JPS6051216B2 - switch device - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 この発明は計算機型鍵盤用のスイッチ接点機構に関する
ものである。DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION The present invention relates to a switch contact mechanism for a computer keyboard.

計算機型鍵盤は各種の計算および制御機器に利用されて
いる。たとえば、テレビジョン受像機において視聴者が
特定チャンネルを選択したり音量、色、色相などを調節
するのに利用されている。このような応用法はインディ
アナ州インデイアナボリスのアールシーエー コーポレ
ーション（ＲＣＡＣＯＲＰＯＲＡＴＩＯＮ）の発行した
「ＸＬ−１００型カラーテレビジョン用ＣＴＣ−７理Ｊ
およびＣＴＣ−８１型シャーシ」と云う教育用冊子に記
載されている。計算機型鍵盤は１速の押ボタンを有し、
この押ボタンは普通ｍ逆数または命令に対応する。Computer keyboards are used in various calculation and control devices. For example, it is used by viewers on television receivers to select a specific channel and adjust the volume, color, hue, etc. Such applications are described in the CTC-7 Series for XL-100 Color Television, published by RCA Corporation of Indiana, Indiana.
and CTC-81 Type Chassis” in an educational booklet. The computer type keyboard has a 1st speed pushbutton,
This pushbutton usually corresponds to an m inverse or a command.

構造を簡易化してコストを下げるために間接的な論理回
路符号器によることなくｗ逆数および命令を直接２進符
号表示に変換することのできるスイッチ接点機構を有す
る計算機型鍵盤が要望されている。たとえば周知かつ一
般によく使われている２進化１０進（ＢＣＤ）方式で０
から９までのｗ逆数をすべて直接符号化するためには、
ル逆数に関連するスイッチ接点機構のうちの少くとも１
個がそ・の動作時に少くとも３つの接点閉成を行い得る
ことが必要である。さらに、データが正しく入力されて
次のプロセスヘ進む準備ができたことを示す信号を発生
するために、上記符号接点の閉成後に閉成されるもう１
つの接点が必要とされる。さらフにまた、この直接符号
化特性を有する押ボタン式スイッチ接触機構は簡易かつ
経済的に製造できるものであること、計算機型鍵盤に組
込むことができること、オペレータが触覚によりその動
作を知りうること、および接点面が自動的に浄化される
５ことが必要とされる。接点素子が払拭作用なしに互に
接触する平滑表面を有している場合には、それらの表面
を金または銀のごとき貴金属で被覆せねばならず高価な
ものとなる。In order to simplify the structure and reduce cost, there is a need for a computer keyboard having a switch contact mechanism that can directly convert w reciprocals and commands to binary code representation without an indirect logic circuit encoder. For example, in the well-known and commonly used binary coded decimal (BCD) system, 0
To directly encode all w reciprocals from to 9,
at least one of the switch contact mechanisms associated with the reciprocal
It is necessary that the unit be able to perform at least three contact closures during its operation. Additionally, another contact is closed after the closure of the sign contact to generate a signal indicating that the data has been correctly entered and is ready to proceed to the next process.
Two contacts are required. Furthermore, the push-button switch contact mechanism with direct encoding characteristics can be manufactured easily and economically, can be incorporated into computer keyboards, and allows the operator to know its operation by tactile sensation. , and that the contact surfaces are automatically cleaned5. If the contact elements have smooth surfaces that contact each other without a wiping action, these surfaces must be coated with a noble metal such as gold or silver, which is expensive.

さらに、たとえこのような被覆を施しても、もし２つの
接点素子の表面間に異物が介入した場合には、異物を取
除く払拭作用がないので接触閉成ができなくなることが
ある。２つの接点面間に異物が容易に入らないようにす
るには、接点面の一方に***部を設ければよい。Further, even if such a coating is applied, if a foreign object gets between the surfaces of the two contact elements, there is no wiping action to remove the foreign object, so that the contact may not be able to be closed. In order to prevent foreign matter from easily entering between the two contact surfaces, a raised portion may be provided on one of the contact surfaces.

***部のある接点面を有するスイッチ接点機構はたとえ
ばアメリカ合衆国特許第３８８６３４１号明細書に記載
されている。しかし、***部を形成する方法がたとえば
別個の金属を曲げるとかその他の方法で変形させると云
うものであるから、印刷回路板の導体から成る接点面に
使用することは容易ではない。米国特許第３９５２１７
４号明細書には鍵盤に容易に組込むことができるように
それぞれが１枚の導電性材料薄板に接続された１連の固
体凹面円盤が開示されている。A switch contact mechanism with a raised contact surface is described, for example, in U.S. Pat. No. 3,886,341. However, because the method of forming the ridges involves, for example, bending or otherwise deforming a separate piece of metal, it is not easy to use it on contact surfaces made of conductors of printed circuit boards. U.S. Patent No. 395217
No. 4 discloses a series of solid concave disks, each connected to a sheet of electrically conductive material for easy integration into a keyboard.

