JP2011249126A - キーボードモジュールおよび電子機器 - Google Patents

Abstract

【課題】キーキャップの浮き上がりを防止できる軽量な電子機器を提供する。
【解決手段】一つの実施形態に係る電子機器１は、筐体１０と、キーボードユニット３１と、スペーサ３２とを具備する。筐体１０は、カバー部材１１を含む。カバー部材１１は、第１の面１１ａと、第２の面１１ｂとを有し、複数の孔部１５が設けられる。キーボードユニット３１は、筐体１０の内部に配置されたキーボードベース３５と、複数の孔部１５に対応する位置においてそれぞれキーボードベース３５に支持され、筐体１０の外部に露出した複数のキーキャップ２１とを有する。スペーサ３２は、カバー部材１１とキーボードベース３５との間に挟まれるとともに、複数のキーキャップ２１が挿通された挿通部５４が設けられる。キーキャップ２１の少なくとも一部は、孔部１５の中にそれぞれ位置する。
【選択図】 図４

Description

本発明の実施形態は、キーボードモジュールおよび電子機器に関する。

パーソナルコンピュータのような電子機器は、入力のためのキーボードを備えている。ノート型のポータブルコンピュータの場合、キーボードはポータブルコンピュータの本体に設けられる。

キーボードは、キーボードベースと、複数のキーキャップとを備える。複数のキーキャップは、打鍵機構によってそれぞれキーボードベースに変位可能に支持される。なお、この打鍵機構の種類によって、キーボードはメンブレン式、メカニカル式、パンタグラフ式、もしくは他の種類に分類される。

一般的なキーボードの場合、筐体に設けられた広い開口部の中に、複数のキーキャップが収容されている。これに対し、いわゆるアイソレーションキーボードの場合、筐体に複数の孔部が設けられ、これらの孔部から複数のキーキャップがそれぞれ露出する。言い換えると、隣接するキーキャップの間にフレームが介在することで、複数のキーキャップが互いに独立して配置される。

一方、ポータブルコンピュータのような携行される電子機器は、薄型化および軽量化が求められる。このため、筐体の厚さが薄くされるとともに、筐体の一部がマグネシウム合金のような軽量な金属材料によって形成される。

特開平７−２６２８７０号公報

ユーザのタイピングを快適にするため、キーボードのキーストロークは一定の長さだけ確保される。このため、キーボードのキーボードベースからキーキャップまでの間に、一定の距離が設けられる。

キーボードのキーボードベースは、複数の孔部が設けられた筐体の裏面に固定されることがある。この場合、筐体が薄くされると、キーキャップが筐体の表面から浮き上がる。言い換えると、キーキャップと筐体の表面との間に隙間が生じる。

本発明の目的は、キーキャップの浮き上がりを防止できる軽量なキーボードユニットおよび電子機器を提供することである。

一つの実施形態に係る電子機器は、
筐体と、キーボードユニットと、スペーサとを具備する。前記筐体は、カバー部材を含む。前記カバー部材は、外部に露出した第１の面と、前記第１の面の反対方向に位置する第２の面とを有し、前記第１の面から前記第２の面に亘ってそれぞれ開口した複数の孔部が設けられる。前記キーボードユニットは、前記筐体の内部に配置されたキーボードベースと、前記複数の孔部に対応する位置においてそれぞれ変位可能に前記キーボードベースに支持され、前記筐体の外部に露出した複数のキーキャップとを有する。前記スペーサは、前記カバー部材と前記キーボードベースとの間に挟まれるとともに、前記複数のキーキャップが挿通された挿通部が設けられる。前記キーキャップの少なくとも一部は、前記孔部の中にそれぞれ位置する。

第１の実施の形態に係るポータブルコンピュータを示す斜視図。 第１の実施の形態のメインユニットを示す平面図。 第１の実施の形態のメインユニットの一部を分解して示す斜視図。 図２のＦ４−Ｆ４線に沿ってメインユニットの一部を示す断面図。 第２の実施の形態に係るポータブルコンピュータのメインユニットの一部を分解して示す斜視図。 第３の実施の形態に係るポータブルコンピュータのメインユニットの一部を分解して示す斜視図。 第３の実施形態のキーボードモジュールの一部を示す断面図。

