(57)【要約】光電机械式薄形キーボードスイッチは、ＰＣＢ基板と、前記ＰＣＢ基板に設けられるベースと、及び前記ベースに設けられるキーキャップとを含んでおり、前記ベースに第一の収納溝、第二の収納溝及び前記ベースの上部外縁で一周して開設した周囲溝が開設されており、前記周囲溝内にバランスフレームが設けられており、前記第一の収納溝内にネジばねが設けられており、前記第二の収納溝の底部に上通穴が設けられており、前記第二の収納溝内にブロックシート、掛けシート、テンションばね及びリード芯が設けられており、前記テンションばねの一端は前記リード芯内に係合し設けられ、且つ前記掛けシートに接続され、他端は前記バランスフレームに接続されており、前記リード芯の下端に挿入部が備えられており、前記挿入部は対向して設置される２枚の挿入板からなり、前記２枚の挿入板の間に前記テンションばねを係入させる下開口を構成しており、前記２枚の挿入板にそれぞれ導通穴が開設されており、前記ＰＣＢ基板に上通穴に対応する下通穴が開設されており、前記ＰＣＢ基板における前記下通穴の外周に光発射管と光受取管とが対向して設けられており、前記リード芯は前記上通穴及び前記下通穴に沿う方向に上下に摺動する。光を利用して導通・切断機能を実現するとともに、製品の薄型化を実現し、しかも、押圧のバランス性と安定性を向上させる。
2019536222.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
光電机械式薄形キーボードスイッチであって、ＰＣＢ基板と、前記ＰＣＢ基板に設けられ
るベースと、及び前記ベースに設けられるキーキャップとを含んでおり、前記ベースに第
一の収納溝、第二の収納溝及び前記ベースの上部外縁で一周して開設した周囲溝が開設さ
れており、前記周囲溝内にバランスフレームが設けられており、前記第一の収納溝内にネ
ジばねが設けられており、前記第二の収納溝の底部に上通穴が設けられており、前記第二
の収納溝内にブロックシート、掛けシート、テンションばね及びリード芯が設けられてお
り、前記テンションばねの一端は前記リード芯内に係合し設けられ、且つ前記掛けシート
に接続され、他端は前記バランスフレームに接続されており、前記リード芯の下端に挿入
部が備えられており、前記挿入部は対向して設置される２枚の挿入板からなり、前記２枚
の挿入板の間に前記テンションばねを係入させる下開口を構成しており、前記２枚の挿入
板にそれぞれ導通穴が開設されており、前記ＰＣＢ基板に上通穴に対応する下通穴が開設
されており、前記ＰＣＢ基板における前記下通穴の外周に光発射管と光受取管とが対向し
て設けられており、前記リード芯は前記上通穴及び前記下通穴に沿う方向に上下に摺動す
る、ことを特徴とする光電机械式薄形キーボードスイッチ。
【請求項２】
前記リード芯はリード芯ベースを含んでおり、前記リード芯ベースは前記挿入部の上端に
接続されており、前記リード芯ベースの側部に限位ブロックが設けられており、前記第二
の収納溝の側部に前記限位ブロックを係入させる限位溝が開設されている、ことを特徴と
する請求項1に記載の光電机械式薄形キーボードスイッチ。
【請求項３】
前記ベースと前記キーキャップの間にさらに蓋が設けられており、前記蓋に前記リード芯
を通過させる開口が開設されている、ことを特徴とする請求項1に記載の光電机械式薄形
キーボードスイッチ。
【請求項４】
前記テンションばねの一端に第一のフックが備えられ、他端に第二のフックが備えられて
おり、前記第一のフックが前記掛けシートに掛けて設けられ、前記第二のフッ２が前記バ
ランスフレームに掛けて設けられている、ことを特徴とする請求項1に記載の光電机械式
薄形キーボードスイッチ。
【請求項５】
前記掛けシートは掛けシート開口を含んでおり、前記掛けシート開口の背部に係合部が開
設され、全体的にＵ形状を呈しており、前記テンションばねは前記掛けシート開口内に位
置し、前記テンションばねの前記第一のフックが前記係合部に係合されている、ことを特
徴とする請求項４に記載の光電机械式薄形キーボードスイッチ。
【請求項６】
