(57)【要約】      （修正有）【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
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【実用新案登録請求の範囲】
【請求項１】
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。
【請求項２】
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。
【請求項３】
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。
【請求項４】
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。
【請求項５】
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。
【請求項６】
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。
【請求項７】
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。
【請求項８】
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。
【請求項９】
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。
【請求項１０】
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。
【請求項１１】
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。
【請求項１２】
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。
【請求項１３】
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。
【請求項１４】
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。
【請求項１５】
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。
【請求項１６】
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。
【請求項１７】
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。
【請求項１８】
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。
【請求項１９】
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。
【請求項２０】
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。
【請求項２１】
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。
【考案の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
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。
【背景技術】
【０００２】
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。
【０００３】
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。
【０００４】
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。
【考案の概要】
【考案が解決しようとする課題】
【０００５】
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。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
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。
【０００７】
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。
【０００８】
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。
【０００９】
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。
【００１０】
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。
【００１１】
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。
【００１２】
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。
【００１３】
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。
【００１４】
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。
【００１５】
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。
【００１６】
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。
【００１７】
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。
【００１８】
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。
【００１９】
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。
【００２０】
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。
【００２１】
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。
【００２２】
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。
【００２３】
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。
【００２４】
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。
【００２５】
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。
【００２６】
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。
【図面の簡単な説明】
【００２７】
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】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】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】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】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】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】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】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】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】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】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】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】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】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】図１４は、図１０示すキースイッチの圧力行程曲線図である。
【考案を実施するための形態】
【００２８】
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。
【００２９】
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。
【００３０】
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。
【００３１】
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。
【００３２】
＜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。
【００３３】
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。
【００３４】
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。
【００３５】
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。
【００３６】
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。
【００３７】
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。
【００３８】
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。
【００３９】
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。
【００４０】
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。
【００４１】
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。
【００４２】
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。
【００４３】
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。
【００４４】
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。
【００４５】
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。
【００４６】
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。
【００４７】
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。
【００４８】
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。
【００４９】
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。
【００５０】
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。
【００５１】
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。
【００５２】
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。
【００５３】
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。
【００５４】
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。
【００５５】
＜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。
【００５６】
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。
【００５７】
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。
【００５８】
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。
【００５９】
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。
【００６０】
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。
【００６１】
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。
【００６２】
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。
【００６３】
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。
【００６４】
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。
【００６５】
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。
【００６６】
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。
【００６７】
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。
【００６８】
＜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。
【００６９】
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。
【００７０】
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。
【００７１】
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。
【００７２】
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。
【００７３】
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。
【００７４】
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。
【００７５】
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。
【００７６】
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。
【００７７】
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。
【００７８】
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。
【００７９】
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。
【００８０】
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。
【００８１】
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。
【００８２】
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。
【００８３】
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。
【００８４】
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。
【００８５】
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。
【００８６】
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。
【００８７】
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。
【００８８】
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。
【００８９】
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。
【００９０】
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。
【００９１】
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。
【００９２】
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。
【００９３】
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。
【００９４】
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。
【００９５】
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。
【００９６】
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。
【００９７】
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。
【００９８】
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。
【図１】
0003212436.tif 000003
【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】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【手続補正書】
【提出日】平成29年5月17日(2017.5.17)
【手続補正１】
【補正対象書類名】実用新案登録請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【実用新案登録請求の範囲】
【請求項１】
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、弾性体と、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、前記ガイド柱は前記ガイド管と協働して前記弾性体を位置決めし、
前記弾性体の一端は前記ガイド柱に連結し、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。
【請求項２】
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、前記弾性体は、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、
前記弾性体が解放されるとき、前記弾性体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。
【請求項３】
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、前記弾性体の一端は、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に記載のキースイッチ。
【請求項４】
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前記ガイド柱は、固定フレームにより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に記載のキースイッチ。
【請求項５】
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４に記載のキースイッチ。
【請求項６】
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５に記載のキースイッチ。
【請求項７】
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１に記載のキースイッチ。
【請求項８】
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。
【請求項９】
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ることにより、前記操作体が、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８に記載のキースイッチ。
【請求項１０】
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１〜９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。
【請求項１１】
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１０に記載のキーユニットであることを特徴とするキーボード。
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００３０
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００３０】
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。
【手続補正３】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００３４
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００３４】
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。
【手続補正４】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００４６
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００４６】
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。
【手続補正５】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００５４
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００５４】
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。
【手続補正６】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００８０
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００８０】
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。
【手続補正７】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００８１
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００８１】
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。
【手続補正８】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００８３
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００８３】
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。
【手続補正９】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００８９
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００８９】
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。