JP2008047351A5 - - Google Patents
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Description
本発明は、打鍵操作されるキースイッチ装置に関し、特に電子機器の入力装置であるキーボードで好適に使用されるキースイッチ装置に関する。更に本発明はそのようなキースイッチ装置を有するキーボードに関する。
従来、ノート型やパームトップ型のパーソナルコンピュータ等の携帯電子機器の分野では、機器の携帯性を向上させる目的で、キーボードを含む機器筐体の薄型化すなわち低背化を実現するための様々な技術が提案されている。特に、打鍵操作される多数のキースイッチを備えたキーボードを低背化する際には、一定水準の操作性を確保するためにキースイッチ装置のストローク量を所定量に維持しつつ、キースイッチ装置の非操作(スイッチオフ)時及び押し下げ操作(スイッチオン)時の全高を削減することが要求されている。
低背型キーボードに使用できるキースイッチ装置は一般に、ベースとベース上に配置されるキートップと、互いに連動してキートップをベース上で昇降方向へ案内支持する一対のリンク部材と、キートップの昇降動作に対応して電気回路の接点を開閉するスイッチ機構とを備えて構成される。一対のリンク部材としては、側面視逆V字状に組み合わされて、それらの第一端部領域でベースに摺動自在に係合し、かつ第二端部領域で、互いにギア部で歯車状にかみ合うとともにキートップに回転自在に連結される、いわゆるギアリンク形式のもの(例えば、特許文献1参照のこと)が採用されている。また、キースイッチの低背化及びストローク増加を目的としたギアリンク形式の新構造が提案されている(例えば、特許文献2参照のこと)。この方式は、ベースの板金部分に形成された立て板部を有し、立て板部の案内孔にリンク部材の摺動部が挿入されると共に、キートップが軸受部を有し、そこにリンク部材の回転部が軸支される構造となっている。
前述した特許文献2のギアリンク方式では、キートップをリンク部材に取り付ける前に、リンク部材を保持しているのは、板金部材の4箇所の立て板部のみである。構造的には、立て板部がリンク部材を両方から挟み込むような形状になっているが、実際の動作に際し、立て板部とリンク部材との間にはある程度のクリアランスが必要なため、リンク部材は完全に立て板部によって押さえられている訳ではない。そこで、キートップを取り付ける際に不用意にリンク部材に触れたりすると、リンク部材同士が位置ずれを生じ、場合によってはギアの噛み合わせが外れたりすることがある。リンク部材同士がずれた状態でキートップを取り付けるとリンク部材に対し無理な力が加わり、最悪の場合リンク部材の摺動部がベースの立て板部の案内孔から外れるおそれがある。
また、作業者がキートップをリンク部材に取り付ける際に、最初に、キートップの片側に並ぶ一対の軸受部を、一対のリンク部材の対応側の回転部に係合させてから、次に、キートップの反対側の一対の軸受部を一対のリンク部材の対応側の回転部に係合させるような、構造上望ましくない取り付け方が行なわれる場合があった。前述した特許文献2のギアリンク方式では、このような、リンク部材を損傷するおそれがある望ましくないキートップ取り付け手法を、未然に防止することが困難であった。
本発明の目的は、キートップの案内支持材としてギアリンク方式の一対のリンク部材を有するキースイッチ装置において、キートップ取り付け時にリンク部材同士がずれない様な構造を有するキースイッチ装置を提供することである。
本発明の他の目的は、一対のリンク部材が有する複数の回転部に対して、キートップの複数の軸受部をほぼ同時に取り付けるように、作業の自由度をある程度制限できる構造を有するキースイッチ装置を提供することである。
上記目的を達成するために、本発明によれば以下のような特徴を有するキースイッチ装置およびキーボードが提供される。
請求項1の発明では、ベースと、該ベース上に配置されるキートップと、互いに連動して該キートップを上記ベース上で昇降方向へ案内支持する一対のリンク部材と、上記キートップの昇降動作に対応して電気回路の接点を開閉するスイッチ機構とを有し、
上記一対のリンク部材は、相互に噛み合うギア部をそれぞれに有し、
上記一対のリンク部材の各々が、上記キートップに係合する回転部を有すると共に、上記キートップが、上記回転部に回転可能に係合する軸受部を有する、キースイッチ装置において、
上記キートップを一対の上記リンク部材に取り付ける際に生じ得る、それぞれの上記ギア部の相互の位置ずれを防止する位置ずれ防止機構を設けた、ことを特徴とする。
請求項1の発明では、ベースと、該ベース上に配置されるキートップと、互いに連動して該キートップを上記ベース上で昇降方向へ案内支持する一対のリンク部材と、上記キートップの昇降動作に対応して電気回路の接点を開閉するスイッチ機構とを有し、
