JP2014060083A

JP2014060083A - キースイッチ装置

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Publication number: JP2014060083A
Application number: JP2012205178A
Authority: JP
Inventors: Yuzo Kashiwagi; 勇造柏木; Yoichi Wakebe; 洋一分部
Original assignee: Citizen Holdings Co Ltd; Citizen Electronics Co Ltd
Current assignee: Citizen Holdings Co Ltd; Citizen Electronics Co Ltd
Priority date: 2012-09-19
Filing date: 2012-09-19
Publication date: 2014-04-03
Anticipated expiration: 2032-09-19
Also published as: JP6000037B2

Abstract

【課題】パンタグラフ部の高い強度が得られると共に、低コストで組立工程を低減することができるキースイッチ装置を提供すること。
【解決手段】キートップ４と、ベースプレート６と、パンタグラフ部７と、キートップを上方に付勢する付勢機構とを備え、パンタグラフ部が、上部内側シャフト部１１及び上部外側シャフト部１２と、下部内側シャフト部１３及び下部外側シャフト部１４と、内側リンク部１５と、外側リンク部１６と、互いに隣接して配された内側溝部と外側溝部とに挿通された一対の結合ピン１７とを備え、上部内側シャフト部と下部内側シャフト部と一対の内側リンク部とが、金属板から一体にプレス折り曲げ加工で形成された内側四角リング部材７Ａであり、上部外側シャフト部と下部外側シャフト部と一対の外側リンク部とが、金属板から一体にプレス折り曲げ加工で形成された外側四角リング部材７Ｂである。
【選択図】図１

Description

本発明は、例えばパーソナルコンピュータ等のキーボードに好適なキースイッチ装置に関する。

パーソナルコンピュータ等に用いられているキーボードには、種々のスイッチ機構が採用されているが、薄型に対応可能なことからノート型パーソナルコンピュータ等に多く採用されているパンタグラフ式のキースイッチ装置が知られている。

例えば、特許文献１には、スペースキー等のキーの支持構造として、キートップを上下動可能に支持するパンタグラフ形式のヒンジ部材を備えている。このキー支持構造では、押し下げ位置にかかわらずキーの水平状態を保持するために従来用いていた略コ字状のワイヤー部材等のスタビライザーを不要にするために、ヒンジ部材の間に棒状連結部材を一体に形成した支持構造が提案されている。

特開平０６−３６６４８号公報

しかしながら、上記従来の技術には、以下の課題が残されている。
すなわち、上記特許文献１等に記載の従来のキー構造では、パンタグラフ形式のヒンジ部材が樹脂製であるため、各部の強度が弱く、棒状連結部材を一体成形したとしても、やはり大きめのキートップの端部が押し下げされた際に、キートップの変形等によって中央部を押し下げた場合とのスイッチ特性の剥離が大きいという問題があった。また、耐久性も低く、長期にわたって安定したキー操作が得られないという不都合があった。
この対策として、複数のリンク部やスタビライザー等を使用することも考えられるが、部品点数が増大して高コストになってしまうと共に組立工数が増大し、好ましくない。また、強度を補うために部材を肉厚にすることも考えられるが、その場合は全体的に大型化してしまい、キートップ下のスペースに設置が困難になってしまう。

本発明は、前述の課題に鑑みてなされたもので、パンタグラフ部の高い強度が得られると共に、低コストで組立工程を低減することができるキースイッチ装置を提供することを目的とする。

本発明は、前記課題を解決するために以下の構成を採用した。すなわち、第１の発明に係るキースイッチ装置は、裏面に複数の上部係止部を有するキートップと、該キートップの下方に設けられ複数の下部係止部を有するベースプレートと、前記キートップと前記ベースプレートとの間に配され前記キートップを上下動可能に支持するパンタグラフ部と、前記キートップを上方に付勢する付勢機構とを備え、前記パンタグラフ部が、互いに平行に配されそれぞれ前記上部係止部に回動可能に係止された上部内側シャフト部及び上部外側シャフト部と、前記上部内側シャフト部及び前記上部外側シャフト部に平行に配されそれぞれ前記下部係止部に回動可能に係止された下部内側シャフト部及び下部外側シャフト部と、前記上部内側シャフト部の両端にそれぞれ一端が配されていると共に前記下部内側シャフト部に他端が配され中間に内側貫通孔が形成された一対の内側リンク部と、前記上部外側シャフト部の両端にそれぞれ一端が配されていると共に前記下部外側シャフト部に他端が配され中間に外側貫通孔が形成された一対の外側リンク部と、互いに隣接して配された前記内側貫通孔と前記外側貫通孔とに挿通された一対の結合ピンとを備え、前記上部内側シャフト部と前記下部内側シャフト部と前記一対の内側リンク部とが、金属板から一体にプレス折り曲げ加工で形成された内側四角リング部材であり、前記上部外側シャフト部と前記下部外側シャフト部と前記一対の外側リンク部とが、金属板から一体にプレス折り曲げ加工で形成された外側四角リング部材であることを特徴とする。