以下に、第１の実施の形態について、図１から図４を参照して説明する。なお、本明細書において、手前側（即ちユーザ側）を前方向、ユーザから見て奥側を後方向、ユーザから見て左側を左方向、ユーザから見て右側を右方向、ユーザから見て上方を上方向、ユーザから見て下方を下方向と定義する。

図１は、ポータブルコンピュータ１を示す斜視図である。ポータブルコンピュータ１は、電子機器の一例である。図１に示すように、ポータブルコンピュータ１は、メインユニット３と、ディスプレイユニット４とを備えている。

メインユニット３は、偏平な箱状の筐体１０を備えている。筐体１０は、上部カバー１１と、下部カバー１２とを含んでいる。上部カバー１１は、カバー部材の一例である。上部カバー１１は、下部カバー１２を覆うように下部カバー１２に取り付けられている。上部カバー１１は、例えばマグネシウム合金によって形成される。なお、上部カバー１１は、例えばアルミニウム合金や合成樹脂のような他の材料によって形成されても良い。

上部カバー１１は、外面１１ａと、内面１１ｂ（図４に示す）とを有している。外面１１ａは、ポータブルコンピュータ１の外部に露出している。外面１１ａは、筐体の第１の面およびカバー部材の第１の面の一例である。内面１１ｂは、外面１１ａの反対方向に位置している。内面１１ｂは、筐体の第２の面およびカバー部材の第２の面の一例である。

図２は、メインユニット３を上方向から示す平面図である。図２に示すように、上部カバー１１の外面１１ａに、複数の孔部１５と、パームレスト１６と、タッチパッド１７と、一対のボタン１８とが設けられている。

複数の孔部１５は、上部カバー１１の外面１１ａから内面１１ｂに亘ってそれぞれ開口している。上部カバー１１に複数の孔部１５が設けられることにより、上部カバー１１に格子状のフレーム２０が形成される。

複数の孔部１５から、複数のキーキャップ２１がそれぞれ筐体１０の外部に露出している。キーキャップ２１は、孔部１５の中に嵌り込むことができる大きさを有している。図２に示すように、隣接するキーキャップ２１の間にフレーム２０が介在することで、複数のキーキャップ２１がそれぞれ独立して配置されている。なお、１つの孔部１５から複数のキーキャップ２１が露出しても良い。

パームレスト１６は、複数の孔部１５よりも前方向に設けられている。タッチパッド１７およびボタン１８は、パームレスト１６のほぼ中央に並んで設けられている。タッチパッド１７は、ポインティングデバイスとして利用される。ボタン１８は、クリック操作に用いられる。

図１に示すように、ディスプレイユニット４は、メインユニット３の後端に一対のヒンジ部２３を介して連結されている。一対のヒンジ部２３は、筐体１０の後端にそれぞれ設けられている。

ディスプレイユニット４は、ヒンジ部２３を支点として、閉じ位置と開き位置との間で回動する。閉じ位置において、ディスプレイユニット４は、メインユニット３の上に横たわる。開き位置において、ディスプレイユニット４は、メインユニット３の後端から起立する。

ディスプレイユニット４は、偏平な箱状のディスプレイ筐体２５と、ディスプレイモジュール２６とを備えている。ディスプレイモジュール２６は、例えば液晶ディスプレイであり、ディスプレイ筐体２５に収容されている。

ディスプレイ筐体２５の前面にディスプレイ開口部２５ａが設けられている。ディスプレイ開口部２５ａは、ディスプレイモジュール２６のスクリーン２６ａをディスプレイユニット４の外に露出させる。

図３は、メインユニット３の一部を分解して示す斜視図である。図３に示すように、筐体１０の内部に、キーボードユニット３１と、スペーサ３２とが収容されている。筐体１０の内部には、キーボードユニット３１およびスペーサ３２の他に、回路基板、ストレージ、およびその他の電子部品が収容されている。