上記一対のリンク部材は、相互に噛み合うギア部をそれぞれに有し、
上記一対のリンク部材の各々が、上記キートップに係合する回転部を有すると共に、上記キートップが、上記回転部に回転可能に係合する軸受部を有する、キースイッチ装置において、
上記キートップを一対の上記リンク部材に取り付ける際に生じ得る、それぞれの上記ギア部の相互の位置ずれを防止する位置ずれ防止機構を設けた、ことを特徴とする。
請求項2の発明では、上記位置ずれ防止機構は、上記リンク部材に対して上記スイッチ機構の上記接点とは反対側であって、上記リンク部材の上記回転部の外側の位置で、上記ベースに設けられる壁部を有する、ことを特徴とする。
請求項3の発明では、上記位置ずれ防止機構は、上記リンク部材に対して上記スイッチ機構の上記接点と同じ側であって、上記リンク部材の上記回転部の内側の位置で、上記ベースに設けられる壁部を有する、ことを特徴とする。
請求項4の発明では、上記リンク部材の各々は、複数の上記摺動部を有するとともに、それら摺動部の間の位置に形成されるスリットを有し、上記位置ずれ防止機構は、上記スリットに係合可能に上記ベースに設けられる壁部を有する、ことを特徴とする。
請求項5の発明では、上記壁部を上記ベースと一体的に設けた、請求項1から4に記載のキースイッチ装置である、ことを特徴とする。
請求項6の発明では、上記位置ずれ防止機構として、上記リンク部材の上記回転部が、上記スイッチ機構の上記接点に近接する側に配置されている、ことを特徴とする。
請求項7の発明では、請求項1〜6のいずれか一項に記載のキースイッチ装置を有するキーボードである、ことを特徴とする。
請求項1に記載の発明によれば、位置ずれ防止機構を設けたことにより、キートップを一対の前記リンク部材に取り付ける際に、リンク部材同士の位置ずれが防止される。その結果、ギアの噛み合わせ外れが防止され、摺動部がベースの立て板部から外れること等が防止される。
請求項2に記載の発明によれば、位置ずれ防止機構として、リンク部材に対してスイッチ機構の接点の反対側の、リンク部材の回転部の外側のベースに壁部を設けたことにより、キートップ取り付け時にリンク部材同士がずれないようになる。また、キートップの片側に並ぶ一対の軸受部を、一対のリンク部材の対応側の回転部に係合させてから、次に、キートップの反対側の一対の軸受部を一対のリンク部材の対応側の回転部に係合させるような、構造上望ましくない取り付け方を、未然に防止することできる。
請求項3に記載の発明によれば、位置ずれ防止機構として、リンク部材に対してスイッチ機構の接点と同じ側の、リンク部材の回転部の内側のベースに壁部を設けたことにより、キートップ取り付け時にリンク部材同士がずれないようになる。
請求項4に記載の発明によれば、リンク部材は、複数の摺動部を有し、摺動部間にスリットを設けると共に、位置ずれ防止機構である壁部を前記スリットに係合するようにベースに設けたことにより、キートップ取り付け時にリンク部材同士がずれないようになる。
請求項5に記載の発明によれば、壁部をベースと一体的に設けることにより、低コストで壁部を設けることができる。
請求項6に記載の発明によれば、リンク部材の回転部が、リンク部材に対して、スイッチ機構の接点側に配置されているので、キートップのリンク部材への上記の構造上望ましくない取り付け方を防止できる。
請求項7に記載の発明によれば、上記のキースイッチ装置を有するキーボードが提供される。このキーボードは、キートップ取り付け時にリンク部材がずれない様な構造のキースイッチ装置または、この構造とキートップのリンク部材への上記の構造上望ましくない取り付け方を防止できる構造とを有するキースイッチ装置を有するので、長期間使用していてもキートップが外れにくいだけでなく、リンク部材が壊れにくいという利点を有する。
以下、添付図面を参照して、本発明の実施の形態を詳細に説明する。全図面に渡り、対応する構成要素には共通の参照符号を付す。
図1は、本発明の第一の実施形態のキースイッチ装置1の斜視分解図を示す。図2は、図1のキースイッチ装置1を組み立てたときの、キートップ非押し下げ時のA方向から見た部分断面図である。図3は、本実施形態のキースイッチ装置1のキートップ5以外を組み立てたときの斜視部分透視図である。図4は、本実施形態のキースイッチ装置1のキートップ5以外を組み立てたときの平面図である。図5は、本実施形態のキースイッチ装置1のキートップ5以外を組み立てたときのリンク部材4の前後方向(図のB方向)の最大のずれを示す平面図である。図6は、キートップ5の背面図を示し、図7は、キートップ5のA-A断面図を示し、図8は、キートップ5のB-B断面図を示す。