前記ブロックシートはブロックシート開口を含み、全体的にＵ形状を呈しており、前記ブ
ロックシート開口が上向きに配置され、前記テンションばねの前記第二のフックがブロッ
クシート開口の上に位置される、ことを特徴とする請求項４に記載の光電机械式薄形キー
ボードスイッチ。
【請求項７】
前記バランスフレームはＸ型フレームとし、Ｕ型左支持フレーム及びＵ型右支持フレーム
を含んでおり、前記Ｕ型左支持フレームの開口端と前記Ｕ型右支持フレームの開口端とが
交差して設置され、前記Ｕ型左支持フレームの前端固定脚及びＵ型右支持フレームの前端
固定脚はそれぞれ前記周囲溝内に固定され、前記Ｕ型左支持フレームの後端固定脚及びＵ
型右支持フレームの後端固定脚はそれぞれ前記キーキャップの下端に固定接続される、こ
とを特徴とする請求項1に記載の光電机械式薄形キーボードスイッチ。
【請求項８】
前記ベースにさらに前記固定シートが設けられている、ことを特徴とする請求項1に記載
の光電机械式薄形キーボードスイッチ。
【請求項９】
前記ベースにさらに第三の収納溝が開設されており、前記第三の収納溝内に静止シートが
備えられている、ことを特徴とする請求項８に記載の光電机械式薄形キーボードスイッチ
。
【請求項１０】
前記ＰＣＢ基板に前記固定シートの下端を挿入させる固定シート挿入穴、及び前記静止シ
ートの下端を挿入させる静止シート挿入穴が開設されている、ことを特徴とする請求項1
に記載の光電机械式薄形キーボードスイッチ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、キーボードスイッチに関し、特に光電机械式薄形キーボードスイッチに関す
る。
【背景技術】
【０００２】
光電スイッチは、光電子近接スイッチの略称であり、ビームに対する物体の遮蔽または反
射を利用して、光センサーの受光状態を変化させ、回路をオンまたはオフする装置である
。もともとは光電スイッチは主に物体検出、計数、光照射強度の検知及びび色認識などの
分野において用いられたが、光電子技術の発展及び関連するデバイスの低コスト化に伴い
、一部の分野で光電式スイッチは接点式スイッチの代わりをした。例えば、光電式キーボ
ードスイッチは接点式キーボードスイッチの代替えとしている。
【０００３】
普通の接点式キーボードスイッチに対して、光電式キーボードスイッチは、応答速度が速
く、寿命が長いという利点がある。しかしながら、既存の光電式キーボードスイッチは以
下の問題がある。
【０００４】
１  厚みが大きく、製品の薄型化が難しい
【０００５】
２  使用中にバランスが悪く、安定性が悪く、使用がスムーズでなく、正常な使用に影響
を与える。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
発明の概要
【０００７】
以上の欠陥に鑑み、本発明の目的は、光を利用して導通・切断機能を実現するとともに、
製品の薄型化を実現し、しかも、押圧のバランス性と安定性を向上させる薄型光電機械式
キーボードスイッチを提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明は、上記の目的を達成するため、採用する技術方案は下記の通りである。
【０００９】
光電机械式薄形キーボードスイッチは、ＰＣＢ基板と、前記ＰＣＢ基板に設けられるベー
スと、及び前記ベースに設けられるキーキャップとを含んでおり、前記ベースに第一の収
納溝、第二の収納溝及び前記ベースの上部外縁で一周して開設した周囲溝が開設されてお
り、前記周囲溝内にバランスフレームが設けられており、前記第一の収納溝内にネジばね
が設けられており、前記第二の収納溝の底部に上通穴が設けられており、前記第二の収納
溝内にブロックシート、掛けシート、テンションばね及びリード芯が設けられており、前
記テンションばねの一端は前記リード芯内に係合し設けられ、且つ前記掛けシートに接続
され、他端は前記バランスフレームに接続されており、前記リード芯の下端に挿入部が備
えられており、前記挿入部は対向して設置される２枚の挿入板からなり、前記２枚の挿入