図４は、図２のＦ４−Ｆ４線に沿ってメインユニット３の一部を示す断面図である。図４に示すように、キーボードユニット３１は、前述した複数のキーキャップ２１と、キーボードベース３５と、複数の打鍵機構３６とを有している。キーボードユニット３１は、例えばパンタグラフ式キーボードである。

複数のキーキャップ２１は、上部カバー１１の複数の孔部１５にそれぞれ対応する位置において、それぞれキーボードベース３５に支持されている。なお、孔部１５およびキーキャップ２１は、予め決められた規則に従った位置に設けられている。

キーキャップ２１は、キートップ４１と、周縁部４２と、第１の連結部４３とをそれぞれ有している。キートップ４１は、ユーザが指で押し下げることができる大きさを有している。キートップ４１の上面４１ａに、キーキャップ２１のそれぞれの機能を表わす文字や記号が表示されている。この文字や記号は、例えば印刷や刻印などの方法によって、キートップ４１の上面４１ａに表示される。

周縁部４２は、キートップ４１の周縁からキーボードベース３５に向かって延びている。第１の連結部４３は、キートップ４１の下面４１ｂに設けられている。第１の連結部４３に、打鍵機構３６が連結される。

キーボードベース３５は、平坦な板状に形成され、筐体１０の内部に配置されている。キーボードベース３５は、例えばマザーボードのような回路基板に電気的に接続されている。キーボードベース３５の上面３５ａに、第２の連結部４５が設けられている。第２の連結部４５に、打鍵機構３６が連結される。

キーボードベース３５の内部に、複数のスイッチが設けられている。複数のスイッチは、複数のキーキャップ２１にそれぞれ対応する位置に設けられている。このスイッチは、キーキャップ２１が押されることによって操作される。

複数の打鍵機構３６は、複数のキーキャップ２１とキーボードベース３５とをそれぞれ連結する。打鍵機構３６は、キーキャップ２１を変位可能に支持している。このため、キーキャップ２１は、図４に示す待機位置と、キーキャップ２１が押し下げられた押し下げ位置との間でストロークする。

打鍵機構３６は、一対のリンクレバー４７と、ラバースプリング４８を有している。一対のリンクレバー４７は、Ｘ字状に交差されるとともに、交差された位置において互いに回動可能に連結されている。一対のリンクレバー４７は、それぞれ第１の連結部４３と、第２の連結部４５とに連結されている。

ラバースプリング４８は、キーキャップ２１とキーボードベース３５との間に介在している。ラバースプリング４８は、キーキャップ２１が押し下げられた場合、キーキャップ２１を上方向に押す。このため、キーキャップ２１から外力が解放されていると、キーキャップ２１は図４に示す待機位置に位置する。

図４に示すように、待機位置において、キーキャップ２１の一部が上部カバー１１の孔部１５の中に位置している。詳しく述べると、キーキャップ２１の周縁部４２の一部が、孔部１５の中に入っている。

キーキャップ２１が押し下げられると、キーボードベース３５の内部に設けられたスイッチが操作される。これにより、キーキャップ２１の押し下げ動作が電気的に検出され、押し下げられたキーキャップ２１に対応した電気信号が出力される。

スペーサ３２は、上部カバー１１とキーボードベース３５との間に挟まれている。スペーサ３２は、例えばマグネシウム合金より比重が軽いポリイミドによって形成されている。なお、スペーサ３２はポリイミドに限らず、他の合成樹脂やガラス繊維のような種々の材料によって形成されても良い。

スペーサ３２は、第１の接触面５１と、第２の接触面５２とを有している。第２の接触面５２は、第１の接触面５１の反対方向に位置している。第１の接触面５１は、カバー部材１１の内面１１ｂに面接触している。第２の接触面５２は、キーボードベース３５の上面３５ａに面接触している。

