2117に嵌設され、且つ前記ガイド柱2115の本体部2116と互いに当接して固定され、反対端は、前記メンブレンスイッチ層219の表面に、互いに接触されるか又は間隙を置いて設置される。前記第2金属スプリング217が外力の押圧を受けて収縮されるとき、その弾性は、前記メンブレンスイッチ層219に対して押し付け作用をする。
図9は、図8に示すキースイッチの組立後の斜視断面図である。前記キースイッチ21を組み立てるとき、先ず、前記第1金属スプリング215を前記固定フレーム213のガイド管2135の外側に嵌設し、前記第2金属スプリング217を前記操作体211のガイド柱2115の外側に締り嵌めして嵌設する。
次に、前記操作体211のガイド柱2115の末端及び第2金属スプリング217を、前記固定フレーム213のガイド管2135内に挿入し、同時に、前記操作体211は、前記固定フレーム213に嵌着されて対応し、前記操作体211は、所定範囲内で、自由に上下に摺動できる。従って、前記操作体211の本体2113、2つの側壁2112は、前記固定フレーム213の収容空間内に収容される。
次に、前記操作体211のガイド柱2115の末端及び第2金属スプリング217を、前記固定フレーム213のガイド管2135内に挿入し、同時に、前記操作体211は、前記固定フレーム213に嵌着されて対応し、前記操作体211は、所定範囲内で、自由に上下に摺動できる。従って、前記操作体211の本体2113、2つの側壁2112は、前記固定フレーム213の収容空間内に収容される。
最後に、前記メンブレンスイッチ層219は、前記固定フレーム213の底壁2136の外側表面に配置される。
実施例2の作動原理は、実施例1と同じであるため、ここでは説明を省略する。
<実施例3>
前記キーユニット3の構造は、図10に示すとおりであり、前記キーユニット3は、キーキャップ30及びキースイッチ31を含む。前記キーキャップ30は、前記キースイッチ31の一端に被せられ、そして前記キースイッチ31と共に、同時に上下に移動する。
前記キーユニット3の構造は、図10に示すとおりであり、前記キーユニット3は、キーキャップ30及びキースイッチ31を含む。前記キーキャップ30は、前記キースイッチ31の一端に被せられ、そして前記キースイッチ31と共に、同時に上下に移動する。
前記キーキャップ30は、頂壁301及び4つの側壁303を含む。前記キーキャップ30の頂壁301は、ユーザーがタッチして押圧操作することに用いられる。前記頂壁301は、前記4つの側壁303に相接して設置される。前記4つの側壁303は、首尾が相接され、そして前記頂壁301の同じ側に設けられ、前記頂壁301は、前記4つの側壁303と対応して、一端が開口される収容空間を囲んで形成する。前記キースイッチ31は、前記キーキャップ30の内側表面に当接される。
さらに、図11に示すように、図11は、図10に示すキースイッチの組立後の斜視断面図である。前記キーユニット3のキースイッチ31は、物理的な押圧による入力信号を電気信号に転換するスイッチ転換素子である。ユーザーが前記キーユニット3のキーキャップ30の頂壁301を押圧するとき、前記キースイッチ31は対応してオンになり、ユーザーが前記キーキャップ30に加える機械的な圧力に対応して、前記キースイッチ31を導通させ、該導通信号は、キーボード100の制御回路板105まで伝達されて、電気入力信号が生成される。ユーザーが前記キーユニット3のキーキャップ30を押圧から解放したとき、前記キースイッチ31はオフにされ、電気入力信号の生成を対応して停止する。
前記キースイッチ31は、操作体311、固定フレーム313、第1金属スプリング315、第2金属スプリング317とメンブレンスイッチ層319を含む。前記操作体311は、一部が前記固定フレーム313内に収容され、前記メンブレンスイッチ層319は、前記固定フレーム313の外側に設けられる。前記第1金属スプリング315は前記固定フレーム313内に収容され、且つ前記第1金属スプリング315の両端は、前記操作体311と前記メンブレンスイッチ層319に、それぞれ当接される。前記第2金属スプリング317の両端は、前記操作体311と前記固定フレーム313、にそれぞれ弾性当接される。