板の間に前記テンションばねを係入させる下開口を構成しており、前記２枚の挿入板にそ
れぞれ導通穴が開設されており、前記ＰＣＢ基板に上通穴に対応する下通穴が開設されて
おり、前記ＰＣＢ基板における前記下通穴の外周に光発射管と光受取管とが対向して設け
られており、前記リード芯は前記上通穴及び前記下通穴に沿う方向に上下に摺動する。
【００１０】
本発明の更なる改良として、前記リード芯はリード芯ベースを含んでおり、前記リード芯
ベースは前記挿入部の上端に接続されており、前記リード芯ベースの側部に限位ブロック
が設けられており、前記第二の収納溝の側部に前記限位ブロックを係入させる限位溝が開
設されている。
【００１１】
本発明の更なる改良として、前記ベースと前記キーキャップの間にさらに蓋が設けられて
おり、前記蓋に前記リード芯を通過させる開口が開設されている。
【００１２】
本発明の更なる改良として、前記テンションばねの一端に第一のフックが備えられ、他端
に第二のフックが備えられており、前記第一のフックが前記掛けシートに掛けて設けられ
、前記第二のフッ２が前記バランスフレームに掛けて設けられている。
【００１３】
本発明の更なる改良として、前記掛けシートは掛けシート開口を含んでおり、前記掛けシ
ート開口の背部に係合部が開設され、全体的にＵ形状を呈しており、前記テンションばね
は前記掛けシート開口内に位置し、前記テンションばねの前記第一のフックが前記係合部
に係合されている。
【００１４】
本発明の更なる改良として、前記ブロックシートはブロックシート開口を含み、全体的に
Ｕ形状を呈しており、前記ブロックシート開口が上向きに配置され、前記テンションばね
の前記第二のフックがブロックシート開口の上に位置される。
【００１５】
本発明の更なる改良として、前記バランスフレームはＸ型フレームとし、Ｕ型左支持フレ
ーム及びＵ型右支持フレームを含んでおり、前記Ｕ型左支持フレームの開口端と前記Ｕ型
右支持フレームの開口端とが交差して設置され、前記Ｕ型左支持フレームの前端固定脚及
びＵ型右支持フレームの前端固定脚はそれぞれ前記周囲溝内に固定され、前記Ｕ型左支持
フレームの後端固定脚及びＵ型右支持フレームの後端固定脚はそれぞれ前記キーキャップ
の下端に固定接続される。
【００１６】
本発明の更なる改良として、前記ベースにさらに前記固定シートが設けられている。
【００１７】
本発明の更なる改良として、前記ベースにさらに第三の収納溝が開設されており、前記第
三の収納溝内に静止シートが備えられている。
【００１８】
本発明の更なる改良として、前記ＰＣＢ基板に前記固定シートの下端を挿入させる固定シ
ート挿入穴、及び前記静止シートの下端を挿入させる静止シート挿入穴が開設されている
。
【発明の効果】
【００１９】
発明の効果は下記の通りである。
【００２０】
１  Ｘ型バランスフレームとテンションばねの協動作用によって、キーボードスイッチの
バランス性がさらに向上し、従来の単一のバランスロッドしか設けない構造よりも安定し
、スムーズに使用できる。
【００２１】
２  リード芯によりネジばねを制御してベースに衝突して音を出すことによって、音の出
すことを実現して、手触りが強くなる。
【００２２】
３  ＰＣＢ基板に光発射管と光受取管を設けるとともに、リード芯の下端に導通穴を設け
ることによって、光発射管、導通穴と光受取管の間は光導通通路を形成するようにでき、
キーボードスイッチの導通機能を実現する。リード芯の移動に伴い、リード芯、光発射管
と光受取管の間で光導通通路を形成できなくなるときは、キーボードスイッチの切断機能
は成される。
【００２３】
上記は発明方案の概略であり、以下図面とともに実施方式を通じて、本発明を更に説明す
る。
【図面の簡単な説明】
【００２４】
【図１】本発明の分解図である。
【００２５】
【図２】本発明のベースの構造を示す図である。
【００２６】
【図３】本発明のリード芯の構造を示す図である。
【００２７】
【図４】本発明の掛けシートの構造を示す図である。
【００２８】
【図５】本発明のブロックシートの構造を示す図である。
【００２９】
【図６】本発明の一部の構造を示す図である。