その円盤は押さえられると、いわゆるべこつき（オイル
◆キヤンニング）動作によつてひづみを生じ、オペレー
タにその動作を触覚的に知らせる。しかし、これらのス
イッチ機構は単一の導体とのみ接触するようになつてい
るので、直ちに２進符号化には使用できない。さらに、
固体円盤の行なえる動作はその軸に沿つての，みである
から、このスイッチ機構には自動浄化作用ができない。
この発明の発明者による１９７師３月２６日付米国特許
願第６７０８（４）号には、経済的に製造ができかつ鍵
盤に組込めるように導電性ウェブの一部として３これと
一体に形成された１連のスイッチ接点機構が示されてい
る。各スイッチ接点機構はウェブの切込みの周縁から内
方に伸延した交叉支持アームを有し、この支持アームは
変形されてドーム形状を形成している。複数個の接触片
が支持アームの３交叉部分から外方に伸延している。こ
のウェブはスイッチ接点機構と実質的に整合した開孔の
あるスペーサによつて回路板から離間されている。ドー
ム形状の支持アームは押されると、べこつき作用を起し
て、オペレータにその動作を触覚的に伝４える。接触片
は回路板上に形成された関係導体領域と接触すると、そ
の領域の表面を滑走して接触面浄化作用を行なう。この
スイッチ接点機構は複数の接点面が与える重複性によつ
てかなり信頼度の高いものとなつているが、接触片が同
時に一貫して接触するようにはなつていないので、この
機構は直接符号化への利用には特に適したものとは云え
ない。− 米国特許第３９４１９６４号明細書には、複
数個の押ボタン式スイッチ機構が個々に取付けられた計
算機型鍵盤が開示されていて、２進符号化信号の発生に
利用できると記載されている。When the disk is pressed down, it creates a strain due to a so-called sticky action (oil◆canning), which tactilely informs the operator of the action. However, since these switch mechanisms are adapted to contact only a single conductor, they cannot immediately be used for binary encoding. moreover,
Since the solid disk can only move along its axis, this switch mechanism is not capable of self-cleaning.
US Pat. A series of switch contact mechanisms are shown. Each switch contact mechanism has intersecting support arms extending inwardly from the periphery of the notch in the web, the support arms being deformed to form a dome shape. A plurality of contact strips extend outwardly from the triangular portion of the support arm. The web is spaced from the circuit board by an apertured spacer substantially aligned with the switch contact mechanism. When the dome-shaped support arm is pushed, it creates a sticky action that tactilely transmits the movement to the operator. When the contact piece comes into contact with the associated conductor area formed on the circuit board, it slides over the surface of that area and performs a contact surface cleaning action. The redundancy provided by the multiple contact surfaces makes this switch contact mechanism fairly reliable, but since the contact pieces are not designed to consistently make contact at the same time, this mechanism is not directly It cannot be said that it is particularly suitable for use in - U.S. Pat. No. 3,941,964 discloses a computer-type keyboard having a plurality of individually mounted push-button switch mechanisms and states that it can be used to generate binary coded signals.

各スイッチ機構は、外方に伸延した脚部材とこの脚部材
に対し内方に位置した接点部分とを有する中心接触凹み
を備えたスナップ動作板スイッチ素子から成つている。
スナップ動作板を支持しかつ符号接点を形成するために
、各スイッチ機構の脚部材のうちの少くとも数個は絶縁
板表面の端子バッドと係合し７ている。スイッチ機構が
作動したときは、常用接点部分が閉成され、コード信号
が脚部材と係合している端子バッドに送られる。したが
つて、他のスイッチ部材の脚部材と係合している端子バ
ッドにコード信号が誤つて送られることを防ぐために、
各スイッチ機構は互に他の機構から電気的に隔離されね
ばならず、共通のウェブ部材によつて接続することはで
きない。上記米国特許第３９４１９６４号のスイッチ機
構は個別装置のものであるから、個々に取付ける必要が
あり、したがつて容易にかつ迅速に鍵盤に組込むために
は好適とは云えない。Each switch mechanism consists of a snap-action plate switch element with a central contact recess having an outwardly extending leg member and a contact portion located inwardly with respect to the leg member.
At least some of the leg members of each switch mechanism engage terminal pads on the surface of the insulating plate to support the snap-action plate and form code contacts. When the switch mechanism is actuated, the service contact portion is closed and a code signal is sent to the terminal pad engaged with the leg member. Therefore, in order to prevent code signals from being accidentally sent to terminal pads that are engaged with leg members of other switch members,
Each switch mechanism must be electrically isolated from each other and cannot be connected by a common web member. Since the switch mechanism of the above-mentioned US Pat. No. 3,941,964 is a separate device, it must be installed individually, and therefore it is not suitable for easy and quick integration into a keyboard.

さらに、この米国特許では脚はスナップ動作板の一部を
なしておらずまた周囲のウェブによつて支持されていな
いから、べこつき作用の効果は得られない。さらに、ス
ナップ動作板自身によるべこつきひずみは中心接触凹み
のためにできなくなつている。上記の様な従来技術にお
ける問題点に鑑み、この発明は、次の如き特性を持つ鍵
盤に組込み可能なスイッチ接点機構を具えたスイッチ装
置を提供することを目的とするものである。Furthermore, in this patent, the legs are not part of the snap-action plate and are not supported by a surrounding web, so no sticky effect is available. Furthermore, stickiness distortion due to the snap action plate itself is no longer possible due to the central contact recess. In view of the problems in the prior art as described above, an object of the present invention is to provide a switch device equipped with a switch contact mechanism that can be incorporated into a keyboard and has the following characteristics.

すなわちこれらの特性とは、（１）複数個の接触片が実
質的に同時に動作して同時に夫々の接触を作ること、（
２）上記複数個の接触片は、その後に接触を作る別の特
定接触片の接触時まて、既成の接触を解放しないこと、
（３）Ｗ進数の２進符号化に利用可能であることを主と
し、更に実際上は、：４）べこつき作用を有し、オペレ
ータが触覚により接触片の動作の確認ができること、（
５）接触面の自動浄化作用を有すること、（６）共通の
ウェブ部材で構成できること、などを可とするものであ
る。In other words, these characteristics include: (1) the plurality of contact pieces operate substantially simultaneously to make their respective contacts at the same time;
2) the plurality of contact pieces do not release the existing contact until contact with another specific contact piece that subsequently makes contact;
(3) It can be used mainly for binary encoding of W-adic numbers, and in practical terms:
5) It has a self-cleaning effect on the contact surface, and (6) It can be constructed from a common web member.

この発明の実施例における計算機型鍵盤に利用できるス
イッチ接点機構は導電性ウェブの開孔の周縁から内方に
伸延し十文字形状に交叉する支持アームを備えている。A switch contact mechanism that can be used in a computer keyboard according to an embodiment of the invention includes support arms that extend inwardly from the periphery of the aperture in the conductive web and intersect in a criss-cross shape.

