JP2004139994A - キースイッチ装置 - Google Patents

Abstract

【課題】キーステム構造を不要として、キーボードの薄型化に対応しつつ、キーストロークを大きく維持することができ、しかも簡単な構成によりキー入力の操作性が良好で、確実なキー入力を可能とするキースイッチ装置を提供する。
【解決手段】キースイッチ装置において、貫通した取付孔１０７Ａが形成されたホルダ部材１０７の下方にフレキシブル回路基板１０９を配置するとともに、ラバースプリング１０６をホルダ部材１０７の取付孔１０７Ａ内でフレキシブル回路基板１０９上に載置してラバースプリング１０６の上部を取付孔１０７Ａを介して上方に突出させ、また、キートップ１０２の上下動を案内支持部材１０３を介して案内するとともに、その案内支持部材１０３の一部で直接ラバースプリング１０６の上部を押下することにより、スイッチング動作を行わせるように構成する。
【選択図】図４

Description

　本発明は、キースイッチ装置に関し、特に、ノート型ワードプロセッサ、ノート型パーソナルコンピュータ等に付設される薄型のキーボードに使用して好適なキースイッチ装置に関するものである。

　従来、この種のキーボードに使用されるキースイッチ装置としては、キーステムを一体に有するキートップをホルダプレートに形成されたホルダ部に挿通して案内支持するとともに、キーステムの下方にスイッチング部材を配設したキースイッチ装置が一般に用いられている。かかるキースイッチ装置は、キーステムの上下動をホルダ部を介して摺動案内し、キーステムの下部によりスイッチング部材を押下して、スイッチング動作を行わせるものである。

　また、スペースキーやリターンキー等の大型のキートップを使用するキースイッチ装置としては、キートップの押下時に、そのキートップが傾いた状態で押下されるのを防止すべく、特開昭６０−６２０１７号公報、特開昭６４−７４４１号公報や米国特許第４，４３３，２２５号明細書に記載されたキースイッチ装置が知られている。

　特開昭６０−６２０１７号公報に記載されたキースイッチ装置は、軸によりはさみ状に交叉してなる２つのはさみ状部材にキートップを支持するとともに、キートップの中心部から離れた位置にスイッチング部材を配置している。そして、キートップの押下時には、各はさみ状部材の端部に形成された複数個のピンを水平方向に摺動案内するとともに、キートップの裏面に配設されたキーステムをホルダ部を介して上下に摺動案内しつつ、そのキーステムによりスイッチング部材を押下するようにしたものである。

　特開昭６４−７４４１号公報に記載されたキースイッチ装置は、特開昭６０−６２０１７号公報に記載されたキースイッチ装置と基本的構成を同じくするものであり、はさみ状部材に対するキートップの着脱を容易にする点に特徴を有している。

　米国特許第４，４３３，２２５号明細書には、Ｌ型のキートップを備えたキースイッチ装置が開示される。このキースイッチ装置は、アームの中央部が軸により結合されたはさみ状部材を有している。かかるはさみ状部材は第１、第２、第３、第４の４個の端部を備えており、その第１、第２の端部はＬ型キートップの出張った部分内で水平方向に摺動可能となっている。しかし、キースイッチ部分は、はさみ状部材とは別のところに位置するため、これだけではキースイッチ装置として成り立たず、キーステムやそのほかの多くの部品が必要となり、構造が複雑化してしまう。

　これら各公報等に記載されたキースイッチ装置は、スペースキー等の大型キーであっても、キートップのどの部分を押下しても、キートップの水平状態を保持しつつ、その上下動を案内できるものである。このように、前記したキースイッチ装置は、いずれにおいても、スイッチング部材を押下するためのキーステムをホルダ部を介して上下に摺動案内しつつ、そのキーステムでスイッチング部材を押下する点で共通している。

　これに対し、実開平２−５２３６号公報には、上下方向に摺動案内されるキーステム及びホルダ部を備えないキースイッチ装置が記載されている。このキースイッチ装置は、矩形形状の２つの枠体を備え、その２つの枠体をＸ字状に交叉させて、キートップの支持部材としている。キートップの下面中央部には、下方へ突出する突起が設けられ、その突起により、スイッチング部材であるラバースプリングを押圧するように構成されている。このキースイッチ装置においても、前記したキースイッチ装置と同様に、キートップのどの部分を押下しても、キートップを傾けてしまうことなく、キートップを水平に保持したまま下降させることができる。
特開昭６０−６２０１７号公報 特開昭６４−７４４１号公報 米国特許第４，４３３，２２５号明細書 実開平２−５２３６号公報

　しかしながら、近年ワードプロセッサやパーソナルコンピュータ等における小型化、薄型化に伴い、これらに付設されるキーボードも小型化、薄型化が指向されてきている。一方では、キー入力の操作性を向上させるとともにキー入力の確実性を担保すべく大きなストロークが要求されている。このような状況下において、前記した一般に使用されているキースイッチ装置では十分なキーストロークを得ることができないという問題点があった。

　かかる一般に使用されているキースイッチ装置において、キーボードの薄型化を実現しようとすれば、ホルダ部により摺動案内されるキーステムの部分が減少し、これに伴うキートップの傾動に起因してキーステムとホルダ部との間でこじれが生じてしまう。
　逆に、これを防止するためキーステムがホルダ部により摺動案内される部分を大きくすると、キーストロークが減少してしまうというジレンマがある。

　ここに、キートップの押下時にキーステムとホルダ部との間でこじれが生じると、これが摺動ノイズ発生の原因となりキーの操作性を著しく損なうことになる。また、キーステムとホルダ部との間で生じるこじれは、常にキートップの中央部を押下している場合にはキーステムが垂直に押下されることとなるので発生しにくいものである。

　よって、かかるこじれの発生を防止すべく、キーの操作面積を小さくして常にキートップの中央部が押下されるようにすることも考えられるが、この場合もキーの操作性を著しく損なう点では前記のものと変わるところがない。