前記操作体311は、押圧端3111、本体3112、ストッパブロック3113、摺動部3114、位置制限突起3115、ガイド柱3116及び位置制限スリーブ3117を含む。
前記押圧端3111は、前記本体3112の上表面から延伸して形成され、全体は十字形柱状を呈し、それは、前記キーキャップ30の内側表面に直接に嵌着して固定される。前記本体3112は、全体的に四角形の中空構造を呈する。前記ストッパブロック3113は、前記本体3112の2つの対向側の表面にそれぞれ設けられ、且つ前記ストッパブロック3113は、対を成して設置され、即ち、各2つのストッパブロック3113は、前記本体3112の2つの対向側表面に対称に設けられ、且つ前記本体3112に対して対称する。
前記摺動部3114は、4つ設けられ、前記本体3112の外側表面に形成されるストリップ状構造である。前記4つの摺動部3114は、前記本体3112に対して、中央対称状を呈する。
前記位置制限突起3115は、前記本体3112の下表面に設けられ、それは、前記本体3112と一体構造である。
前記ガイド柱3116の全体は円柱体構造を呈し、それは、前記本体3112の中央から前記押圧端3111を遠く離れる方向に向けて延伸して形成され、即ち、前記ガイド柱3116と前記押圧端3111は、前記本体3112の2つの対向側にそれぞれ設けられる。ここで、前記ガイド柱3116と前記本体3112の連結部に溝3118が設けられ、前記溝3118は環状溝であり、前記ガイド柱3116の一端を取り囲む。
前記位置制限スリーブ3117は、前記ガイド柱の3116に、互いに間隔を置いて設置され、且つ前記ガイド柱3116を包囲する。前記位置制限スリーブ3117は、前記本体3112の中空空域内に設けられ、それは、前記本体3112の中央から前記押圧端3111を遠く離れる方向に向けて延伸して形成される。前記位置制限スリーブ3117の一端は、前記操作体311に連結され、他の反対末端は、浮かされて設置され、且つ当接部3119が設けられる。前記位置制限スリーブ3117と前記ガイド柱3116の間に間隙を有する。
前記固定フレーム313は、頂部が開口される収容空間を有し、それは、前記操作体311の本体3112、ストッパブロック3113、摺動部3114、位置制限突起3115、ガイド柱3116及び位置制限スリーブ3117を収容する。
前記固定フレーム313は、側壁3131、弾性係止フック3132、環状台3133、第1ストッパ部3134a、第2ストッパ部3134b、摺動溝3136、ガイド管3137、位置制限壁3138と位置制限溝3139を含む。
4つの前記側壁3131は、順に首尾が相接して設置され、頂部が開口状を呈する収容空間を対応して囲んで形成する。前記弾性係止フック3132は、前記その内の2つの対向する側壁2131の外側表面に設けられ、且つ前記収容空間を遠く離れる外側に向けて延伸される。
前記環状台3133は、前記側壁2131の外周に設けられ、それは、前記側壁2131から前記側壁2131を遠く離れる方向に向けて垂直に延伸して形成され、前記キースイッチ31が前記キーボード100に組み立てられるとき、それと前記弾性係止フック3132は、共に、キーユニット31を前記取付孔108に貫通させ、前記支持板107に係合して固定させることに用いられる。
前記第1ストッパ部3134aは、前記固定フレーム313の内側上端位置に位置し、前記第2ストッパ部3134bは、前記固定フレーム313の内側下端位置に位置し、両者は、対向し間隔を置いて設置される。ここで、前記第1ストッパ部3134aは、前記側壁3131の内側に設けられ、前記第2ストッパ部3134bは、前記位置制限壁3138の外側に設けられる。前記操作体311のストッパブロック3113は、前記第1ストッパ部3134aに互いに対応し、前記ストッパブロック3113が前記第1ストッパ部3134aに、互いに当接されるとき、前記操作体311は押圧されていない。他方で、前記操作体311の位置制限突起3115は、前記第2ストッパ部3134bに、互いに対応し、前記位置制限突起3115が前記第2ストッパ部3134bに、互いに当接されるとき、前記操作体311は、最大行程まで押圧されている。