十文字形状の一部分のみがドーム形状に形成されている
。隣接支持アーム間に角をなして位置する接触片は支持
アームの交叉１部分から外方に伸延している。各接触片
は橋絡部材によつて各隣接支持アームに接続されている
。周縁が***したクレータ状凹部を有する印刷回路導体
が、上記導電性ウェブのドームとその***周縁部が接触
するように位置決めされている。次に添付図面を参照し
てこの発明をさらに詳細に説明する。第１図の鍵盤には
、３個の押ボタン（図示せず）用として本体１２に３個
の開孔１０ａ，１０ｂ，１０ｃが設けられている。Only a part of the cross shape is formed into a dome shape. Contact pieces located angularly between adjacent support arms extend outwardly from the intersection of the support arms. Each contact piece is connected to each adjacent support arm by a bridging member. A printed circuit conductor having a crater-like recess with a raised periphery is positioned such that the raised periphery contacts the dome of the conductive web. The present invention will now be described in more detail with reference to the accompanying drawings. The keyboard of FIG. 1 has three openings 10a, 10b, and 10c in the main body 12 for three pushbuttons (not shown).

押ボタンは図示されていないが、押ボタンの駆動軸１４
ａ，１４ｂ，１４ｃのみが参考までに図示されている。
可撓性の流体粉塵遮蔽板１６が本体１２の下に位置し、
案内ピン２０ａ，２０ｂ，２０ｃ，２０ｄと軸方向に整
合した案内孔１８ａ，１８ｂ，１８ｃ，１８ｄを有して
いる。流体粉塵遮蔽板１６の下には、スイッチ接点機構
２４ａ，２４ｂ，２４ｃに分割配列された導電性ウェブ
２２が位置している。各スイッチ接点機構２４ａ，２４
ｂ，２４ｃは駆動軸１４ａ，１４ｂ，１４ｃと軸方向に
整合している。ウェブ２２はまた案内ピン２０ａ，２０
ｂ，２０ｃ，２０ｄと軸方向に整合する案内孔２６ａ，
２６ｂ，２６ｃ，２６ｄを有している。ウェブ２２の下
には、絶縁性スペーサ２８が位置し、スイッチ接点機構
２４ａ，２４ｂ，２４ｃと実質的に整合した開孔３０ａ
，３０ｂ，３０ｃを有している。スペーサ２８にもまた
案内ピン２０ａ，２０ｂ，２０ｃ，２０ｄと軸方向に整
合した案内孔３２ａ，３２ｂ，３２ｃ，３２ｄが設けら
れている。スペーサ２８の下には、誘電材料３６から成
る回路板３４が位置し、この回路板上には導体が形成さ
れ、これら導体の終端は導電性ウェブ２２のスイッチ接
触機構２４ａ，２４ｂ，２４ｃと実ｅ的に整合する群３
８ａ，３８ｂ，３８ｃから成る接触バッドになつている
。Although the push button is not shown, the drive shaft 14 of the push button
Only a, 14b and 14c are shown for reference.
A flexible fluid dust shield plate 16 is located below the body 12;
It has guide holes 18a, 18b, 18c, and 18d that are axially aligned with guide pins 20a, 20b, 20c, and 20d. A conductive web 22 is located below the fluid dust shielding plate 16 and is divided and arranged into switch contact mechanisms 24a, 24b, and 24c. Each switch contact mechanism 24a, 24
b, 24c are axially aligned with the drive shafts 14a, 14b, 14c. The web 22 also includes guide pins 20a, 20
a guide hole 26a that is axially aligned with b, 20c, and 20d;
26b, 26c, and 26d. Below web 22 is an insulative spacer 28 with apertures 30a substantially aligned with switch contact features 24a, 24b, 24c.
, 30b, 30c. Spacer 28 is also provided with guide holes 32a, 32b, 32c, and 32d that are axially aligned with guide pins 20a, 20b, 20c, and 20d. Below the spacer 28 is a circuit board 34 of dielectric material 36 on which conductors are formed, the ends of which are connected to the switch contact mechanisms 24a, 24b, 24c of the conductive web 22. e-wise consistent group 3
It has become a contact pad consisting of 8a, 38b and 38c.

回路板３４には案内ピン２０ａ，２０ｂ，２０ｃ，２０
ｄと軸方向に整合した案内孔４０ａ，４０ｂ，４０ｃ，
４０ｄが設けられている。案内ピン２０ａ，２０ｂ，２
０ｃ，２０ｄの端部４２ａ，４２ｂ，４２ｃ，４２ｄの
先端は回路板３４の案内孔４０ａ，４０ｂ，４０ｃ，４
０ｄに嵌合する。案内ピン２０ａ，２０ｂ，２０ｃ，２
０ｄの端部４２ａ，４２ｂ，４２ｃ，４２ｄの長さは、
以下に述べる理由により、導電性ウェブ２２とスペーサ
２８とが案内ピン２０ａ，２０ｂ，２０ｃ，２０ｄの下
端と回路板３４の上面との間にぴつたりと動かないよう
に保持されるように選ばれる。本体１２には鍵盤の完全
な構成に必要な壁面その他の支持部材が設けられている
が、この発明によるスイッチ接触機構をより明瞭に示す
ために、これらの部分は第１図には省略されている。The circuit board 34 has guide pins 20a, 20b, 20c, 20.
guide holes 40a, 40b, 40c, axially aligned with d;
40d is provided. Guide pins 20a, 20b, 2
The tips of the ends 42a, 42b, 42c, 42d of 0c, 20d are connected to the guide holes 40a, 40b, 40c, 4 of the circuit board 34.
Fits into 0d. Guide pins 20a, 20b, 20c, 2
The lengths of the ends 42a, 42b, 42c, 42d of 0d are:
For reasons discussed below, conductive web 22 and spacer 28 are chosen to be held tightly and immovably between the lower ends of guide pins 20a, 20b, 20c, 20d and the top surface of circuit board 34. . The main body 12 is provided with walls and other supporting members necessary for the complete construction of the keyboard, but these parts have been omitted from FIG. 1 in order to more clearly illustrate the switch contact mechanism according to the invention. There is.