　また、前記各公報等に記載されたキースイッチ装置は特にキーボードの薄型化を指向するものではない。よって、スイッチング部材を押下するための押下部材をキートップから下方へ突出させて設ける必要があり、これにより薄型化が困難となるという問題点がある。更に、キートップの裏面に押下部材を形成する必要からキースイッチ装置の構造が複雑化して、コストアップの原因となるとともに、その組立が困難になるという問題があった。

　本発明は、前記問題点を解消するためになされたものであり、キーステム構造を不要として、キーボードの薄型化に対応しつつ、キーストロークを大きく維持することができ、しかも簡単な構成によりキー入力の操作性が良好で、確実なキー入力を可能とするキースイッチ装置を提供することを目的とする。

　この目的を達成するために、請求項１に係るキースイッチ装置は、キートップと、キートップの下方位置に配設され、貫通孔が形成されたホルダ部材と、第１リンク部材及び第２リンク部材を有するとともに、両リンク部材を側面視Ｘ字状に配置してなり、キートップとホルダ部材とを連結することにより、キートップの上下動を案内支持する案内支持部材と、ホルダ部材の下方に配置された回路基板と、キートップを上方に付勢するとともに、キートップの上下動に伴ってスイッチング動作を行うラバースプリングと、第１リンク部材の下端に形成された第１係止ピンと、第２リンク部材の下端に形成された第２係止ピンと、ホルダ部材に形成され、第１係止ピンを摺動可能に係止する摺動係止部と、ホルダ部材に形成され、第２係止ピンを回動可能に係止する回動係止部とを備えたキースイッチ装置において、ラバースプリングは、ホルダ部材の貫通孔内で回路基板上に載置されるとともに貫通孔を介して上方へ突出しており、キートップの押下時に、ラバースプリングの上部は押圧され、それに伴ってラバースプリングが変形するとともに、第１係止ピンは摺動係止部内で回路基板上を摺動され、且つ、第２係止ピンは前記回動係止部で回動されることを特徴とする。

　上記構成を有する本発明のキースイッチ装置によれば、キートップが非押下の状態では、ラバースプリングによりキートップは上方へ付勢されている。かかる状態からキートップが押下されると、キートップは、ラバースプリングの付勢力に抗して、側面視Ｘ字状に配置された第１リンク部材と第２リンク部材とにより下方に案内され、スイッチング動作が行われる。

　一方、キートップの押下が解除されると、キートップはラバースプリングの付勢力により上方へ付勢され、キートップは第１リンク部材及び第２リンク部材に支持されつつ上方へ押し上げられて、元の位置に復帰する。

　本発明に係るキースイッチ装置によれば、ラバースプリングは、ホルダ部材の貫通孔内で回路基板上に載置されているので、ホルダ部材の厚さの有効利用を図ってキースイッチ装置全体の高さを低くすることが可能であり、ラバースプリングがホルダ部材の上面に載置される場合と比較して、よりキースイッチ装置の薄型化を図ることができる。
　また、貫通孔が形成されたホルダ部材の下方に回路基板を配置し、かかる回路基板上にラバースプリングを載置することにより、ラバースプリングの上部が貫通孔を介して上方に突出されているので、ラバースプリングの上部は確実に押圧され、それに伴ってラバースプリングが変形することが可能となる。従って、回路基板がホルダ部材の下方に配置されていても、回路基板上に載置されたラバースプリングの付勢力をキートップに伝えてキートップを上方に付勢することができる。
　更に、キートップの上下動を側面視Ｘ字状に配置された両リンク部材を介して案内することにより、スイッチング動作を行わせているので、キーステム構成を不要にして、キーストロークの大きさを維持しつつ、キースイッチ装置の薄型化を実現することができる。

　以下、本発明を具体化した実施例に基づいて図面を参照しつつ詳細に説明する。図１から図３に本発明の第１実施例を示す。図１はキースイッチ装置の側断面図であり、同図において、キートップ１はＡＢＳ樹脂等の合成樹脂から成型されており、その上面にはアルファベット等の文字が印刷等により形成されている。また、キートップ１の裏面からは、回動係止部２及び摺動係止部３が下方に向けてキートップ１本体と一体に設けられている。

　回動係止部２には、後述する２つのリンク部材７、８のうちの一方のリンク部材７の一端に形成された第１係止ピン１３、１４を回動可能に係止する係止孔４が穿設されており、また、摺動係止部３には、他方のリンク部材８の一端に形成された第２係止ピン２３、２４を水平方向に摺動可能に係止する係止溝５が形成されている。

　キートップ１の下方には、キートップ１の上下動を案内支持する案内支持部材６が配設されており、かかる案内支持部材６は２つのリンク部材７、８から構成される。

　一方のリンク部材７は、図２に示すように、基部９の両端に２つの基端部１０、１１を一体に形成してなるものである。基部９の中央部の一側面からは軸１２が延設されており、かかる軸１２は後述する他方のリンク部材８に形成された軸孔２０に軸支される。

　なお、図１に示すように、リンク部材７の第１係止ピン１３、１４と第２係止ピン１５、１６は軸１２を中心として一直線上に並び、且つ軸１２からの距離が等しくなるように構成される。また、リンク部材８の第１係止ピン２１、２２と第２係止ピン２３、２４は軸孔２０を中心として一直線上に並び、且つ軸孔２０からの距離が等しくなるように構成される。

　そして、これら両リンク部材７、８は、軸１２と軸孔２０を回動可能に連結した状態において、下基端部１１、１８の位置で上側に凸となるように屈曲している。そのため、図１に示されるように軸支部Ａの下側において大きな空間を有するように構成されるので、後述する側面視略台形のラバースプリング３１を効率よく軸支部Ａの下側に収納できるのである。