前記摺動溝3136は、前記固定フレーム313の内側に設けられ、そして前記2つの隣り合っている側壁2131の相接箇所に隣接する。前記摺動溝3136は前記操作体311の摺動部3114に、互いに嵌着されて対応して、前記操作体311を前記固定フレーム313に対して、垂直方向に沿って、所定の行程内で自由に上下に摺動させる。
前記ガイド管3137は、中空円柱状構造であり、その一端は閉鎖構造で、反対端は開口して前記ガイド柱3116に向けられる。前記ガイド管3137は、前記ガイド柱3116に対応設置され、前記ガイド柱3116は、前記ガイド管3137内で、往復運動できる。
前記位置制限壁3138の全体は、中空円柱状構造を呈し、それと前記ガイド管3137は、同心に互いに間隔を置いて設置される。前記位置制限壁3138は前記固定フレーム313と一体構造である。ここで、前記位置制限壁3138は、前記ガイド管3137を包囲し、そして前記ガイド管3137の開口される一端に、互いに連結される。
前記位置制限溝3139は、前記ガイド管3137と前記位置制限壁3138の間に形成され、そして前記固定フレーム313を貫通する。前記位置制限溝3139は、前記位置制限スリーブ3117に対応設置され、前記位置制限スリーブ3117の外径は、前記ガイド管3137より大きく、そして一部が前記位置制限溝3139内に挿入され、且つ前記位置制限溝3139の内部で往復運動できる。
前記第1金属スプリング315は、前記固定フレーム313のガイド管3137の外側に嵌設され、その一端は、前記操作体311の位置制限スリーブ3117に弾性当接され、反対端は、前記メンブレンスイッチ層319の表面に、互いに弾性接触される。ここで、前記第1金属スプリング315は、前記位置制限スリーブ3117の当接部3119に当接される。前記第1金属スプリング315は、弾性変形範囲内で、外力の押圧を受けて対応して変形され、同時に、反作用の弾性力を生成する。
前記第2金属スプリング317は弾性変形範囲内で、外力による押圧を受けて対応して変形され、同時に、反作用の弾性力を生成する。組立後に、前記第2金属スプリング317は、前記ガイド柱3116の外側に嵌設され、そして一部が前記ガイド管3137内に収容される。前記第2金属スプリング3172の両端は、前記ガイド管3137と前記操作体311の本体3112に、それぞれ弾性当接される。ここで、前記第2金属スプリング317の一端は、前記溝3118内に係止して設けられ、前記操作体311の本体3112に当接される。
前記メンブレンスイッチ層319は、前記支持板107と前記下蓋13の間に挟まれて設けられる。且つ前記メンブレンスイッチ層319は、表面に複数のメンブレンスイッチ319が配列設置される薄膜層であり、それは前記固定フレーム313の外側に設けられる。図12と図13に示すように、図12は、図11に示すキースイッチのオフ状態の部分断面図である。図13は、図11に示すキースイッチのオン状態の部分断面図である。前記メンブレンスイッチ319は、対向し間隔を置いて設置される第1電極3191a、第2電極3219bを含み、圧力の作用により、前記第1電極3191aは、前記第2電極3191bに、対応して接触されて導通される。加えられる圧力を解放したとき、前記第1電極3191aと前記第2電極3191bは、対応して分離されオフになる。
前記キースイッチ31を組み立てるとき、まず、固定フレーム313と第1金属スプリング315を提供し、前記第1金属スプリング315を前記固定フレーム313の位置制限溝3139内に入れ、前記ガイド管3137の外側に嵌設する。
次に、前記操作体311と前記第2金属スプリング317を提供し、前記第2金属スプリング317の一端を、前記操作体311のガイド柱3116の外側に嵌設し、且つ前記溝3118に、互いに当接させて固定し、前記第2金属スプリング317の反対端は、前記ガイド管3137内に挿入され、そして、前記ガイド管3137の閉鎖構造を有する一端に当接される。同時に、前記操作体311の位置制限スリーブ3117は、一部が前記位置制限溝3139内に挿入され、且つ前記位置制限スリーブ3117の当接部3119は、前記第1金属スプリング315の一端に当接される。従って、前記操作体311の摺動部3114は、前記固定フレーム313の摺動溝3136に、対応して嵌着され、前記ストッパブロック3113は、前記第1ストッパ部3134aと前記第2ストッパ部3134bの間に設置される。