スイッチ接点機構２４ａ，２４ｂ，２４ｃは互に相似の
ものであるから、スイッチ接点機構２４ａとそれに附帯
する接触バッド群３８ａについてのみ詳述する。以下第
１図と第１ａ図との両方に関連して説明する。スイッチ
接点機構２４ａには、ウェブ２２の方形切抜き部分の周
縁４６の曲り角から対角線的に内側に伸びて十文字形状
に交わる支持アーム４４ａと４４ｂとが設けられている
。支持アーム４４ａと４４ｂとの交叉点は駆動軸１４ａ
と軸方向に整合している。切抜き部分の周縁４６から内
側へ伸びる十文字形状の部分４５はドーム状に形成され
、ドームの外周は境界６０によつて限定されている。支
持アーム４４ａと４４ｂの残りの部分はウェブの平面上
にある。支持アーム４４ａ，４４ｂの交叉点から各隣接
アーム間に放射状外方に接触片すなわち指状突起４８５
ａ，４８ｂ，４８ｃ，４８ｄが延びている。接触片４８
ａ，４８ｂ，４８ｃ，４８ｄの外縁は橋絡部材５０によ
つてそれぞれに隣接する支持アーム４４ａと４４ｂの一
部に接続されている。接触片４８ａ，４８ｂ，４８ｃ，
４８ｄの先端は橋絡部″Ｏ材５０よりも僅かに突出して
いる。接触片４８ａ，４８ｂ，４８ｃ，４８ｄの先端に
は回路板３４に向つて凹んだ接点または凹陥６２ａ，６
２ｂ，６２ｃ，６２ｄが形成されている。次に第１図お
よび第１ｂ図において、接触パンド群３８ａは、スイッ
チ接点機構２４ａの接触月４８ａ，４８ｂ，４８ｃ，４
８ｄの接点６２ａ，６２ｂ，６２ｃ，６２ｄと整合する
接触バッド５４ａ，５４ｂ，５４ｃ，５４ｄと、スイッ
チ接点機構２４ａのドーム４５の頂点と整合する中心接
触バッド５６とを含んでいる。Since the switch contact mechanisms 24a, 24b, and 24c are similar to each other, only the switch contact mechanism 24a and the contact pad group 38a attached thereto will be described in detail. The following description will be made with reference to both FIG. 1 and FIG. 1a. The switch contact mechanism 24a is provided with support arms 44a and 44b that extend diagonally inward from the curved corner of the peripheral edge 46 of the square cutout portion of the web 22 and intersect in a cross shape. The intersection point of support arms 44a and 44b is the drive shaft 14a.
and are axially aligned. A cross-shaped portion 45 extending inwardly from the periphery 46 of the cutout portion is formed in the shape of a dome, the outer periphery of the dome being limited by a boundary 60. The remaining portions of support arms 44a and 44b lie in the plane of the web. Contact pieces or fingers 485 extend radially outwardly between each adjacent arm from the point of intersection of support arms 44a, 44b.
a, 48b, 48c, and 48d are extending. Contact piece 48
The outer edges of a, 48b, 48c, and 48d are connected by bridging members 50 to portions of the respective adjacent support arms 44a and 44b. Contact pieces 48a, 48b, 48c,
The tips of the contact pieces 48d protrude slightly from the bridge portion "O material 50. The tips of the contact pieces 48a, 48b, 48c, and 48d are provided with contacts or recesses 62a, 6 recessed toward the circuit board 34.
2b, 62c, and 62d are formed. Next, in FIGS. 1 and 1b, the contact pad group 38a includes the contact pads 48a, 48b, 48c, 4 of the switch contact mechanism 24a.
contact pads 54a, 54b, 54c, 54d that align with contacts 62a, 62b, 62c, 62d of switch contact mechanism 24a, and a center contact pad 56 that aligns with the apex of dome 45 of switch contact mechanism 24a.

印刷導体は任意の周知方法によつて形成し得るが、たと
えば、導体（たとえば銅）被覆絶縁板の所定領域を予め
マスクにしたがつて印刷された耐食被膜によつて保護し
、他の領域の導体材料を化学的に除去するか、被覆のな
い絶縁板上にマスクによつて予め印刷された所定領域に
導体材料（たとえば銅）を化学的または電気化学的に被
着することにより形成することもできる。Printed conductors can be formed by any known method, but for example, predetermined areas of a conductor (e.g., copper) coated insulating plate are protected by a corrosion-resistant coating printed according to a mask, and other areas are protected. Formation by chemically removing the conductive material or by chemically or electrochemically depositing the conductive material (e.g. copper) on pre-printed areas by means of a mask on an uncoated insulating plate. You can also do it.

周縁部７６が***したクレータ状凹陥７４はほぼ球状の
突端を有するポンチで導体バッド５６をたたくことによ
つて形成される。A crater-shaped recess 74 with a raised peripheral edge 76 is formed by striking the conductor pad 56 with a punch having a substantially spherical tip.

第１ｂ図の線Ａ一Ａの方向に切られた第１ｃ図の断面図
に見られるように、クレータ７４の中心部で導体および
誘電材料が陥没し、周りの導体および誘電材料が押し上
げられて導体５６の表面より高くなつた比較的鋭い周縁
部７６が形成されるようにポンチは充分強く打つ。スイ
ッチ接点機構２４ａの動作については、第１ａ図の線２
−２，３−３，４−４の方向に切ら−れた断面図てある
第２ａ乃至２ｃ図、第３ａ乃至３ｃ図、第４ａ乃至４ｃ
図を参照すれば充分に理解される。As seen in the cross-sectional view of FIG. 1c taken in the direction of line A--A of FIG. The punch is struck sufficiently hard to form a relatively sharp peripheral edge 76 that is elevated above the surface of the conductor 56. Regarding the operation of the switch contact mechanism 24a, line 2 in FIG.
Figures 2a to 2c, 3a to 3c, and 4a to 4c are cross-sectional views taken in the directions -2, 3-3, and 4-4.
This can be fully understood by referring to the figures.