　さらに、図１に示すように、両リンク部材７、８は上基端部１０、１９の先端部の厚さを小さくしている。このため、キートップ１が押下された場合にも、両リンク部材７、８の上基端部１０、１９と下基端部１１、１８はキートップ１の押下の途中で互いに接触することがない。よって、キートップ１はその押下動作を途中で妨げられることがなく、キーストロークを十分に確保できるように構成される。

　また、図２に示すようにリンク部材７は、上基端部１０の両端延部１０Ａの側面からは、第１係止ピン１３、１４が延設されており、この第１係止ピン１３、１４は前記したキートップ１の回動係止部２に穿設された係止孔４に回動可能に係止されるものである。更に、下基端部１１は平面視でコ字状に形成されており、コ字状の両端延部１１Ａの側面からは前記と同様の第２係止ピン１５、１６が延設されている。かかる第２係止ピン１５、１６は後述するホルダ部材２５に形成された摺動係止部２６に摺動可能に係止される。

　更に、リンク部材８は、図３に示すように、基部１７の両端に２つの上下基端部１８、１９を一体に形成してなるものである。基部１７の中央部には軸孔２０が穿設され、この軸孔２０には前記のようにリンク部材７の基部９に設けられた軸１２が挿通される。

　また、下基端部１８は平面視コ字状に形成されており、コ字状の両端延部１８Ａからは第１係止ピン２１、２２が延設されている。この第１係止ピン２１、２２は後述するホルダ部材２５に形成された回動係止部２７に回動可能に係止される。

　更に、上基端部１９の両端延部１９Ａから前記と同様の第２係止ピン２３、２４が延設されており、かかる第２係止ピン２３、２４は前記したキートップ１の摺動係止部３に形成された係止溝５に摺動可能に係止されるものである。

　前記したように案内支持部材６は、一方のリンク部材７の基部９に形成された軸１２を他方のリンク部材８の基部１７に穿設した軸孔２０に挿通して構成されるものであり、両リンク部材７、８は軸１２と軸孔２０とよりなる軸支部Ａを介して相互に回動可能となる。

　次に、案内支持部材６の下方にはホルダ部材２５が配設されており、かかるホルダ部材２５上には前記リンク部材７の下基端部１１に延設された第２係止ピン１５、１６及び前記リンク部材８の下基端部１８に延設された第１係止ピン２１、２２をそれぞれ係止するための摺動係止部２６、及び回動係止部２７が設けられている。

　摺動係止部２６はホルダ部材２５から凸状に一体に形成されるとともに長孔状の係止溝２８が設けられており、かかる係止溝２８には前記リンク部材７の第２係止ピン１５、１６が水平方向に摺動可能に係止されている。また、回動係止部２７は摺動係止部２６と同様にホルダ部材２５から凸状に一体に形成されるとともに係止孔２９が設けられており、この係止孔２９には前記リンク部材８の第１係止ピン２１、２２が回動可能に係止されている。

　前記構成において、軸支部Ａの中心を通る垂線Ｌを基準として図１における左方側に存在するキートップ１の裏面に形成された回動係止部２及びホルダ部材２５に形成された回動係止部２７には、それぞれ第１係止ピン１３、１４及び２１、２２を回動可能に係止する係止孔４及び係止孔２９が設けられていることになる。

　また、垂線Ｌの図１における右方側に存在するキートップ１の裏面に形成された摺動係止部３及びホルダ部材２５に形成された摺動係止部２６には、それぞれ第２係止ピン２３、２４及び１５、１６を水平方向に摺動可能に係止する係止溝５及び係止溝２８が設けられていることになる。

　ホルダ部材２５の下方には、スイッチ電極を含む所定の回路パターン（図示せず）が形成されたフレキシブル回路基板３０が配設され、スイッチ電極に対応する位置にはスイッチング部材として逆カップ状のラバースプリング３１が載置されている。このラバースプリング３１は内部に公知の可動電極を有しており、また、その上面の中央部には前記した２つのリンク部材７、８を相互に回動可能に軸支する軸支部Ａが対向配置される。

　これにより、キートップ１の押下に伴って軸支部Ａが下方に移動すると、軸支部Ａはラバースプリング３１を押下し、その押下量が一定の限度を超えるとラバースプリング３１が挫屈して、ラバースプリング３１内の可動電極によりスイッチ電極が短絡される。

　更に、フレキシブル回路基板３０の下方にスイッチ支持板３２が配設されており、かかるスイッチ支持板３２は前記した各フレキシブル回路基板３０、ラバースプリング３１及びキートップ１を支持した案内支持部材６を支持する。

　続いて、前記実施例を有するキースイッチ装置の動作について説明する。
　キートップ１を下方に押下すると、キートップ１が下方へ移動するのに伴ってリンク部材７の第１係止ピン１３、１４は回動係止部２の係止孔４内で反時計方向に回動するとともに、リンク部材８の第２係止ピン２３、２４は摺動係止部３の係止溝５内で水平方向（図１における右方向）に摺動する。

　これと同時に、リンク部材８の第１係止ピン２１、２２はホルダ部材２５における回動係止部２７の係止孔２９内で時計方向に回動するとともに、リンク部材７の第２係止ピン１５、１６は摺動係止部２６の係止溝２８内で水平方向（図１における右方向）に摺動する。

　この結果、リンク部材７及び８を相互に軸支する軸支部Ａは下方に移動するとともにラバースプリング３１を徐々に押下していき、その押下量が一定の限度を超えた時点でラバースプリング３１は挫屈される。これにより、ラバースプリング３１内の可動電極がフレキシブル回路基板３０上のスイッチ電極を短絡し所定のスイッチング動作が行われる。

　キートップ１の押下を解除すると、両リンク部材７、８の軸支部Ａはラバースプリング３１の弾性復元力により上方に押し上げられる。これに伴って、前記第１係止ピン１３、１４、２１、２２、及び前記第２係止ピン１５、１６、２３、２４は前記した動作と逆の動作を行い、この結果、キートップ１は元の位置に復帰される。