このキースイッチ装置では、内側シャフト部と下部内側シャフト部と一対の内側リンク部とが、金属板から一体にプレス折り曲げ加工で形成された内側四角リング部材であり、上部外側シャフト部と下部外側シャフト部と一対の外側リンク部とが、金属板から一体にプレス折り曲げ加工で形成された外側四角リング部材であるので、金属板で一体形成された内側四角リング部材及び外側四角リング部材により高く強度を有し、シャフト部及びキートップの変形等を抑制し、押し下げ位置の違いによるスイッチ特性の剥離を改善することができる。
これにより、キートップとリング部材とが互いに全体で補強し合って剛性が向上することで、ガタ付きや変形を防止し、スイッチ特性の差が低減して操作感が向上する。また、内側四角リング部材及び外側四角リング部材がプレス加工で作製されているために、部品点数が少ないと共に作製タクトの短縮及び組立工程の低減が可能になり、低コスト化を図ることができる。さらに、樹脂製に比べて各部を細くすることも可能になり、省スペース化やデザイン性の向上を図ることも可能である。さらに、金属板をプレス折り曲げ加工して形成されているので、軽量化を図ることができると共に加工硬化で高い剛性を得ることができる。

第２の発明に係るキースイッチ装置は、第１の発明において、少なくとも前記上部内側シャフト部及び前記上部外側シャフト部と、前記下部内側シャフト部及び前記下部外側シャフト部とが、円筒状に形成されていることを特徴とする。
すなわち、このキースイッチ装置では、少なくとも上部内側シャフト部及び上部外側シャフト部と、下部内側シャフト部及び下部外側シャフト部とが、円筒状に形成されているので、中空構造によりさらに軽量化を図ることができる。

本発明によれば、以下の効果を奏する。
本発明に係るキースイッチ装置によれば、各４辺が金属板でプレス折り曲げ加工で一体に形成された内側四角リング部材と外側四角リング部材とを備えているので、高く強度を有し、シャフト部及びキートップの変形等を抑制し、押し下げ位置の違いによるスイッチ特性の剥離を改善することができる。また、部品点数が少ないと共に組立工程の低減が可能になり、低コスト化を図ることができると共に各部を細くすることや軽量化することも可能になり、省スペース化やデザイン性の向上を図ることも可能である。

本発明に係るキースイッチ装置の一実施形態を示す分解斜視図である。本実施形態において、ベースプレート上に設置したパンタグラフ部及び金属ドームスイッチを示す斜視図である。本実施形態において、パンタグラフ部を示す分解斜視図である。押し下げられる前（ａ）及び押し下げられた後（ｂ）のキースイッチ装置を示す簡易的な断面図である。

以下、本発明に係るキースイッチ装置の一実施形態を、図１から図４を参照して説明する。

本実施形態におけるキースイッチ装置１は、図１から図４に示すように、裏面に複数の上部係止部３を有するキートップ４と、該キートップ４の下方に設けられ複数の下部係止部５を有するベースプレート６と、キートップ４とベースプレート６との間に配されキートップ４を上下動可能に支持するパンタグラフ部７と、キートップ４を上方に付勢する付勢機構として機能する金属ドームスイッチ８とを備えている。

また、このキースイッチ装置１は、ベースプレート６上に設置されスイッチ配線が内蔵されたメンブレンスイッチであるメンブレン９を備えている。なお、上記金属ドームスイッチ８は、メンブレン９上に設置され上端がキートップ４の裏面に当接している。また、本実施形態では、付勢機構として金属ドームスイッチ８を用いているが、ラバードームスイッチを採用しても構わない。

上記パンタグラフ部７は、互いに平行に配されそれぞれ上部係止部３に回動可能に係止された上部内側シャフト部１１及び上部外側シャフト部１２と、上部内側シャフト部１１及び上部外側シャフト部１２に平行に配されそれぞれ下部係止部５に回動可能に係止された下部内側シャフト部１３及び下部外側シャフト部１４と、上部内側シャフト部１１の両端にそれぞれ一端が配されていると共に下部内側シャフト部１３に他端が配され中間に内側溝部１５ａが形成された一対の内側リンク部１５と、上部外側シャフト部１２の両端にそれぞれ一端が配されていると共に下部外側シャフト部１４に他端が配され中間に外側貫通孔１６ａが形成された一対の外側リンク部１６と、互いに隣接して配された内側溝部１５ａと外側溝部１６ａとに挿通された一対の結合ピン１７とを備えている。