第２ａないし２ｃ図、第３ｃないし３ｃ図、第４ａない
し４ｃ図に示される種々のひずみは駆動軸１４ａの押圧
度の変化によつて得られこたものである。第２ａ図、第
３ａ図、第４ａ図にはスイッチ接点機構２４ａ（７）定
位置すなわち休止位置が示されている。第２ｂ図、第３
ｂ図、第４ｂ図には接触片４８ａないし４８ｄを導体バ
ッド５４ａないし５４ｄに接触させるだけの力を加え３
たときのスイッチ接点機構２４ａが示されている。接触
片４８ａ〜４８ｄの接点６２ａ−６２ｄは実質的に同時
に導体バッド５４ａ−５４ｄと接触する。これは、橋絡
部材５０によつて接触片４８ａ−４８ｄが一緒に回路板
３４に向つて下降す４るようにされているからである。
さらにこの接点閉成の均一性を昂めるために、ドーム状
部分４５の外周６０は、支持アーム４４ａと４４ｂとが
内側に伸びているウェブ２２の切抜き部分の周縁４６か
ら半径方向内側にある。ウェブ２２の切抜き部分の周縁
４６はスペーサ２８の開孔３０ａの内周６６と一致して
いる。したがつて、支持アーム４４ａ，４４ｂは周縁４
６において曲がることが７できる。その結果、接触片４
８ａ−４８ｄは、スイッチ接点機構２４ａのドーム状部
分４５に著しいべこつき形のひずみが生ずるまでに導体
バッド５４ａ−５４ｄと接触する、もしこのように先に
接触しなければ、後述のように、このべこつき形９ひず
みによつて接触片４８ａ−４８ｄのうちの何れかはそれ
ぞれ対応する接触バッド５４ａ−５４ｄと接触できない
ことになる。上記車輪状構造のスイッチ接点機構２４ａ
はすかしのないドームの外周から接触片が突出したも７
のでもよいと考えられるかもしれないが、このような中
実型のものでは接触片のどれかがその硬さのために他の
接触片がまだ対応する接触バッドと接触している間に、
対応する接触バッドから浮き上り易いことが判つている
。The various strains shown in FIGS. 2a to 2c, 3c to 3c, and 4a to 4c are obtained by changing the degree of pressing of the drive shaft 14a. 2a, 3a, and 4a show the switch contact mechanism 24a (7) in its home or rest position. Figure 2b, 3rd
In Figures b and 4b, force is applied to bring the contact pieces 48a to 48d into contact with the conductor pads 54a to 54d.
The switch contact mechanism 24a is shown when the switch is opened. Contact points 62a-62d of contact pieces 48a-48d contact conductor pads 54a-54d substantially simultaneously. This is because the bridging member 50 allows the contact pieces 48a-48d to descend together towards the circuit board 34.
To further improve the uniformity of this contact closure, the outer periphery 60 of the domed portion 45 is radially inward from the periphery 46 of the cutout portion of the web 22 into which the support arms 44a and 44b extend. . The periphery 46 of the cutout portion of the web 22 coincides with the inner periphery 66 of the aperture 30a of the spacer 28. Therefore, the support arms 44a, 44b
It can bend at 6 and 7. As a result, contact piece 4
8a-48d make contact with the conductor pads 54a-54d until a significant sticky strain occurs in the dome-shaped portion 45 of the switch contact mechanism 24a; if such contact is not made earlier, as will be described below. , due to this sticky strain 9, any of the contact pieces 48a-48d will not be able to contact the corresponding contact pads 54a-54d, respectively. The switch contact mechanism 24a having the wheel-like structure
A contact piece protrudes from the outer periphery of a dome without a trace 7
However, in such a solid type, one of the contact pieces, due to its hardness, may not be able to maintain contact with the corresponding contact pad while the other contact piece is still in contact with the corresponding contact pad.
It has been found that it tends to lift off from the corresponding contact pad.

このことは４本脚のｊテーブルにおいて各脚に長短があ
る場合に平衡をとることの難しさを考えればわかること
である。第２ｃ図、第３ｃ図、第４ｃ図はスイッチ接点
機構２４ａが充分に押し下げられたときの位置を示して
いる。ドーム状部分４５の頂点が中心導体バッド５６の
クレータ状凹陥７４の***周縁部７６と接触していると
ころが示されている。この動作点では、ドーム状部分の
頂点がスペーサ２８の上面の平面を通り抜けて、それに
よつてべこつき効果を発生させる。このべこつき効果は
接触片４８ａ−４８ｄが導体バッド５４ａ−５４ｄと接
触した後に起る。スイッチ接点機構２４ａがさらに押し
下げられると、ドーム状部分４５が平坦になろうとする
から、支持アーム４４ａ−４４ｂが頂点から外方へ追い
出される。このためウェブ２２は拡大しようする。しか
し、ウェブ２２は端部６８および７０によつて閉ループ
状に閉じ込められているから拡がることができず、代り
にドーム状部分４５に沿つて逆湾曲状にひずみ、第２ｃ
図、第３ｃ図、第４ｃ図に示されるようなべこつき効果
を生ずる。べこつき効果が発生すると、オペレータはス
ナップ作用とも呼はれるスイッチ機構２４ａにおける突
然のストレス解放を指先に感じスイッチ動作が発生した
ことが感触でわかる。スイッチ接点機構２４ａ，２４ｂ
，２４ｃが押し下げられたときに、第２ｃ図、第３ｃ図
、第４ｃ図に示されるように、スイッチ接点機構２４ａ
，２４ｂ，２４ｃの端部６８と７０を僅かに持ち上げる
ことがべこつき効果を強めるために望ましいと云うこと
が判つた。このために第１図の実ｔ施例においては、案
内孔２６ａ−２６ｄがスイッチ２４ａ，２４ｂ，２４ｃ
のそれぞれ両側中央部にあつて案内ピン２０ａ−２０ｄ
を受け入れ、ウェブ２２の端部６８がスイッチ接点機構
２４ａ，２４ｂ，２４ｃの動作中に持ち上り得るように
な１つている。さらに、案内ピン２０ａ−２０ｄはその
端部４２ａ−４２ｄがウェブ２２の端部７０の垂直方向
の僅かな移動を許容するような寸法となつている。各ス
イッチ接点機構２４ａ，２４ｂ，２４ｃの，間を完全に
分離せす、ある程度の機械的分離を行なうためには、そ
れらの境界線の両端に切り込み５８を設けるのが望まし
い。This can be understood by considering how difficult it is to balance a four-legged J-table when each leg has length and shortness. Figures 2c, 3c and 4c show the position when the switch contact mechanism 24a is fully depressed. The apex of the domed portion 45 is shown contacting the raised periphery 76 of the crater-shaped recess 74 of the center conductor pad 56. At this point of operation, the apex of the domed portion passes through the plane of the upper surface of the spacer 28, thereby creating a sticky effect. This sticky effect occurs after contact strips 48a-48d contact conductor pads 54a-54d. As switch contact mechanism 24a is further depressed, domed portion 45 tends to flatten, forcing support arms 44a-44b outwardly from the apex. Therefore, the web 22 tends to expand. However, because the web 22 is confined in a closed loop by the ends 68 and 70, it cannot expand, and instead strains in a reverse curve along the dome-shaped portion 45,
This produces a sticky effect as shown in Figures 3c and 4c. When the sticky effect occurs, the operator feels a sudden release of stress in the switch mechanism 24a, also called a snap action, at his fingertips and can feel that a switch action has occurred. Switch contact mechanism 24a, 24b
, 24c is pressed down, as shown in FIGS. 2c, 3c, and 4c, the switch contact mechanism 24a
, 24b, 24c, it has been found desirable to slightly raise the ends 68 and 70 to enhance the stickiness effect. For this reason, in the embodiment t of FIG.
Guide pins 20a to 20d are located at the center of each side of the
, so that the end 68 of the web 22 can be lifted during operation of the switch contact mechanisms 24a, 24b, 24c. Additionally, the guide pins 20a-20d are sized such that their ends 42a-42d permit slight vertical movement of the end 70 of the web 22. In order to provide complete separation and some degree of mechanical separation between each switch contact mechanism 24a, 24b, 24c, it is desirable to provide notches 58 at both ends of their boundaries.