　ここに、第１係止ピン１３、１４、２１、２２は水平方向には移動されることなく、それぞれ係止孔４、２９内で回動するのみであるので、キートップ１は水平方向に移動されることがないため隣合ったキーとぶつかり合うことはなく、キートップ１のキー面の水平状態を保持したまま上下動されるものである。

　前記ラバースプリング３１は前述のように側面視略台形であり、その上底の長さと下底の長さ及び高さに起因する側面の角度は、その所望のキータッチに応じて決まる。そして、さらにこの台形部の高さ、即ちラバースプリングの高さは、キーストロークに応じて決定され、高いほうが好まれる。しかし、装置全体の厚さを鑑みれば、このラバースプリングはそれほど大きくすることができないことは自明である。

　そこで、本実施例にあっては、前述のように両リンク部材７、８を屈曲させることにより、軸支部Ａの下に大きな空間を取り得るようにした。従って、本実施例にあっては、両リンク部材を側面視略直線状とした特開昭６０−６２０１７号公報あるいは特開昭６４−７４４１号公報記載の装置に本発明の構成を適用したものと比べ、より薄型で大きなキーストロークを得ることができる。

　また、前述のように両リンク部材７、８の上基端部１０、１９の先端側の厚さを側面視において小さくしているため、キーストローク動作をその途中で妨げることなく、十分なストロークを確保できる。

　以上詳細に説明した通り本実施例に係るキースイッチ装置は、２つのリンク部材７及び８を相互に軸支する軸支部Ａをラバースプリング３１に対応する位置に配設するとともに、かかる軸支部Ａを介してラバースプリング３１を押下するようにした。よって、従来のキースイッチ装置のようにキーステムをキーホルダ部により案内する構成を全く不要とできると共に、ラバースプリング３１を押下するための特別の構成を必要としないキースイッチ装置を実現することができる。

　これにより、キーボードの薄型化に対応してキーストロークを大きくすることができ、よって、キー操作性が良好でキー入力を確実に行い得るとともに、簡単な構造のキートップ１を使用してコストの低いキースイッチ装置を提供することができる。特に、本実施例に係るキースイッチ装置では、キーステムをキーホルダ部により案内する構成を全く不要とすることができるので、従来のキースイッチ装置のようにキーの押下時にキーステムとキーホルダ部との間で摺動ノイズが全く生じることはないとともに、キーの操作面積を小さくしてキーの中央部を押下させるようにする必要性は全くなくなるものである。

　また、本実施例に係るキースイッチ装置では、回動係止部２の係止孔４及び回動係止部２７の係止孔２９に係止される各第１係止ピン１３、１４、２１、２２はキートップ１の押下時にも、水平方向に移動することなく係止孔４、２９内で回動するのみであるので、キートップ１が水平方向に移動されることはない。従って、隣接するキーとキーとで衝突することなく、この点からもキー操作性が良好でキー入力を確実に行い得るキースイッチ装置を提供することができるものである。

　尚、本発明は前記実施例に限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲で種々の変形、改良が可能である。

　例えば、本実施例におけるリンク部材７、８はパンタグラフ状に組み合わせた同種の部材によっても同様の効果を得られることは勿論である。また、本実施例では、リンク部材７、８の軸支部Ａによりラバースプリング３１を押下しているが、リンク部材７、８またはキートップ１に設けられた別部材によりラバースプリング３１を押下しても同様の効果が得られることは勿論である。

　次に、本発明の第２実施例を図４〜図１５を参照して説明する。図４はキースイッチの側断面図を示し、キースイッチ１０１はキートップ１０２と、第１リンク１０４と第２リンク１０５とを側面視はさみ字状に配置した案内支持部材１０３と、該案内支持部材１０３にて押圧されるキャップ状のラバースプリング１０６と、前記案内支持部材１０３を支持するための合成樹脂製のホルダ部材１０７と、該ホルダ部材１０７の取付け孔１０７Ａにスイッチング部１２９（図１２及び図１３参照）が臨むようにホルダ部材１０７の下面に張設されたフレキシブル回路基板１０９と、その下面側に張設された補強板１１０とから構成されている。

　図４及び図１２に示すように、ラバースプリング１０６は、フレキシブル回路基板１０９におけるスイッチング部（電気接点部）１２９（図１３参照）の上方を覆うように、ホルダ部材１０７を貫通する取付け孔１０７Ａ内に嵌挿配置されている。本発明のラバースプリング１０６は、電気絶縁性のあるシリコーンゴム或いはＥＰＤＭ（エチレンプロピレンジエンメチレン）等にて構成され、平面視略円板状の厚い頭部１０６Ａと、該頭部の周囲から下向きに延びる截頭円錐状のドーム部１０６Ｂと、該ドーム部の外周に略水平に半径外向きに延びる厚肉の鍔部１０６Ｃとからなる下向き開放のキャップ状に一体成形されている。
　キートップ１０２の押下時に、第１リンク１０４と第２リンク１０５との押圧部にて押圧されるラバースプリング１０６の頭部１０６Ａの下面には、前記スイッチング部１２９の接点部に当接して両スイッチング部を電気的にＯＮ・ＯＦＦするための導電性を有する導電ゴムからなる可動接点部１３０を固着する。なお、ラバースプリング１０６全体に、シリコーンゴムにカーボンブラック等の導電性粒子を分散充填させて導電性を備えるように形成しても良い。