【００３０】
【図７】本発明のキーボードスイッチが押圧されていない状態の構造を示す図である。
【００３１】
【図８】本発明のキーボードスイッチが押圧されていない状態の分解図である。
【００３２】
【図９】本発明のキーボードスイッチが最後まで押圧された状態の構造を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００３３】
さらに、本発明の達成する目的と採用する技術手段と効果を説明するために、以下図面と
ともに優れた実施例を通じて、本発明の実施方式を更に説明する。
【００３４】
図１〜図６を参考しながら、本発明の実施例を説明をする。本発明実施例において提供さ
れる光電机械式薄形キーボードスイッチは、ＰＣＢ基板１と、ＰＣＢ基板１に設けられる
ベース２と、及びベース２に設けられるキーキャップ３とを含んでいる。上記ベース２に
第一の収納溝２１、第二の収納溝２２及びベース２の上部外縁で一周して開設した周囲溝
２３が開設されている。当該周囲溝２３内にバランスフレーム４が設けられている。当該
第一の収納溝２１内にネジばね５が設けられている。当該第二の収納溝２２の底部に上通
穴が設けられている。また、当該第二の収納溝２２内にブロックシート６、掛けシート７
、テンションばね８及びリード芯９が設けられている。当該テンションばね８の一端はリ
ード芯９内に係合し設けられ、且つ掛けシート７に接続され、他端はバランスフレーム４
に接続されている。上記リード芯９の下端に挿入部９１が備えられている。当該挿入部９
１は対向して設置される2枚の挿入板９１１からなり、当該2枚の挿入板９１１の間にテン
ションばね８を係入させる下開口９４を構成している。また、当該2枚の挿入板９１１に
それぞれ導通穴９１２が開設されている。上記ＰＣＢ基板１に上通穴に対応する下通穴１
１が開設されている。当該ＰＣＢ基板１における下通穴１１の外周に光発射管１２と光受
取管１３とが対向して設けられている。当該リード芯９は上通穴及び下通穴１１に沿う方
向に上下に摺動する。
【００３５】
図３に示したように、上記リード芯９はリード芯ベース９２を含んでいる。当該リード芯
ベース９２は挿入部９１の上端に接続されている。当該リード芯ベース９２の側部に限位
ブロック９３が設けられている。上記第二の収納溝２２の側部に限位ブロック９３を係入
させる限位溝２２２が開設されている。リード芯９を押して下に動かせるときに、限位ブ
ロック９３を限位溝２２２に係入することにより、リード芯９のベース２からの脱出を防
止して、リード芯９の一定の鉛直範囲内における上下移動を保証する。
【００３６】
図１に示したように、上記ベース２とキーキャップ３の間にさらに蓋１０が設けられてい
る。当該蓋１０はネジばね５やテンションばね８等の構造の位置限定のために用いられる
もので、押す動作過程でネジばね５やテンションばね８等の構造がベース２から外される
ことを防止する。当該蓋１０にリード芯９を通過させる開口１０１が開設されている。押
す動作過程で、リード芯９が開口１０１中で上下に移動する。本実施例において、蓋１０
はプラスチック製やゴム製の蓋とするので、各導電部品間のより良好な絶縁が可能となる
。また、上記ベース２にさらに固定シート２０が設けられている。
【００３７】
図１と図６に示したように、上記テンションばね８の一端に第一のフック８１が備えられ
、他端に第二のフック８２が備えられている。当該第一のフック８１が掛けシート７に掛
け設けられ、当該第二のフック８２がバランスフレーム４に掛け設けられている。テンシ
ョンばね８の一端をリード芯９内の掛けシート７に係合し設けることにより、テンション
ばね８はリード芯９に対して上向きの回復力を有して付勢して、押される状態のキーボー
ドスイッチは上向きに自然状態まで回復する。
【００３８】
図４に示したように、上記掛けシート７は掛けシート開口７１を含む。当該掛けシート開
口７１の背部に係合部７２が開設され、全体的にＵ形状を呈している。上記テンションば
ね８は掛けシートの開口７１内に位置し、また当該テンションばね８の第一のフック８１