次に、前記キースイッチ31の弾性係止フック3132と環状台3133は、前記支持板107の取付孔171に互いに対応し、前記支持板107を挟んで設け、係合して固定することで、前記キースイッチ31の固定フレーム313は、前記支持板107に対して静止される。
最後に、キーキャップ30を前記操作体311の上端に被せ、前記メンブレンスイッチ層319は、前記支持板107と前記下蓋13の間に挟まれて設けられ、前記第1金属スプリング315と前記メンブレンスイッチ層319は、表面が互いに接触される。このようにして、前記キースイッチ31の組み立てを完了する。
前記キースイッチ31の作動原理は、以下のとおりである。
先ず、ユーザーは、前記キーキャップ30に圧力を加える。
次に、前記キーキャップ30は、前記操作体311を前記メンブレンスイッチ層319の方向に向けて移動させ、両者の間の距離を短縮させる。
先ず、ユーザーは、前記キーキャップ30に圧力を加える。
次に、前記キーキャップ30は、前記操作体311を前記メンブレンスイッチ層319の方向に向けて移動させ、両者の間の距離を短縮させる。
具体的には、前記操作体311は、下に向けて移動して、前記第2金属スプリング317を圧縮し、前記操作体311の摺動部3114を動かして、前記固定フレーム313の摺動溝3136に沿って、相対的に下に向けて摺動させる。同時に、前記位置制限スリーブ3117は、前記第1金属スプリング315を圧縮させて、前記第1金属スプリング315を、対応して圧縮変形させ、そして前記メンブレンスイッチ層319に対して押し付け作用させて、前記第1電極1191aと第2電極1191bを接触させて導通させる。それにより、スイッチをオンにし、電気信号を生成して前記制御回路板15まで伝達する。
最後に、ユーザーが圧力を解放すると、前記第2金属スプリング317は、自体の復元変形の作用により、反力を生成して、前記操作体311を動かして、上に向けて移動させ、前記ガイド柱3116を動かして、同時に上に向けて移動させ、前記位置制限スリーブ3117の前記第1金属スプリング315に対する押圧力を次第に減少させて消失させ、さらに、前記第1金属スプリング315は、同様に、自体の復元変形の特性に基づいて、前記第1金属スプリング315の前記メンブレンスイッチ層319に対する押圧力を消失させ、前記第1電極3191aと第2電極3191bを接触させず分離させて、スイッチをオフにし、入力信号の生成を停止する。
図14は、図11に示すキースイッチ31の圧力行程曲線であり、ここで、曲線line1は、前記キースイッチ31が押圧されるときの圧力行程曲線で、曲線line2は、前記キースイッチ31が解放されるときの圧力行程曲線であり、曲線line1と曲線line2は、いずれも線形曲線であるため、前記キースイッチ31の押圧の操作感は、極めて良い。
図14は、図11に示すキースイッチ31の圧力行程曲線であり、ここで、曲線line1は、前記キースイッチ31が押圧されるときの圧力行程曲線で、曲線line2は、前記キースイッチ31が解放されるときの圧力行程曲線であり、曲線line1と曲線line2は、いずれも線形曲線であるため、前記キースイッチ31の押圧の操作感は、極めて良い。
従来技術と比較して、本実施形態のキーユニットにおいて、キースイッチ31を設置し、第1金属スプリング315、第2金属スプリング317と操作体311を利用して、前記固定フレーム313と協働して機械的な押圧を伝達させ、同時に、前記第1金属スプリング315を利用して、前記メンブレンスイッチ層319へ直接正面に弾性押圧及び分離させることで、前記メンブレンスイッチ層319のオンとオフを実現して、前記キースイッチ31に、2つの作動状態を有させ、即ち、機械式キーボードの線形の押圧感触を実現し、さらにメンブレンスイッチのキーボードの構造がシンプルで、低コストであるという特徴を統合させ、且つ前記固定フレーム313のガイド管3137と位置制限溝3139は、前記操作体311のガイド柱3116と位置制限スリーブ3117に、互いに嵌設され、キースイッチ31の組み立てを容易にする。