図３に示すように、スペーサ３２に、挿通部５４が設けられている。挿通部５４は、複数の挿通孔５５を含んでいる。複数の挿通孔５５は、キーキャップ２１と上部カバー１１の孔部１５とに対応した位置にそれぞれ設けられている。図４に示すように、挿通孔５５は、第１の接触面５１から第２の接触面５２に亘って開口している。

挿通孔５５に、対応するキーキャップ２１が嵌り込むことができる。挿通孔５５は、上部カバー１１の孔部１５よりも広い孔である。複数の挿通孔５５に、対応するキーキャップ２１と打鍵機構３６とがそれぞれ挿通している。言い換えると、挿通部５４に複数のキーキャップ２１と打鍵機構３６とが挿通している。

スペーサ３２は、ねじのような複数の固定部材５７と、防水性の接着剤５８とによって、上部カバー１１およびキーボードベース３５に固定されている。詳しく説明すると、第１の接触面５１および第２の接触面５２に、それぞれ接着剤５８が塗布されている。接着剤５８が塗布された第１の接触面５１が上部カバー１１の内面１１ｂに面接触することにより、第１の接触面５１が上部カバー１１に固定される。接着剤５８が塗布された第２の接触面５２がキーボードベース３５の上面３５ａに面接触することにより、第２の接触面５２がキーボードベース３５に固定される。

さらに、上部カバー１１の内面１１ｂに、複数のボス部５９が設けられている。複数のボス部５９は、例えばスペーサ３２の四隅と中央部とに対応する位置にそれぞれ配置される。

図４に示すように、複数の固定部材５７が、キーボードベース３５とスペーサ３２とを貫通して複数のボス部５９にそれぞれ挿入される。すなわち、固定部材５７は、キーボードベース３５およびスペーサ３２を、上部カバー１１にねじ止めする。

上述したように、スペーサ３２が、上部カバー１１とキーボードベース３５との間に挟まれる。このため、キーボードベース３５は、上部カバー１１からスペーサ３２の厚み分の距離だけ離れている。

具体的に例示すると、スペーサ３２の厚みｈ１は、例えば０．４ｍｍである。キーボードベース３５に対向する部分において、上部カバー１１の厚みｈ２は、例えば０．５ｍｍである。待機位置におけるキーキャップ２１の下端から、キーボードベース３５の上面３５ａまでの距離ｈ３は、例えば０．８ｍｍである。

キーボードベース３５の上面３５ａから上部カバー１１の外面１１ａまでの距離は、ｈ１と、ｈ２と、接着剤５８の厚みとの合計で、０．９ｍｍ以上になる。これに対して、ｈ３は０．８ｍｍであるので、待機位置におけるキーキャップ２１は０．１ｍｍ以上孔部１５に入り込んでいる。すなわち、キーキャップ２１の一部が、上部カバー１１の孔部１５の中に位置している。

もし仮に、スペーサ３２を除いてキーボードベース３５を直接上部カバー１１に固定した場合、待機位置におけるキーキャップ２１の下端と上部カバー１１の外面１１ａとの間に約０．３ｍｍの隙間が生じる。しかし、本実施形態のポータブルコンピュータ１では、スペーサ３２が、上部カバー１１とキーボードベース３５との間に挟まれている。このため、キーキャップ２１と上部カバー１１との間に隙間が生じることが防止される。

前記構成のポータブルコンピュータ１によれば、キーキャップ２１と上部カバー１１との間に隙間が生じることを防止できる。言い換えると、キーキャップ２１の浮き上がりを防止できる。これにより、外部から打鍵機構３６のようなキーボードユニット３１の内部構造を視認され難くなる。さらに、隙間に爪などが挿入されることでキーキャップ２１が取り外されることを防止できる。

スペーサ３２は、上部カバー１１より比重が軽い材料によって形成されている。このため、上部カバー１１を厚くした場合に比べ、ポータブルコンピュータ１の重量を軽くすることができる。

次に、第２の実施の形態について、図５を参照して説明する。このとき、第１の実施形態のポータブルコンピュータ１と同一の機能を有する構成部分には同一の参照符号を付してその説明を省略する。