完全に分離されたスイッチ接点機構は個別に製造配置せ
ねばならず鍵盤の原価が高くなるから望ましくない。ま
た、個一別のスイッチ接点機構はその位置がずれて、鍵
盤の修理を必要とするような事態になりかねない。切り
込み５８を設けることにより、各スイッチ接点機構２４
ａ，２４ｂ，２４ｃのウェブ２２の各外側部分６８は動
作中隣接するスイッチ接点機構の構体から干渉されるこ
となく各別に浮き上ることができる。第２ｃ図、第３ｃ
図、第４ｃ図はまた、接触片４８ａ−４８ｄの接点６２
ａ−６２ｄは第２ｂ図、第３ｂ図、第４ｂ図の位置から
接触バッド５４ａ−５４ｄの表面を横切つて各接触片の
長手方向に図示位置まで移動しているが、接触片４８ａ
一４８ｄと接触バッド５４ａ−５４ｄとの接触は維持さ
れていることを示している。Completely separate switch contact mechanisms are undesirable because they must be manufactured and arranged separately, which increases the cost of the keyboard. Additionally, the individual switch contact mechanisms may become misaligned, potentially requiring repair of the keyboard. By providing the notch 58, each switch contact mechanism 24
Each outer portion 68 of the web 22 of a, 24b, 24c can be raised separately during operation without interference from the structure of the adjacent switch contact mechanism. Figures 2c and 3c
FIG. 4c also shows contacts 62 of contact pieces 48a-48d.
a-62d has been moved from the position shown in FIGS. 2b, 3b, and 4b in the longitudinal direction of each contact pad across the surface of contact pads 54a-54d to the position shown in FIG.
48d and the contact pads 54a-54d are maintained.

この移動によつて接触部が浄化され、スイッチ動作を相
当多数行つても比較的低い接点抵抗を維持する。さらに
、第２ｃ図、第３ｃ図、第４ｃ図と第２ｂ図、第３ｂ図
、第４ｂ図とを比較すると、最後の接点すなわち中心導
体バッド５６との接点は他のすべての接点が閉成した後
でのみ閉成されることがわかる。このような装置は、他
のすべての接点が閉成されたことを示す合図信号を発生
し、それに応答して安心してデータを入力できると云う
点で望ましい。ドームの頂点および導体バッド５６の接
触部の浄化に利用できる払拭作用はないが、汚染粒子の
ような異物は鋭い周縁部７６にはとどまり得ないので、
これらの接触部は比較的清潔に保たれる。さらに、押圧
カー定のとき、鋭い周縁部７６は、従来用いられている
平面または平滑な曲面の広い接触領域を持つ接点に比べ
て単位面積当りの圧力が大きいため著しく低い接触抵抗
を示す。クレータ状接点７４は動作上の利点を有するの
みならず、変形させた後別の導体を取付ける必要がなく
、前述のように簡単かつ経済的に製作することができる
。橋絡部材５０は、ドームの頂点が中心導体バッド５６
と接触する前に全接触片４８ａ−４８ｄを導体バッド５
４ａ−５４ｄに接触させ、その接触を維持し得る程度に
強固であり、かつ接点６２ａ一６２ｄに導体バッド５４
ａ−５４ｄを抜拭させ得る程度の可撓性を有するような
構造を持つている。This movement cleans the contacts and maintains a relatively low contact resistance even after a significant number of switch operations. Further, when comparing FIGS. 2c, 3c, and 4c with FIGS. 2b, 3b, and 4b, it is found that the last contact, that is, the contact with the center conductor pad 56, is closed when all other contacts are closed. It can be seen that it is closed only after Such a device is desirable in that it generates a signal indicating that all other contacts are closed, and in response, data can be entered with confidence. Although there is no wiping action available to clean the apex of the dome and the contacts of the conductor pads 56, foreign matter such as contaminant particles cannot remain on the sharp edges 76;
These contacts are kept relatively clean. Furthermore, when pressed, the sharp periphery 76 exhibits significantly lower contact resistance due to the greater pressure per unit area than conventionally used flat or smooth curved contacts having a large contact area. Not only does the crater contact 74 have operational advantages, but it does not require the attachment of a separate conductor after deformation and can be easily and economically manufactured as described above. The bridging member 50 has a central conductor pad 56 at the apex of the dome.
Connect all contact pieces 48a-48d to conductor pad 5 before contacting
4a-54d and is strong enough to maintain that contact, and the conductive pad 54 is connected to the contacts 62a-62d.
It has a structure that has enough flexibility to wipe the a-54d.

ウェブ２２のスイッチ接点機構は１列に配列されている
が、この発明によれば４角形配列のスイッチ接触機構を
作ることもできる。Although the switch contact mechanisms on the web 22 are arranged in a single row, it is also possible to create a square array of switch contact mechanisms according to the invention.