上記は、本考案の実施例に過ぎず、決して、それにより本実用新案登録請求の範囲を制限するものではなく、本考案の明細書及び図面の内容を利用して行われる同効果構造又は同効果フローの変換、又は直接又は間接にその他の関連する技術分野を利用することは、いずれも同じ理由により、本実用新案登録請求の範囲に属する。
前記上蓋101は、前記下蓋103と組合されて、一端が開口される収容空間を囲んで形成する。前記制御回路板105、支持板107及びキーユニット1は、前記収容空間内に対応して収容される。前記キーユニットは配列設置され、前記支持板107には、複数の取付孔108が設置されて、対応して前記キーユニット1を嵌着して固定する。前記キーユニット1の一部は、前記取付孔108を貫通し、一部は前記上蓋101の中空区域に対応して収容される。前記キースイッチ11のメンブレンスイッチ層109は、前記支持板107と前記下蓋103の間に挟まれて設けられる。
さらに、図4に示すように、図4は、図3示すキースイッチの組立後の斜視断面図である。前記キーユニット1のキースイッチ11は、物理的な押圧による入力信号を電気信号に転換するスイッチ転換素子である。ユーザーが前記キーユニット1のキーキャップ10の頂壁102を押圧するとき、前記キースイッチ11は、対応してオンになることで、前記キースイッチ11を導通させ、この導通信号は、コンピューターキーボード100の制御回路板105に伝達されて、電気入力信号を生成する。ユーザーが前記キーユニット1のキーキャップ10を押圧から解放したとき、前記キースイッチ11はオフになり、電気入力信号の生成を対応して停止させる。
前記メンブレンスイッチ層119は、表面に複数のメンブレンスイッチ1191が配列設置される薄膜層であり、それは前記第2固定フレーム116の外側に設けられて、前記第2固定フレーム116の底壁1164の外側表面に、互いに接触されるか又は間隙を置いて設置される。図5と図6に示すように、図5は、図4に示すキースイッチのオフ状態の部分断面図であり、図6は、図4に示すキースイッチのオン状態の部分断面図である。前記メンブレンスイッチ1191は、対向し間隔を置いて設置される第1電極1191a、第2電極1191bを含み、圧力の作用により、前記第1電極1191aは前記第2電極1191bに対応して接触されて導通される。加えた圧力を解放したとき、前記第1電極1191aは、前記第2電極1191bに対応して分離されてオフにされる。
従来技術と比較して、本実施形態のキーユニット1に、キースイッチ11を設置し、前記第1金属スプリング115を利用して、前記操作体111と協働して機械的な押圧を伝達させ、さらに、前記第2金属スプリング117の前記メンブレンスイッチ層119に対する弾性押圧を利用して、前記メンブレンスイッチ1191のオンとオフを実現して、前記キースイッチ11に、2つの作動状態を有させる。即ち、機械式キーボードの押圧の感触を実現し、またメンブレンスイッチのキーボードの構造がシンプルで、コストが低いという特徴を統合させ、しかも、前記キースイッチ11の圧力行程曲線は、線形曲線であるため、押圧するときの操作感は、より良い。
4つの前記側壁3131は、順に首尾が相接して設置され、頂部が開口状を呈する収容空間を対応して囲んで形成する。前記弾性係止フック3132は、前記その内の2つの対向する側壁3131の外側表面に設けられ、且つ前記収容空間を遠く離れる外側に向けて延伸される。
前記環状台3133は、前記側壁3131の外周に設けられ、それは、前記側壁3131から前記側壁3131を遠く離れる方向に向けて垂直に延伸して形成され、前記キースイッチ31が前記キーボード100に組み立てられるとき、それと前記弾性係止フック3132は、共に、キーユニット3を前記取付孔108に貫通させ、前記支持板107に係合して固定させることに用いられる。
前記摺動溝3136は、前記固定フレーム313の内側に設けられ、そして前記2つの隣り合っている側壁3131の相接箇所に隣接する。前記摺動溝3136は前記操作体311の摺動部3114に、互いに嵌着されて対応して、前記操作体311を前記固定フレーム313に対して、垂直方向に沿って、所定の行程内で自由に上下に摺動させる。