が係合部７２に係合されている。
【００３９】
図５に示したように、上記ブロックシート６はブロックシート開口６１を含み、全体的に
Ｕ形状を呈している。当該ブロックシート開口６１が上向きに配置され、テンションばね
８の第二のフック８２がブロックシート開口６１の上に位置される。
【００４０】
図１に示したように、上記バランスフレーム４はＸ型フレームとし、Ｕ型左支持フレーム
４１及びＵ型右支持フレーム４２を含む。当該Ｕ型左支持フレーム４１の開口端とＵ型右
支持フレーム４２の開口端とが交差して設置され、しかも、当該Ｕ型左支持フレーム４１
の前端固定脚及びＵ型右支持フレーム４２の前端固定脚はそれぞれ周囲溝２３内に固定さ
れ、当該Ｕ型左支持フレーム４１の后端固定脚及びＵ型右支持フレーム４２の后端固定脚
はそれぞれキーキャップ３の下端に固定接続される。
【００４１】
図２に示したように、上記ベース２にさらに第三の収納溝２４が開設されている。当該第
三の収納溝２４内に静止シート３０が備えられている。
【００４２】
図１に示したように、上記ＰＣＢ基板１に固定シート２０の下端を挿入させる固定シート
挿入穴１４、及び静止シート３０の下端を挿入させる静止シート挿入穴１５が開設されて
いる。
【００４３】
図７及び図８は、キーボードスイッチが押されない状態の概念構造図を示す。キーキャッ
プ３を押すと、キーキャップ３がリード芯９及びバランスフレーム４を押して下に動かせ
て、リード芯９が下に動くとネジばね５が連動して移動する。それとともに、リード芯９
の2枚の挿入板９１１における導通穴９１２が光発射管１２と光受取管１３の間に位置し
てなり、光導通通路を形成する。これによって、光発射管１２から発射した光線が2個の
導通穴９１２を通して光受取管１３に送ることができるようになり、キーボードスイッチ
の光導通機能は実現される。図９は、最終状態に押される状態の概念構造図を示す。キー
キャップ３に対する押し力が解除されると、テンションばね８の回復力でリード芯９を上
に向かって付勢して、リード芯９が上に移動して、リード芯９、光発射管１２と光受取管
１３の間は光導通通路を形成しなくなり、押された状態のキーボードスイッチが上向きに
自然状態まで回復する。それと同時に、ネジばね５が回復力でベース２にノックして音を
出す。それにまた、スイッチ感触が強くなる。このようにして、キーボードスイッチの切
断機能は成される。
【００４４】
本発明の重点は下記の通りである。
【００４５】
１  Ｘ型バランスフレームとテンションばねの協動作用によって、キーボードスイッチの
バランス性がさらに向上し、従来の単一のバランスロッドしか設けない構造よりも安定し
、スムーズに使用できる。
【００４６】
２  リード芯によりネジばねを制御してベースに衝突して音を出すことによって、音の出
すことを実現して、手触りが強くなる。
【００４７】
３  ＰＣＢ基板に光発射管と光受取管を設けるとともに、リード芯の下端に導通穴を設け
ることによって、光発射管、導通穴と光受取管の間は光導通通路を形成するようにでき、
キーボードスイッチの導通機能を実現する。リード芯の移動に伴い、リード芯、光発射管
と光受取管の間で光導通通路を形成できなくなるときは、キーボードスイッチの切断機能
は成される。
【００４８】
最後に、以上の実施例は本発明の比較的優れた実施例であり、技術方案を制限するもので
はなく、当業者は、本発明において、明細書に開示の技術思想の範囲内で様々な変更及び
修正を行うことができ、置換、変更、改善はいずれも本実用新案の保護範囲に入ることを
理解すべきである。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
2019536222.tif 000009
【図８】
2019536222.tif 000010
【図９】
2019536222.tif 000011
【国際調査報告】
2019536222.tif 000012
2019536222.tif 000013
2019536222.tif 000014
2019536222.tif 000015