図1は、本発明の第一の実施形態のキースイッチ装置1の斜視分解図を示す。キースイッチ装置1は、ベース2と、ベース2上に配置されるキートップ5と、互いに連動して該キートップ5をベース2上で昇降方向へ案内支持する一対のリンク部材4と、キートップ5の昇降動作に対応して電気回路の接点18(図3参照のこと)を開閉するスイッチ機構19とを有する。一対のリンク部材4の各々は、ベース2に摺動自在に係合する摺動部である摺動支軸8を2つずつ有する。ベース2は、摺動支軸8に摺動自在に係合する摺動係合部である立て板部7を4つ有する。そして、一対のリンク部材4は、相互に噛み合うギア部であるギア凹部12とギア凸部11とをそれぞれに有する。一対のリンク部材4の各々が、キートップ5に係合する回転部である回転支軸10を4つ有する。キートップ5は、回転支軸10に回転可能に係合する軸受部13を4つ有している。また、スイッチ機構19はメンブレンスイッチシート3とラバードーム15を有し、メンブレンシートスイッチ3のリンク部材4が位置する部分に貫通穴6を設けている。リンク部材4の摺動支軸8はメインプレンシート3の貫通穴6上で、貫通穴6から突出したベース2の立て板部7の案内孔9にて摺動する。キースイッチ装置1は、キートップ5を一対の前記リンク部材4に取り付ける際に生じ得るそれぞれのギア凹部12とギア凸部11との相互の位置ずれを防止する位置ずれ防止機構を設けている。この位置ずれ防止機構は、リンク部材4に対してスイッチ機構19の接点18(図3参照のこと)とは反対側であって、各リンク部材4の回転支軸10に隣接して(すなわち各リンク部材4の外側で)、ベース2に設けられる壁部14を有する。
キースイッチ装置1を組み立てる方法の概略を説明する。図1のベース2にメンブレンシートスイッチ3を載せる。次にリンク部材4の摺動支軸8を、立て板部7の案内孔9に入れながら、リンク部材4のギア凹部12とギア凸部11とを互いに係合させて、ベース2上に平らに置く(図3参照のこと)。次にキートップ5の4個の軸受部13(図6参照のこと)を一対のリンク部材4の上方から、それぞれのリンク部材4の計4個の回転支軸10に個々に嵌め込む。
この際、壁部14は、リンク部材4の摺動支軸8が係合する立て板部7に対して、スイッチ機構19の接点18とは反対側であって、リンク部材4の回転支軸10の外側に、板金部材に一体的に切り起こされて配置されている。この壁部14を配置することによって、一対のリンク部材4の前後方向(図2のC方向を参照のこと)のずれを抑制することが出来る。(図5より、リンク部材4のずれが壁部14により制限されて、リンク部材4が外れないことがわかる。)またこの壁部14は、リンク部材4にキートップ5を嵌め込むときの軸受部13の案内にもなる。更に、ギア凹部12とギア凸部11の外側に壁部14を設けることで、キートップ5をリンク部材4に嵌める際に、キートップ5の片側に並ぶ一対の軸受部13(図6参照のこと)を、一対のリンク部材4の対応側の回転支軸10に係合させてから、次に、キートップ5の反対側の一対の軸受部13を各々のリンク部材4の対応側の回転支軸10係合させるような構造上望ましくない取り付け方を防止し、4つの回転支軸10に対して、キートップ5の4つの軸受部13をほぼ同時に取り付けることができるような構造を有する。
図9〜図12は、本発明の第二の実施形態によるキースイッチ装置60を示す。キースイッチ装置60は、壁部64が第一の実施形態によるキースイッチ装置1と異なる点を除いて、実質的に同一の構成を有する。従って、対応する構成要素には、共通の参照符号を付してその説明を省略する。
図9で示すように、位置ずれ防止機構は、リンク部材4に対して接点18(図10参照のこと)と同じ側であって、各リンク部材4の回転支軸10の根元部分に隣接して(すなわち各リンク部材4の内側で)、ベース2に設けられる壁部64を有する。この壁部64を配置することによって、一対のリンク部材4の前後方向(図2のC方向を参照のこと)のずれを抑制することが出来る(図12より、リンク部材4のずれが壁部64により制限されて、リンク部材4が外れないことがわかる)。またこの壁部64は、リンク部材4にキートップ5を嵌め込むときの軸受部13の案内にもなる。リンク部材4に対して、接点18側に壁部64を設けなければならないので、ラバードーム15を小さくする必要がある。
図13は、本発明の第三の実施形態によるキースイッチ装置70を示す。キースイッチ装置70は、壁部74、リンク部材47及びメンブレンシートスイッチ37が第一の実施形態によるキースイッチ装置1と異なる点を除いて、実質的に同一の構成を有する。従って、対応する構成要素には、共通の参照符号を付してその説明を省略する。図14は、リンク部材47の斜視図を示し、図15はリンク部材47の平面図と正面図を示し、図16はリンク部材47のA-A断面図を示す。