　ＡＢＳ樹脂等の合成樹脂にて成形されたキートップ１０２は、その上面（表面）に数字、英字等の文字が刻印または印刷等により付されている。キートップ１０２の下面には、後述する第１リンク１０４における上基端部の第２係止ピン１１１Ａ，１１１Ｂを略水平方向でキートップ１０２の前後方向に摺動可能に係止するための前後長手溝状の摺動係止部１１６と、第２リンク１０５における上基端部の第１係止ピン１１３Ａ，１１３Ｂを回動のみ可能に係止するための孔状の回動係止部１１５とを一体的に備えた前後長手の左右一対の係止部材１１７を一体成形或いは接着剤等により接着する等して突設させる（図６参照）。

　図７（Ａ），（Ｂ）及び図８〜図１０を参照して、ガラス繊維強化合成樹脂製等の合成樹脂製の第１リンク１０４及び第２リンク１０５を詳細に説明する。図７（Ａ）は第１リンク１０４の平面図、図７（Ｂ）は第２リンク１０５の平面図である。
　第１リンク１０４は基部１１８と上下基端部１１９，１２０とにより平面視で実質上略Ｈ状に一体成形したものである。基部１１８の側面には、支持孔１２１を横向きに穿設し、下基端部１２０の左右両側端から延びるアーム部１２０Ａ、１２０Ｂの側面には、各々第１係止ピン１１２Ａ、１１２Ｂを横向きに突設し、上基端部１１９の側面には第２係止ピン１１１Ａ、１１１Ｂを横向きに突設している。

　第２リンク１０５も基部１２２と上下基端部１２３、１２４とにより平面視で実質上略Ｈ状に一体成形したものである。前記基部１２２の一側面には横向きに枢支軸１２５を突設し、該枢支軸１２５を前記第１リンク１０４における支持孔１２１に回動可能に嵌挿する。第２リンク１０５における下基端部１２４の左右両側端から延びるアーム部１２４Ａ、１２４Ｂの側面には、各々第２係止ピン１１４Ａ、１１４Ｂを横向きに突設し、上基端部１２３の側面には第１係止ピン１１３Ａ、１１３Ｂを横向きに突設している。

　この実施例では側面視（図４、図５、図８、図９、図１０、図１４）において、前記第１リンク１０４の第１係止ピン１１２Ａ、１１２Ｂと支持孔１２１と第２係止ピン１１１Ａ、１１１Ｂは一直線上に位置し、かつ、第１係止ピン１１２Ａ、１１２Ｂから支持孔１２１までの距離と第２係止ピン１１１Ａ、１１１Ｂから支持孔１２１までの距離とが等しくなるように構成される。
　また、前記第２リンク１０５の第１係止ピン１１３Ａ、１１３Ｂと枢支軸１２５と第２係止ピン１１４Ａ、１１４Ｂは一直線上に位置し、かつ、第１係止ピン１１３Ａ、１１３Ｂから枢支軸１２５までの距離と第２係止ピン１１４Ａ、１１４Ｂから枢支軸１２５までの距離とが等しくなるように構成される。

　このように構成すると、後述のように、第１リンク１０４の下基端部の第１係止ピン１１２Ａ、１１２Ｂを中心にして案内支持部材１０３が回動変位することにより、キートップ１０２はホルダ部材１０７の上面に対して平行状態を保ったまま昇降動作することができる。

　また、前記第１リンク１０４の基部１１８及び第２リンク１０５の基部１２２の下面には、下向き凸多角形状の押圧部１３１、１３２をそれぞれ形成してあり、この両押圧部１３１、１３２でラバースプリング１０６の頭部１０６Ａ上面を押圧することになる。

　図４及び図８〜図１０の実施例では、第１リンク１０４における押圧部１３１と第２リンク１０５における押圧部１３２とは、各基部１１８、１２２下面の略中央部で鈍角状に屈曲させてつながる２つの平面部１３１Ａ、１３１Ｂ及び平面部１３２Ａ、１３２Ｂからなる。そして、平面部１３１Ａ、１３１Ｂ、支持孔１２１の位置関係と、平面部１３２Ａ、１３２Ｂ、枢支軸１２５の位置関係とは同一（但し、左右逆関係）となっている。

　図１２及び図１３は、ガラス繊維強化合成樹脂製等の合成樹脂製のホルダ部材１０７の一部を示す図で、該ホルダ部材１０７には、前記キャップ状のラバースプリング１０６の一部をなす下端の鍔部が収納配置されるとともに、位置ずれ不能に嵌挿できる略矩形状の取付け孔１０７Ａを穿設し、該取付け孔１０７Ａの左右両側縁には、左右一対の回動係止部１２７と、前後長手溝状の摺動係止部１２８とを、その各係止部１２７，１２８が下方に開放するように一体的に射出形成されている。

　ここに、回動係止部１２７、摺動係止部１２８の下方は、図１３に示すように、開放されていることから、所定の上型と下型との間に形成される所定間隙に樹脂を注入してホルダ部材１０７を樹脂成形した後に、上型と下型とを単純に上下抜きすることができる。
　これにより、第１リンク１０４の第１係止ピン１１２Ａ、１１２Ｂを係止する回動可能に係止する回動係止部１２７、及び、第２リンク１０５の第２係止ピン１１４Ａ、１１４Ｂを摺動可能に係止する摺動係止部１２８をホルダ部材１０７に形成するについて、コストの高いスライド型を使用する必要はなく、極めて簡単且つ低いコストをもって形成することができるものである。

　そして、この回動係止部１２７に対しては、第１リンク１０４における下基端部の第１係止ピン１１２Ａ、１１２Ｂを下側から回動可能に嵌挿し、摺動係止部１２８に対しては第２リンク１０５における下基端部の第２係止ピン１１４Ａ、１１４Ｂを下側から前後摺動するように嵌挿したのち、ホルダ部材１０７の下面にフレキシブル回路基板１０９を張設固着する。