図５は、ポータブルコンピュータ１のメインユニット３の一部を分解して示す斜視図である。図５に示すように、第２の実施の形態のスペーサ３２に挿通開口７１が設けられている。挿通開口７１は、全てのキーキャップ２１が挿通できる大きさの開口部である。挿通開口７１は、挿通部５４に含まれる。

スペーサ３２は、複数のキーキャップ２１の外周において、上部カバー１１とキーボードベース３５との間に挟まれる。複数のキーキャップ２１は、挿通開口７１に挿通され、上部カバー１１の複数の孔部１５からそれぞれ筐体１０の外部に露出する。

前記構成のポータブルコンピュータ１によれば、大きな単一の挿通開口７１に全てのキーキャップ２１が挿通される。これにより、キーボードユニット３１の組立を容易にすることができる。

次に、第３の実施の形態について、図６および図７を参照して説明する。このとき、第１の実施形態のポータブルコンピュータ１と同一の機能を有する構成部分には同一の参照符号を付してその説明を省略する。

図６は、メインユニット３の一部を分解して示す斜視図である。筐体１０は、上部カバー１１の代わりにベースカバー７５を有している。ベースカバー７５は、下部カバー１２を覆うように下部カバー１２に取り付けられる。

図６に示すように、ベースカバー７５は、上面７５ａを有している。ベースカバー７５の上面７５ａに、開口部７６と、パームレスト１６と、タッチパッド１７と、一対のボタン１８とが設けられている。開口部７６は、パームレスト１６よりも後方向に位置している。

図６に示すように、開口部７６に、キーボードモジュール７７が嵌め込まれる。キーボードモジュール７７は、カバー部材７８と、キーボードユニット３１と、スペーサ３２とを備える。

カバー部材７８は、例えばマグネシウム合金によって平坦な板状に形成される。なお、カバー部材７８は、例えばアルミニウム合金や合成樹脂のような他の材料によって形成されても良い。

図７は、キーボードモジュール７７の一部を示す断面図である。図７に示すように、カバー部材７８は、第１の面７８ａと、第２の面７８ｂとを有している。第２の面７８ｂは、第１の面７８ａの反対方向に位置している。

カバー部材７８に、複数の孔部１５が設けられている。複数の孔部１５は、カバー部材７８の第１の面７８ａから第２の面７８ｂに亘ってそれぞれ開口している。複数のキーキャップ２１の一部が、複数の孔部１５の中にそれぞれ位置している。キーキャップ２１は、カバー部材７８の第１の面７８ａからそれぞれ突出している。

カバー部材７８とキーボードベース３５との間に、スペーサ３２が介在している。スペーサ３２は、固定部材５７および接着剤５８によって、カバー部材７８とキーボードベース３５とに固定される。言い換えると、キーボードベース３５は、スペーサ３２を介してカバー部材７８の第２の面７８ｂに取り付けられる。

前記構成のポータブルコンピュータ１によれば、組立てられたキーボードモジュール７７をベースカバー７５の開口部７６に嵌め込むことで、キーボードモジュール７７をポータブルコンピュータ１に取り付けることができる。これにより、ポータブルコンピュータ１の組立が容易になる。

なお、本発明は上記実施形態そのままに限定されるものではなく、実施段階ではその要旨を逸脱しない範囲で構成要素を変形して具体化できる。例えば、キーボードユニット３１は、パンタグラフ式に限らず、メンブレン式や、他の種類のキーボードであっても良い。さらに、スペーサ３２は、両面テープによって上部カバー１１とキーボードベース３５とに固定されても良い。

加えて、上記実施形態では、ポータブルコンピュータ１と、ポータブルコンピュータ１に用いられるキーボードモジュール７７について説明したが、本発明はこれら以外にも適用される。例えば、デスクトップコンピュータなどに用いられるキーボードに本発明を適用しても良い。