図13に示すように、リンク部材47の各々は、2個の摺動部である摺動支軸8を有するとともに、それら摺動支軸8の間の位置に形成されるスリット16(図14参照のこと)を有し、位置ずれ防止機構は、スリット16に係合可能にベース2に設けられる壁部74を有する。更に壁部74が突出するようにメンブレンシートスイッチ37には貫通穴6aが設けられている。
壁部74は、リンク部材47の摺動支軸8が係合する立て板部7の間の板金部材に一体的に切り起こされて配置されている。この壁部74がリンク部材47のスリット16に係合することにより、対向するリンク部材47の前後方向のずれを抑制することが出来る。立て板部7の間に壁部74を設けるには、ラバードーム15の大きさを小さくするか、壁部74を小さくする必要がある。更に壁部74がギア凹部12とギア凸部11から離れているので、スリット16との係合が前の二つの実施形態よりも弱くなる。
図17〜19は、本発明の第四の実施形態によるキースイッチ装置80を示す。キースイッチ装置80は、壁部14、64、74がなく、回転支軸108、結果的にリンク部材48が第一の実施形態によるキースイッチ装置1と異なる点を除いて、実質的に同一の構成を有する。従って、対応する構成要素には、共通の参照符号を付してその説明を省略する。
位置ずれ防止機構として、リンク部材48の回転部である回転支軸108は、スイッチ機構19の接点18に隣接する側に配置されている。
前述した実施形態では、リンク部材4、47の回転支軸10は、リンク部材4、47に対してスイッチ機構19の接点18と反対側に配置されていた。そのため、図9、図13の場合には、キートップ5をリンク部材4、47に嵌める際に、キートップ5の片側に並ぶ一対の軸受部13を、一対のリンク部材4、47の対応側の回転支軸10に係合させてから、次に、キートップ5の反対側の一対の軸受部13を一対のリンク部材4、47の対応側の回転支軸10に係合させるような、構造上望ましくない取り付け方が行なわれる場合があった。このような状態でキートップ5をリンク部材4、47に嵌めると、ギア凹部12とギア凸部11が破損するなどの不具合が発生する可能性がある。このような不具合を回避するためには、上述した不正な係合方法を防止して、キートップ5の軸受部13をリンク部材4、47の真上からリンク部材4、47の回転支軸10に係合させることが必要である。
本実施形態では、リンク部材48の回転支軸108をリンク部材48に対して、スイッチ機構19の接点18の反対側ではなく、接点18(図18参照のこと)側に配置しているので、上述した不正な係合方法が防止されて、キートップ5をリンク部材48に係合時に、リンク部材48が安定し、結果的にギア凹部12とギア凸部11とのずれを防止する。また、上から見ると矩形状に見える図19の空所17にキートップ5の軸受部13(図5参照のこと)を挿入するので、リンク部材48とキートップ5の相対的な位置決めが容易になる。更に、板金構造は型構造(例えば、プラスチックの一体成型で作られた場合)に比べて薄いので、前述した実施形態のように壁部14、64、74(図1、図9および図13参照のこと)をリンク部材4の位置決めに寄与するように形成するのは難しいが、本実施形態の場合には、壁部14、64、74を形成しなくてよいという利点も有する。
図20は、前述した第一実施形態によるキースイッチ装置1を複数個、所定位置配列して備えた本発明の第一の実施形態によるキーボード90の切欠き斜視図である。キーボード90は、キートップ5取り付け時にリンク部材4がずれないためと、キートップ5のリンク部材4への上述した構造上望ましくない取り付け方を防止するための壁部14を有するキースイッチ装置1を有するので、長期間使用していてもキートップ5が外れにくいだけでなく、リンク部材4が壊れにくいという利点を有する。もちろん第二〜第四の実施形態によるキースイッチ装置60、70、80を使用することもできる。
1 キースイッチ装置
2 ベース
3 メンブレンシートスイッチ
4 リンク部材
5 キートップ
6 貫通穴
6a 貫通穴
7 立て板部
8 摺動支軸
9 案内孔
10 回転支軸
11 ギア凸部
12 ギア凹部
13 軸受部
14 壁部
15 ラバードーム
16 スリット
17 空所
18 接点
19 スイッチ機構
90 キーボード
2 ベース
3 メンブレンシートスイッチ
4 リンク部材
5 キートップ
6 貫通穴
6a 貫通穴
7 立て板部
8 摺動支軸
9 案内孔
10 回転支軸
11 ギア凸部
12 ギア凹部
13 軸受部
14 壁部
15 ラバードーム
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