前記メンブレンスイッチ層319は、前記支持板107と前記下蓋13の間に挟まれて設けられる。且つ前記メンブレンスイッチ層319は、表面に複数のメンブレンスイッチ層319が配列設置される薄膜層であり、それは前記固定フレーム313の外側に設けられる。図12と図13に示すように、図12は、図11に示すキースイッチのオフ状態の部分断面図である。図13は、図11に示すキースイッチのオン状態の部分断面図である。前記メンブレンスイッチ層319は、対向し間隔を置いて設置される第1電極3191a、第2電極3219bを含み、圧力の作用により、前記第1電極3191aは、前記第2電極3191bに、対応して接触されて導通される。加えられる圧力を解放したとき、前記第1電極3191aと前記第2電極3191bは、対応して分離されオフになる。
Claims (21)
- キースイッチであって、操作体と、固定フレームと、第1金属スプリングと、第2金属スプリングと、メンブレンスイッチ層と、を含み、
前記操作体は、ガイド柱を含み、
前記固定フレームは、対応設置される第1固定フレームと、第2固定フレームと、を含み、前記第2固定フレームは、ガイド管を含み、前記ガイド柱は前記第1固定フレームを貫通して、一部が前記ガイド管に挿入され且つ前記第2金属スプリングに弾性当接され、
前記第1金属スプリングは前記ガイド管の外側に嵌設され、
前記第2金属スプリングは前記ガイド管内に収容され、且つその一端は前記ガイド柱に弾性当接され、反対端は、前記メンブレンスイッチ層の表面に接触されるか又は間隙を置いて設置され、
前記メンブレンスイッチ層は前記固定フレームの外側に設けられることを特徴とするキースイッチ。 - 前記メンブレンスイッチ層はメンブレンスイッチを含み、前記メンブレンスイッチは、対向し間隔を置いて設置される第1電極と、第2電極と、を含み、
前記操作体が押圧されるとき、前記第2金属スプリングは、前記メンブレンスイッチ層に対して押し付け作用をし、前記第1電極と前記第2電極が接続することにより、導通され、
前記第2金属スプリングが解放されるとき、前記第2金属スプリングの前記メンブレンスイッチ層に対する押し付け力がなくなるか又は減少されて、前記第1電極と前記第2電極が分離されて、オフになることを特徴とする請求項1に記載のキースイッチ。 - 前記ガイド柱は、相接して設置される本体部と延伸端を含み、前記延伸端は、前記本体部の末端から垂直に延伸して形成され、前記第2金属スプリングの一端は、前記延伸端に嵌設され且つ前記本体部に当接され、その反対端は前記メンブレンスイッチ層の表面に接触されることを特徴とする請求項2に記載のキーユニット。
- 前記操作体は、押圧端及び本体を含み、前記押圧端と前記ガイド柱は、前記本体の2つの対向側にそれぞれ設けられ、前記押圧端は前記固定フレームの外に露出され、前記本体及び前記ガイド柱は、前記第1固定フレームと前記第2固定フレームが組み立てられて形成される収容空間内に対応して収容されることを特徴とする請求項2に記載のキーユニット。
- 前記操作体は、側壁及び摺動部を更に含み、前記摺動部は前記側壁の外側表面に設けられ、前記第1固定フレームは摺動溝を含み、前記摺動溝と前記摺動部は対応し嵌着して設置され、且つ前記操作体は前記第1固定フレームに対して、前記摺動溝の延伸方向に沿って往復摺動できることを特徴とする請求項4に記載のキーユニット。
- 前記第1固定フレームと前記第2固定フレームは収容空間を形成し、前記操作体の本体及びガイド柱は、前記固定フレームが形成した収容空間内に対応して収容されることを特徴とする請求項5に記載のキーユニット。
- 前記固定フレームはストッパ部を更に含み、前記ストッパ部の一端は前記固定フレームの内側下端に設けられ、それは前記固定フレームの上端と協働して、前記操作体の垂直方向における最大行程を限定することを特徴とする請求項6に記載のキーユニット。
- キースイッチであって、操作体と、固定フレームと、第1金属スプリングと、第2金属スプリングと、メンブレンスイッチ層と、を含み、
前記操作体はガイド柱を含み、
前記固定フレームはガイド管を含み、前記ガイド柱の一部は、前記ガイド管に挿入され且つ前記第2金属スプリングに弾性当接され、
前記第1金属スプリングは前記ガイド管の外側に嵌設され、
前記第2金属スプリングは前記ガイド管内に収容され、且つその一端は前記ガイド柱に弾性当接され、反対端は、前記メンブレンスイッチ層の表面に接触されるか又は間隙を置いて設置され、