この場合、５８に相当する切込みは各スイッチ接点機構
の行列両方向の境界の両端に設けるのが望ましい。上記
のように、この発明におけるスイッチ接点機構は、特に
各接触片４８ａ〜４８ｄが橋絡部材５０によつて支持ア
ーム４４ａ，４４ｂに接続されいるので、駆動軸１４ａ
を押したときに全接触片４８ａ〜４８ｄの接点６２ａ〜
６２ｄが実質的に同時に一体となつて下降して同時に対
応導体パノツド５４ａ〜５４ｄに接触し、しかもその中
の何れかかＳ゛不要に対応導体バッドから浮上るような
ことはない。更に、ドーム状部分４５の頂点は、上記接
触片群よりも遅れて中心導体バッド５６に接触するが、
その間上記各接触片と各対応導体パ５ツドとの接触は安
定に維持される。従つて、この発明の目的に関連して前
記した特性の（１）乃至（３）は確実に実現できる。な
お、特性（４）乃至（６）も容易に得ることができる。
第５図はＯから９までのｗ進数を符号化するのθに用い
られる２進信号の表である。In this case, it is desirable to provide notches corresponding to 58 at both ends of the boundaries in both row and column directions of each switch contact mechanism. As described above, the switch contact mechanism according to the present invention is particularly advantageous because each of the contact pieces 48a to 48d is connected to the support arms 44a and 44b by the bridging member 50.
When pressed, the contacts 62a to 48d of all contact pieces 48a to 48d
62d are lowered together substantially at the same time and contact the corresponding conductor pads 54a-54d at the same time, without any of them unnecessarily floating away from the corresponding conductor pads. Further, the apex of the dome-shaped portion 45 contacts the center conductor pad 56 later than the contact piece group, but
During this time, stable contact between each of the contact pieces and each of the corresponding conductor pads is maintained. Therefore, characteristics (1) to (3) described above in relation to the object of the present invention can be certainly achieved. Note that characteristics (4) to (6) can also be easily obtained.
FIG. 5 is a table of binary signals used for θ in encoding w-adic numbers from O to 9.

×印はスイッチ接点機構の接点と対応する導体とが接触
して接点が閉成されていることを示している。導体Ａ，
Ｂ，Ｃ，Ｄは２進化ｗ進符号位置に対応し、Ａは７＝１
、Ｂはｉ＝２、Ｃは７＝４、Ｄは７＝８とする。導体Ａ
，Ｂ，Ｃ，Ｄの３つまではスイッチ接点機構の接触片と
接触し得る位置に配置され、導体Ｇは大地電位または＋
５ＶＤＣのごとき固定電位源に接続されて、少くともス
イッチ接点機構の１個の接触片に接触し得る位置に配置
されている。導体Ｆはスイッチ接点機構のすべての接触
片がそれぞれ対応する導体と接触したからデータを入力
してもよいと云うことを示す合図信号の発生に関係し、
ドームの頂点と接触する位置にある。スイッチ接点機構
２４ａはｗ進数５に、スイッチ接点機構２４ｂは１罐数
６に、スイッチ接点機構２４ｃはｗ進数７にそれぞれ対
応するものとして導体Ａ，Ｂ，Ｃ，Ｄ，Ｅ，Ｆ，Ｇを第
１図に示すように配列し、１罐数５、６、７の２進化１
罐信号および合図信号を作る。この配置において、導体
Ｇを＋５ＶＤＣに接続すれば、スイッチ接点機構２４ａ
を圧下したとき＋５ＶＤＣ（すなわち論理゛１゛）が導
体ＡおよびＣに印加される。さらに、ドームの頂点４５
が中心導体５６と接触したとき、合図信号が発生する。
適当な導体片と導体Ｇとの閉成と同時に固定電位が２進
化ｗ進符号導体に印加されるから、ウェブ２２を固定電
位源に接続する必要はなく、その結果鍵盤に用いる個別
接続線は減少する。The x mark indicates that the contact of the switch contact mechanism and the corresponding conductor are in contact and the contact is closed. conductor A,
B, C, and D correspond to binary w-adic code positions, and A is 7=1
, B is i=2, C is 7=4, and D is 7=8. Conductor A
, B, C, and D are arranged in positions where they can come into contact with the contact piece of the switch contact mechanism, and the conductor G is at ground potential or +
It is connected to a fixed potential source, such as 5 VDC, and is positioned to contact at least one contact piece of the switch contact mechanism. conductor F is responsible for generating a signal indicating that data may be entered since all contact pieces of the switch contact arrangement have contacted their respective conductors;
It is located in contact with the top of the dome. The switch contact mechanism 24a corresponds to the w-adic number 5, the switch contact mechanism 24b corresponds to the 1-order number 6, and the switch contact mechanism 24c corresponds to the w-adic number 7, and the conductors A, B, C, D, E, F, and G are used. Arranged as shown in Figure 1, binary coded 1 with 5, 6, and 7 bins.
Make can signals and signal signals. In this arrangement, if conductor G is connected to +5VDC, switch contact mechanism 24a
+5 VDC (ie, logic "1") is applied to conductors A and C when the voltage is lowered. Furthermore, the apex 45 of the dome
When the center conductor 56 comes into contact with the center conductor 56, a cue signal is generated.
Since a fixed potential is applied to the binary w-code conductor as soon as the appropriate conductor strip and conductor G are closed, there is no need to connect the web 22 to a fixed potential source, so that the individual connecting wires used for the keyboard are Decrease.

上記の条件下では接触片を３個だけ利用して２進化ｗ進
冫信号を発生することができるが、１罐数を２進化ｗ進
符号で表わすためには最大限３個の閉成（１０進数７の
場合）しか必要でないから、これで充分である。もし１
０から１６までのｗ進数を表わす信号を追加発生する必
要があるなら、導体Ｇと関係す３る接触片を第４の符号
接触片として使用すれはよい。この場合、ウェブ２２を
固定電位源に接続しなければならない。第６図および第
７図には、第１図および第１ｂ図で説明したクレータ状
接触と同じ性能上製造上３の利点のあるクレータ状部分
を有する他の接点構造が示されている。Under the above conditions, it is possible to generate a binary w-adic signal using only three contact pieces, but in order to represent one ring in a binary w-adic code, a maximum of three closures ( This is sufficient since only the decimal number 7) is required. If 1
If it is necessary to generate additional signals representing w-adic numbers from 0 to 16, the three contact pieces associated with conductor G can be used as the fourth sign contact piece. In this case, the web 22 must be connected to a fixed potential source. 6 and 7 show another contact structure having a crater portion which has the same performance and manufacturing advantages as the crater contact described in FIGS. 1 and 1b.