また、上記実施形態に開示されている複数の構成要素の適宜な組み合せにより種々の発明を形成できる。例えば、実施形態に示される全構成要素から幾つかの構成要素を削除してもよい。更に、異なる実施形態に亘る構成要素を適宜組み合せてもよい。

１…ポータブルコンピュータ，１０…筐体，１１…上部カバー，１１ａ…外面，１１ｂ…内面，１５…孔部，２１…キーキャップ，３１…キーボードユニット，３２…スペーサ，３５…キーボードベース，５４…挿通部，７７…キーボードモジュール，７８…カバー部材，７８ａ…第１の面，７８ｂ…第２の面。

Claims (10)

1. 第１の面と、前記第１の面の反対方向に位置する第２の面とを有し、前記第１の面から前記第２の面に亘ってそれぞれ開口した複数の孔部が設けられたカバー部材と、
   前記カバー部材の第２の面に取り付けられたキーボードベースと、
   前記複数の孔部に対応する位置においてそれぞれ変位可能に前記キーボードベースに支持されるとともに、前記カバー部材の第１の面から突出し、少なくとも一部が前記孔部の中にそれぞれ位置した複数のキーキャップと、
   前記カバー部材と前記キーボードベースとの間に介在し、前記複数のキーキャップが挿通された挿通部が設けられたスペーサと、
   を具備したキーボードモジュール。
2. 前記スペーサは、前記カバー部材よりも比重が軽い材料で形成された請求項１に記載のキーボードモジュール。
3. 前記挿通部は、前記複数の孔部に対応した位置にそれぞれ設けられ、前記複数のキーキャップがそれぞれ挿通された複数の挿通孔を含んだ請求項２に記載のキーボードモジュール。
4. 外部に露出した第１の面と、前記第１の面の反対方向に位置する第２の面とを有し、前記第１の面から前記第２の面に亘ってそれぞれ開口した複数の孔部が設けられたカバー部材を含んだ筐体と、
   前記筐体の内部に配置されたキーボードベースと、前記複数の孔部に対応する位置においてそれぞれ変位可能に前記キーボードベースに支持され、前記筐体の外部に露出した複数のキーキャップとを有したキーボードユニットと、
   前記カバー部材と前記キーボードベースとの間に挟まれるとともに、前記複数のキーキャップが挿通された挿通部が設けられたスペーサと、
   を具備し、
   前記キーキャップの少なくとも一部が、前記孔部の中にそれぞれ位置した電子機器。
5. 前記スペーサは、前記カバー部材よりも比重が軽い材料で形成された請求項４に記載の電子機器。
6. 前記挿通部は、前記複数の孔部に対応した位置にそれぞれ設けられ、前記複数のキーキャップがそれぞれ挿通された複数の挿通孔を含んだ請求項５に記載の電子機器。
7. 前記スペーサは、防水性の接着剤によって前記カバー部材と前記キーボードベースとに固定された請求項６に記載の電子機器。
8. 前記カバー部材は、前記第２の面に設けられたボス部を有し、
   前記スペーサおよび前記キーボードユニットは、前記ボス部に挿入された固定部材によって前記カバー部材に固定された請求項６に記載の電子機器。
9. 前記スペーサは、前記カバー部材の第２の面に面接触して固定された第１の接触面と、前記キーボードベースに面接触して固定された第２の接触面とを有した請求項６に記載の電子機器。
10. 外部に露出した第１の面と、前記第１の面の反対方向に位置する第２の面とを有し、前記第１の面から前記第２の面に亘ってそれぞれ開口した複数の孔部が設けられた筐体と、
    前記筐体の内部に配置されたキーボードベースと、前記複数の孔部に対応する位置においてそれぞれ変位可能に前記キーボードベースに支持され、前記筐体の外部に露出した複数のキーキャップとを有したキーボードユニットと、
    前記筐体と前記キーボードベースとの間に挟まれるとともに、前記複数のキーキャップが挿通された挿通部が設けられたスペーサと、
    を具備し、
    前記キーキャップの少なくとも一部が、前記孔部の中にそれぞれ位置した電子機器。

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