　このとき、回動係止部１２７及び摺動係止部１２８の下方は開放されているので、回動係止部１２７に係止される第１係止ピン１１２Ａ、１１２Ｂ、及び、摺動係止部１２８に係止される第２係止ピン１１４Ａ、１１４Ｂは、回路基板１０９の上面に載置されつつ、それぞれ回動、摺動されることとなる。
　これにより、各第１係止ピン１１２Ａ、１１２Ｂ及び第２係止ピン１１４Ａ、１１４Ｂをホルダ部材１０７の厚さ内で係止することができ、ホルダ部材１０７の厚さ分の有効利用を図りつつキースイッチ１０１の薄型化を実現することができる。また、各回動係止部１２７及び摺動係止部１２８には、開放挿入部が設けられていることから、各開放挿入部を介して第１係止ピン１１２Ａ、１１２Ｂ及び第２係止ピン１１４Ａ、１１４Ｂを容易に挿入することができる。

　図１１に示すように、案内支持部材１０３を構成する第１リンク１０４及び第２リンク１０５の第２係止ピン１１１Ａ、１１１Ｂ、１１４Ａ、１１４Ｂの外側端面は、キートップ１０２及びホルダ部材１０７の摺動係止部１１６、１２８の側面（内壁面）に接触されており、これにより、キー操作時のキートップ１０２の図１１における左右方向の移動が抑制される。

　また、第１リンク１０４及び第２リンク１０５の第１係止ピン１１３Ａ、１１３Ｂ、１１２Ａ、１１２Ｂの外側端面は、キートップ１０２及びホルダ部材１０７の回動係止部１１５、１２７の側面（内壁面）に接触されており、これにより前記の作用とも相まってキー操作時のキートップ１０２の図１１における左右方向（回動軸線方向）の移動が規制される。この結果、第１リンク１０４及び第２リンク１０５の第２係止ピン１１１Ａ、１１１Ｂ、１１４Ａ、１１４Ｂが、キートップ１０２及びホルダ部材１０７の摺動係止部１１６、１２８から外れてしまうことを確実に防止してキートップの操作性を良好に保持することができる。

　また、キートップ１０２は、図１１における左右方向の位置が移動することがないため、キートップ１０２の押下時においても隣合ったキーと衝突することがない。また、このように両リンク１０４、１０５の図１１における左右方向の動きが抑制されるため、支持孔１２１から枢支軸１２５が抜けでることが防止される。

　また、図４及び図１３において、ホルダ部材１０７における摺動係止部１２８の摺動溝は前端部３００と後端部３０１を有し、キートップ１０２が下向きに押圧されていない状態（フリー状態）でキートップ１０２が最上昇位置にあるときには、第２リンク１０５の第２係止ピン１１４Ａ、１１４Ｂは、摺動係止部１２８における摺動溝の前端部３００に当接するように構成されている。

　更に、図５に示すように、キートップ１０２が最上昇位置から案内支持部材１０３を介してラバースプリング１０６を最大限に押圧した状態であっても、第２リンク１０５の第２係止ピン１１４Ａ、１１４Ｂは摺動係止部１２８における摺動溝の後端部３０１に当接しないように構成されている。

　前記のような構成を採用することにより、キートップ１０２の非押下時には、第２リンク１０５の第２係止ピン１１４Ａ、１１４Ｂが係止溝の前端部３００に当接してキートップの最上昇位置を規制し、また、キートップ１０２の押下時には、第２係止ピン１１４Ａ、１１４Ｂが係止溝の後端部３０１に当接しないようにして折損等を防止することができる。

　尚、前記構成加えて、図４及び図５に示すように、キートップ１０２の下面に設けられる係止部材１１７の摺動溝に前端部３０２と後端部３０３を形成し、キートップ１０２の非押下時には、第１リンク１０４の第２係止ピン１１１Ａ、１１１Ｂを前端部３０２に当接してキートップ１０２の最上昇位置を規制し、また、キートップ１０２押下時には、第２係止ピン１１１Ａ、１１１Ｂを後端部３０３に当接しないように構成してもよい。

　次に、図１７に案内支持部材１０３の構成を図解する。図１７（Ａ）は図４を図解したものである。
　第１リンク１０４と第２リンク１０５は枢支軸１２５により軸支部Ｃで軸支される。ここで、第２リンク１０５の第１係止ピン１１３Ａ、１１３Ｂ（図１７（Ａ）の端部Ｐ）から軸支部Ｃまでの距離Ｒ１と、第１リンク１０４の第１係止ピン１１２Ａ、１１２Ｂ（図１７（Ａ）の端部Ｓ）から軸支部Ｃまでの距離Ｒ２と、第２リンク１０５の第２係止ピン１１４Ａ、１１４Ｂ（図１７（Ａ）の端部Ｔ）から軸支部Ｃまでの距離Ｒ３とは等しくなるように構成される。端部Ｐと軸支部Ｃと端部Ｔは一直線上の点となるように構成される。

　また、端部Ｐ、Ｓは図１７（Ａ）における矢印Ｘ方向に摺動しない回動可能な点であり、端部Ｐは側面視（図１７（Ａ））で端部Ｓの垂線上の点であるように構成される。このため、キートップ１０２が押下されて上下動した場合にも、キートップ１０２の位置が矢印Ｘ方向に移動することはなく、正確なキーストロークが確保される（図１７（Ｃ）Ｘ行記載）。

　また、かかる構成に加えて、各端部Ｐ、Ｑ、Ｓ、Ｔから軸支部Ｃまでの距離Ｒ１、Ｒ２、Ｒ３、Ｒ４がすべて等しく、かつ、端部Ｑと軸支部Ｃと端部Ｓが一直線上の点となるように構成される場合には、キートップ１０２はキー押下に伴う上下動の間つねに水平状態を保つことができる（図１７（Ｃ）Ｈ行記載）。

　ところで、図１８に示すように、端部Ｑから軸支部Ｃまでの距離Ｒ４を他の端部Ｐ、Ｓ、Ｔから軸支部Ｃまでの距離Ｒ１、Ｒ２、Ｒ３に対して長くすると、キートップ１０２を傾斜させた構成とすることができる。この構成においても、キートップ１０２が押下され上下動した場合にも、キートップ１０２の位置が矢印Ｘ方向に移動することはなく、正確なキーストロークが確保される。