前記メンブレンスイッチ層は、前記固定フレームの外側に設けられることを特徴とするキースイッチ。 - 前記操作体は、押圧端及び本体を含み、前記押圧端と前記ガイド柱は、前記本体の2つの対向側にそれぞれ設けられ、前記押圧端は前記固定フレームの外に露出され、前記固定フレームは収容空間を有し、前記本体及び前記ガイド柱は、前記固定フレーム内に対応して収容されることを特徴とする請求項8に記載のキーユニット。
- 前記固定フレームは、複数の側壁を含み、前記複数の側壁は収容空間を囲んで形成し、前記操作体の本体及びガイド柱は、前記固定フレームの収容空間内に対応して収容されることを特徴とする請求項9に記載のキーユニット。
- 前記固定フレームは、第1ストッパ部と第2ストッパ部を含み、前記第1ストッパ部は前記側壁の内側上端に設けられ、前記第2ストッパ部は、前記側壁の前記固定フレームの内側下部に隣接する部位に設けられ、前記第1ストッパ部と前記第2ストッパ部の間にガイドが形成され、前記操作体は、垂直方向において前記ガイドに沿って上下に移動することを特徴とする請求項10に記載のキーユニット。
- キースイッチであって、操作体と、固定フレームと、第1金属スプリングと、第2金属スプリングと、前記固定フレームの外側に設けられるメンブレンスイッチ層と、を含み、
前記操作体は、互いに間隔を置いて設置されるガイド柱と位置制限スリーブを含み、前記ガイド柱は前記位置制限スリーブ内に設けられ、
前記固定フレームはガイド管と、前記ガイド管の外側に設けられる位置制限溝と、を含み、前記ガイド管と前記位置制限溝は、前記ガイド柱と前記位置制限スリーブに、それぞれ対応設置され、
前記第1金属スプリングは、前記ガイド管の外側に嵌設されて、前記位置制限溝内に収容され、且つ前記第1金属スプリングの両端は、前記位置制限スリーブと前記メンブレンスイッチ層に、それぞれ当接され、
前記第2金属スプリングは、前記ガイド柱の外側に嵌設され、且つ前記ガイド管内に収容されることを特徴とするキースイッチ。 - 前記位置制限スリーブの末端に当接部が設けられ、前記第1金属スプリングは前記当接部に当接されることを特徴とする請求項12に記載のキースイッチ。
- 前記位置制限スリーブの内径は前記ガイド管の外径より大きく、そして一部が前記位置制限溝内に挿入して設けられることを特徴とする請求項13に記載のキースイッチ。
- 前記固定フレームは、位置制限壁を更に含み、前記位置制限壁は前記ガイド管を包囲し、そして前記ガイド管と同心に互いに間隔を置いて設置され、前記位置制限溝は前記ガイド管と前記位置制限壁の間に形成され、そして前記固定フレームを貫通することを特徴とする請求項12に記載のキースイッチ。
- 前記操作体は本体を含み、前記ガイド柱は、前記本体の中央から延伸して形成され、前記ガイド柱と前記本体の連結部に溝が設けられることを特徴とする請求項12に記載のキースイッチ。
- 前記溝は前記ガイド柱を取り囲み、且つ前記第2金属スプリングの一端は、前記溝内に係止して設けられることを特徴とする請求項16に記載のキースイッチ。
- 前記ガイド管の一端は閉鎖構造で、反対端の開口は前記ガイド柱に向けられることを特徴とする請求項12に記載のキースイッチ。
- 前記固定フレームは、対向して設置される第1ストッパ部と、第2ストッパ部と、を更に含み、前記操作体は、ストッパブロックと、位置制限突起と、を含み、前記操作体が解放されるとき、前記ストッパブロックは、前記第1ストッパ部に対応して当接され、前記操作体が押圧されるとき、前記位置制限突起は前記第2ストッパ部に対応して当接されることを特徴とする請求項12に記載のキースイッチ。
- キーキャップ及びキースイッチを含み、前記キーキャップが前記キースイッチに嵌設されるキーユニットであって、前記キースイッチは、請求項1〜19のいずれか一項に記載のキースイッチであることを特徴とするキーユニット。
- 複数の配列設置されるキーユニットを含むコンピューターキーボードであって、前記キーユニットは、請求項20に記載の前記キーユニットであることを特徴とするキーボード。
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