第６図および第６図のＡ−Ａ線に沿う断面図である第６
ａ図に示すクレータ状接点構体７４は、のみ状の先端を
有するパンチエ具で導体バッド５６を強打してその表面
に凹陥部を形成するとともに導体および誘電材料を***
させてその表面から突出した刃板の凸縁６８を生成する
ことにより形成される。パンチ工具ののみ状先端の形状
と加える力を変えると、２つの刃状接触縁を作ることも
できる。第７図および第７ａ図には放射状に配置された
複数個の刃状接触縁７８）を有するクレータ状の凹陥部
を有する星状接点構体が示されている。この接点構体は
先端に複数個ののみ状部材を放射状に配置したパンチ工
具で導体バッド５６を強打することにより形成される。
図面の簡単な説明第１図はこの発明によるスイッチ接点
機構を実施した計算機型鍵盤の一部の分解斜視図、第１
ａ図は第１図のスイッチ接点機構の一部を示す詳細図、
第１ｂ図は第１図のスイッチ接点機構に用いられる接点
構体の一部を示す破断詳細図、第１ｃ図は第１ｂ図の接
点構体のＡ−Ａ線に沿う断面図、第２ａ図、第２ｂ図、
第２ｃ図、第３ａ図、第３ｂ図、第３ｃ図、第４ａ図、
第４ｂ図、および第４ｃ図は各動作点における第１図の
鍵盤のスイッチ接点機構とそれに附帯する部分の断面図
、第５図は第１図の各スイッチ接点機構の動作により発
生した２進化表示の表、第６図および第７図は第１図の
スイッチ接点機構に用いることのできる他の接点構体の
詳細図、第６ａ図および第７ａ図はそれぞれ第６図およ
び第７図の接点構体の断面図である。6, which is a cross-sectional view taken along line A-A in FIG. 6;
The crater-shaped contact structure 74 shown in FIG. It is formed by creating a convex edge 68 of the plate. By changing the shape of the chisel-like tip of the punch tool and the applied force, two blade-like contact edges can also be created. FIGS. 7 and 7a show a star-shaped contact structure having a crater-like recess with a plurality of radially arranged contact edges 78). This contact structure is formed by punching the conductor pad 56 with a punch tool having a plurality of chisel-like members arranged radially at the tip.
BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS FIG. 1 is an exploded perspective view of a part of a computer keyboard incorporating a switch contact mechanism according to the present invention.
Figure a is a detailed view showing a part of the switch contact mechanism in Figure 1;
Fig. 1b is a detailed cutaway view showing a part of the contact structure used in the switch contact mechanism of Fig. 1, Fig. 1c is a sectional view taken along line A-A of the contact structure of Fig. Figure 2b,
Figure 2c, Figure 3a, Figure 3b, Figure 3c, Figure 4a,
Figures 4b and 4c are cross-sectional views of the switch contact mechanism of the keyboard shown in Figure 1 and its accompanying parts at each operating point, and Figure 5 is a binary transition generated by the operation of each switch contact mechanism in Figure 1. 6 and 7 are detailed views of other contact assemblies that can be used with the switch contact mechanism of FIG. 1, and FIGS. 6a and 7a show the contacts of FIGS. 6 and 7, respectively. FIG. 3 is a cross-sectional view of the structure.

２２・・・・・・導電性ウェブ、２４ａ，２４ｂ，２４
ｃ・・・・・・スイッチ接点機構、４４ａ，４４ｂ・・
・・・・支持アーム、４６・・・・・・開孔、４５・・
・・・・ドーム状部、４８ａ，４８ｂ，４８ｃ，４８ｄ
・・・・・・接触片、５０・・・・・・橋絡部材、３４
・・・・・・回路板、３８ａ，３８ｂ，３８ｃ・・・・
・導体バッド群、２８・・・・・・誘電スペーサ。22... Conductive web, 24a, 24b, 24
c...Switch contact mechanism, 44a, 44b...
...Support arm, 46...Opening hole, 45...
...Dome-shaped part, 48a, 48b, 48c, 48d
...Contact piece, 50...Bridging member, 34
...Circuit board, 38a, 38b, 38c...
- Conductor pad group, 28...dielectric spacer.

Claims (1)

【特許請求の範囲】[Claims] １ 概して平面状の導電性ウェブと、上記ウェブの開孔
の外周から内方向に伸延して十文字形状に交叉する支持
アームを有し、上記ウェブと一体に形成され、上記十文
字形状の一部のみが上記ウェブの平面から盛り上つてド
ーム形状を形成し、上記支持アームの一部が上記ウェブ
の平面上に残るようにした少くとも１個のスイッチ接点
機構と、上記支持アームの交叉部分から外方に伸延した
接触片と、上記接触片の外縁部を上記支持アームの隣接
部分に接続する橋絡部材と、上記スイッチ接点機構の接
触片の外縁部と実質的に整合する少くとも１群の導体パ
ッドを有する回路盤と、上記ウェブと上記回路盤との間
に位置し、上記ウェブの開孔と実質的に整合する少くと
も１個の開孔であつてその外周をこえて上記支持アーム
の平面状部分が伸延するような寸法とされた開孔を持つ
誘導体スペーサとを具備するスイッチ装置。1 having a generally planar conductive web and a support arm extending inwardly from the outer periphery of the aperture of the web to intersect in a criss-cross shape, the support arm being integrally formed with the web and having only a portion of the criss-cross shape; at least one switch contact mechanism raised from the plane of said web to form a dome shape, with a portion of said support arm remaining in the plane of said web; a bridging member connecting an outer edge of the contact strip to an adjacent portion of the support arm; and at least one group of contact strips substantially aligned with the outer edges of the switch contact mechanism contact strips. a circuit board having conductor pads; at least one aperture located between the web and the circuit board substantially aligned with the aperture in the web and extending beyond the periphery of the support arm; a dielectric spacer having an aperture dimensioned to extend a planar portion of the switch device.