　また、この構成によれば、キートップ１０２の傾斜角度は端部Ｑから軸支部Ｃまでの距離をかえることにより任意に決定できる。このため、各列毎の第１リンク１０４の端部Ｑから軸支部Ｃまでの距離を変化させることにより、カーブドキーボード等において各列毎にキートップ１０２の傾きに異なった傾斜角度をつけることも容易となる。

　なお、端部Ｑから軸支部Ｃまでの距離Ｒ４を他の端部Ｐ、Ｓ、Ｔから軸支部Ｃまでの距離Ｒ１、Ｒ２、Ｒ３に対して短くしても、同様に、キートップ１０２を傾斜させた構成とすることができることは勿論である。

　図１７（Ｂ）は図１２を図解したものである。この図を用いて、図１７（Ｂ）における矢印Ｙ方向および矢印Ｒ方向のキートップ１０２の位置の移動が生じないことを説明する。

　両リンク１０４、１０５の第１係止ピン１１２Ａ、１１２Ｂ、１１３Ａ、１１３Ｂの矢印Ｙ方向の移動がキートップ１０２及びホルダ部材１０７の回動係止部１１５、１２７の側面により係止されるため、または、両リンク１０４、１０５の第２係止ピン１１１Ａ、１１１Ｂ、１１４Ａ、１１４Ｂの矢印Ｙ方向の移動がキートップ１０２及びホルダ部材１０７の摺動係止部１１６、１２８の側面により係止されるため、キートップ１０２の矢印Ｙ方向の移動は抑制される（図１７（Ｃ）Ｙ行記載）。
　このため、キートップ１０２が押下されて上下動した場合にも、キートップ１０２の位置が矢印Ｙ方向に移動することはなく、正確なキーストロークが確保される（図１７（Ｃ）Ｙ行記載）。

　また、各係止ピン１１１Ａ、１１１Ｂ、１１２Ａ、１１２Ｂ、１１３Ａ、１１３Ｂ、１１４Ａ、１１４Ｂが各係止部１１５、１１６、１２７、１２８により係止されることで、キートップ１０２の矢印Ｒ方向の移動は抑制される（図１７（Ｃ）Ｒ行記載）。

　この構成により、キートップ１０２の押下時に、ホルダ部材１０７の回動係止部１２７の箇所を中心として第１リンク１０４が下向き回動（図４において右回り回動）する一方、第２リンク１０５は枢支軸１２５の箇所を中心にして図４において左回り回動する。そうすると、キートップ１０２の押下の開始時点では、第１リンク１０４における下基端部１２０に近い位置の基部１１８下面の平面部１３１Ａと、第２リンク１０５における下基端部１２４に近い位置の基部１２２下面の平面部１３２Ａとがラバースプリング１０６の頭部１０６Ａ上面のうち、図１２に斜線で示す押圧領域１３３、１３４に当接して、ラバースプリング１０６を押圧している。

　キートップ１０２の押下量が増大すると、平面部１３１Ａ、１３１Ｂ間及び１３２Ａ、１３２Ｂの間の角部近傍の領域が柔らかなラバースプリングの頭部１０６Ａの上面に当接する状態となる。

　さらに、キートップ１０２の押下量が増大すると、第１リンク１０４における上基端部１１９に近い側の平面部１３１Ｂと第２リンク１０５における上基端部１２３に近い側の平面部１３２Ｂとがラバースプリング１０６の頭部１０６Ａ上面に当接して押圧することになり、図１２に示すように、押圧領域１３３、１３４は上下逆転した位置（領域１３３は頭部１０６Ａの右下半分の区域、領域１３４は頭部１０６Ａの左上半分の区域）となる。

　次に、本発明の第３実施例を図１４を参照して説明する。この実施例では、第１リンク２０４の基部２１８下面に形成した押圧部２３１は、３つの平面部を支持孔２２１の軸線と略平行な稜線を持つ凸多角形状に連設した形状に形成したものであり、図示しないが第２リンク２０５にも同様の多平面からなる押圧部２３２を形成するのである。

　この実施例では、図１５（Ａ）に示すように、キートップ１０２の押下開始時における第１リンク２０４による押圧領域２３３と、第２リンク２０５による押圧領域２３４とは、ラバースプリングの頭部１０６Ａ上面の下半分と上半分との箇所で互いに左右に大きく隔たった位置にあるが、キートップ１０２の押下量の増大につれて、両押圧領域２３３、２３４は左右端から中央へと接近し（図１５（Ｂ）参照）、さらに左右の端の方へと分かれていく（図１５（Ｃ）参照）。

　このようにして、第１リンク２０４及び第２リンク２０５におけるそれぞれの押圧部２３１，２３２を下向き凸状の凸多角形平面に形成することにより、ラバースプリングの頭部１０６Ａ上面を各平面部の角部で押圧する期間が短くなり、キーの操作感、特にタクティル（キートップの押下時の電気接点ＯＮ手前からＯＮ時にキー作動抵抗力が急激に変動する触覚の感じ）が良好となり、キーによる入力操作を安定させることができるのである。

　また、キートップ１０２の押圧入力操作に従って、頭部１０６Ａ上面に対する押圧（当接）領域が互いに反対側に向かって対称的に移動するので、キートップのストーローク中のどの時点においても、ラバースプリングの頭部１０６Ａを図１２における上下（図１５における左右）に対して略対称な力で略均一に押圧できることになり、ラバースプリングの座屈変形をキャップの周囲で略同時に発生させることができる。

　なお、スイッチング部１２９を形成するフレキシブル回路基板１０９に代えて、メンブレンスイッチ回路基板等の基板を使用しても良い。また、前記実施例では、各平面部間を角部としたが、緩やかな曲面で各平面部を連接するようにしても良い。

　ところで、図１６にキートップを押下した場合の荷重とストローク量の関係を示す。図１６（Ｂ）は従来のキースイッチ装置のデータを示すグラフである。これによると、操作者がキートップの中央(1)を押下した場合に比べキートップの端の部分(2)、(3)、(4)、(5)を押下した場合は、操作者のうける荷重はより大きく、かつ、不安定となることがわかる。

　一方、図１６（Ａ）は本発明のキースイッチ装置のデータを示すグラフである。これによると、操作者がキートップのどの部分(1)、(2)、(3)、(4)、(5)を押下した場合にも操作者のうける荷重はほぼ均一であることがわかる。このことは、本発明のキースイッチ装置は、操作者のあらゆるキー操作に対して常に一定の感触を操作者に与えるものであり、操作者のスムースなキー入力を可能とするものであることを示している。

　キーステム構造を不要として、キーボードの薄型化に対応しつつ、キーストロークを大きく維持することができ、しかも簡単な構成によりキー入力の操作性が良好で、確実なキー入力を可能とするキースイッチ装置を提供することができる。

第１実施例のキースイッチ装置の側断面図である。 第１実施例の一方のリンク部材の平面図である。 第１実施例の他方のリンク部材の平面図である。 第２実施例のキースイッチ装置の側断面図である。 第２実施例のキートップの押下状態を示す側断面図である。 キートップの下面図である。 （Ａ）は第２実施例の第１リンクの平面図、（Ｂ）は第２実施例の第２リンクの平面図である。 図７のVIII−VIII矢視断面図である。 図７のIX−IX矢視断面図である。 図７のＸ−Ｘ矢視断面図である。 図４のXI−XI矢視断面図である。 ラバースプリング及び取付け孔の平面図である。 ホルダ部材の取付け孔部分の斜視図である。 第３実施例の第１リンクの押圧部を示す側面図である。 （Ａ），（Ｂ），（Ｃ）は、第３実施例のキートップの押下開始から押下量が増大するにつれての押圧領域の変化を示す作用説明図である。 （Ａ）は本発明におけるキースイッチ装置のキー押下時における荷重とキーストローク量の関係を示すグラフであり、（Ｂ）は従来のキースイッチ装置のキー押下時における荷重とキーストローク量の関係を示すグラフである。 （Ａ）は図４を図解したものであり、（Ｂ）は図１２を図解したものであり、（Ｃ）はキー押下時にキートップが図中矢印方向に移動することがないための条件を示した表である。 本発明の別の実施例を図解したものである。

符号の説明

　１　　　　　　　　　　　　キートップ
　２，２７　　　　　　　　　回動係止部
　３，２６　　　　　　　　　摺動係止部
　４，２９　　　　　　　　　係止孔
　５，２８　　　　　　　　　係止溝
　６　　　　　　　　　　　　案内支持部材
　７，８　　　　　　　　　　リンク部材
　１３，１４，２１，２２　　第１係止ピン
　１５，１６，２３，２４　　第２係止ピン
　２５　　　　　　　　　　　ホルダ部材
　３０　　　　　　　　　　　フレキシブル回路基板
　３１　　　　　　　　　　　ラバースプリング
　Ａ　　　　　　　　　　　　軸支部
　Ｌ　　　　　　　　　　　　垂線
　１０１　　　　　　　　　　キースイッチ
　１０２　　　　　　　　　　キートップ
　１０３　　　　　　　　　　案内支持部材
　１０４　　　　　　　　　　第１リンク
　１０５　　　　　　　　　　第２リンク
　１０６　　　　　　　　　　ラバースプリング
　１０７　　　　　　　　　　ホルダ部材
　１０７Ａ　　　　　　　　　取付け孔
　１０９　　　　　　　　　　フレキシブル回路基板
　１１０　　　　　　　　　　補強板
　１１２Ａ，１１２Ｂ，１１３Ａ，１１３Ｂ　第１係止ピン
　１１１Ａ，１１１Ｂ，１１４Ａ，１１４Ｂ　第２係止ピン
　１１５，１２７　　　　　　回動係止部
　１１６，１２８　　　　　　摺動係止部
　１１８，１２２　　　　　　基部
　１２１　　　　　　　　　　支持孔
　１２５　　　　　　　　　　枢支軸
　１３１，１３２　　　　　　押圧部
　１３３，１３４　　　　　　押圧領域

Claims (1)

1. キートップと、
   　前記キートップの下方位置に配設され、貫通孔が形成されたホルダ部材と、
   　第１リンク部材及び第２リンク部材を有するとともに、両リンク部材を側面視Ｘ字状に配置してなり、前記キートップとホルダ部材とを連結することにより、キートップの上下動を案内支持する案内支持部材と、
   　前記ホルダ部材の下方に配置された回路基板と、
   　前記キートップを上方に付勢するとともに、キートップの上下動に伴ってスイッチング動作を行うラバースプリングと、
   　前記第１リンク部材の下端に形成された第１係止ピンと、
   　前記第２リンク部材の下端に形成された第２係止ピンと、
   　前記ホルダ部材に形成され、前記第１係止ピンを摺動可能に係止する摺動係止部と、
   　前記ホルダ部材に形成され、前記第２係止ピンを回動可能に係止する回動係止部とを備えたキースイッチ装置において、
   　前記ラバースプリングは、前記ホルダ部材の貫通孔内で前記回路基板上に載置されるとともに貫通孔を介して上方へ突出しており、
   　前記キートップの押下時に、前記ラバースプリングの上部は押圧され、それに伴ってラバースプリングが変形するとともに、前記第１係止ピンは前記摺動係止部内で前記回路基板上を摺動され、且つ、前記第２係止ピンは前記回動係止部で回動されることを特徴とするキースイッチ装置。

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