また、上部内側シャフト部１１と下部内側シャフト部１３と一対の内側リンク部１５とが、金属板でプレス折り曲げ加工で一体に形成された内側四角リング部材７Ａであり、上部外側シャフト部１２と下部外側シャフト部１４と一対の外側リンク部１６とが、金属板でプレス折り曲げ加工で一体に形成された外側四角リング部材７Ｂである。
すなわち、上記内側リンク部１５と外側リンク部１６とは、それぞれ上方に開口した断面Ｕ字状又は断面矩形状に折り曲げ加工されている。

さらに、少なくとも上部内側シャフト部１１及び上部外側シャフト部１２と、下部内側シャフト部１３及び下部外側シャフト部１４とが、円筒状に形成されている。
すなわち、これらシャフト部は、断面円形状に折り曲げ加工されて、軸方向に沿ったスリット部を有する丸棒中空状に形成されている。
これらの内側四角リング部材７Ａ及び外側四角リング部材７Ｂは、例えばステンレス、真鍮、アルミニウム合金等の金属板で四角形のリング状に形成された部材である。
また、ベースプレート６は金属板で形成されている。

上記上部内側シャフト部１１及び上部外側シャフト部１２は、キートップ４の両端部近傍まで延在している。
上記金属ドームスイッチ８は、キートップ４と共に上部が押し下げられるとメンブレン９の中央に形成された接点を電気的に接続するようになっている。

上記上部係止部３は、上部内側シャフト部１１及び上部外側シャフト部１２の両端部をそれぞれ回動可能に係止している。
すなわち、上記上部係止部３としては、側方に開口して断面略コ字状に形成され上部外側シャフト部１２の両端部を回動可能に支持する一対の第１係止部３ａと、下方に開口して断面略コ字状に形成され上部内側シャフト部１１の両端部を回動可能に嵌め込んで支持する一対の第２係止部３ｂとがキートップ４の裏面に形成されている。
なお、上部外側シャフト部１２は、その延在方向に直交する方向かつキートップ４の平面方向にスライド可能に当該方向に開口した一対の第１係止部３ａに支持されている。

上記下部係止部５としては、側方に開口して断面略コ字状に形成され下部内側シャフト部１３の両端部を回動可能に支持する一対の第３係止部５ａと、上方に開口して断面円弧状に形成され下部外側シャフト部１４の両端部を支持する一対の第４係止部５ｂとがベースプレート６の上面に形成されている。
なお、下部内側シャフト部１３は、その延在方向に直交する方向かつキートップ４の平面方向にスライド可能に当該方向に開口した第３係止部５ａに支持されている。

また、ベースプレート６は、一対の結合ピン１７の直下に形成された一対の中間逃げ孔部６ａを有している。
なお、上記各下部係止部５は、金属板のベースプレート６を曲げ加工することにより形成されている。
さらに、ベースプレート６は、内側リンク部１５及び外側リンク部１６の各両端部の直下に形成された４つの端部逃げ孔部６ｂを有している。端部逃げ孔部６ｂは、内側リンク部１５及び外側リンク部１６の各両端部がベースプレート６に当接しないように空けられたものである。

上記内側溝部１５ａと上記外側溝部１６ａとは、内側リンク部１５及び外側リンク部１６の中央下部に下方に開口して形成されている。これら隣接する内側溝部１５ａと外側溝部１６ａとに結合ピン１７を通すことで、結合ピン１７を支持点として内側リンク部１５と外側リンク部１６とを回動可能に連結している。

このように本実施形態のキースイッチ装置１では、上部内側シャフト部１１と下部内側シャフト部１３と一対の内側リンク部１５とが、金属板でプレス折り曲げ加工で一体に形成された内側四角リング部材７Ａであり、上部外側シャフト部１２と下部外側シャフト部１４と一対の外側リンク部１６とが、金属板でプレス折り曲げ加工で一体に形成された外側四角リング部材７Ｂであるので、金属板で一体形成された内側四角リング部材７Ａ及び外側四角リング部材７Ｂにより高く強度を有し、シャフト部及びキートップ４の変形等を抑制し、押し下げ位置の違いによるスイッチ特性の剥離を改善することができる。

これにより、キートップ４とリング部材７Ａ，７Ｂとが互いに全体で補強し合って剛性が向上することで、ガタ付きや変形を防止し、スイッチ特性の差が低減して操作感が向上する。このようにリンク機構となる上記リング部材７Ａ，７Ｂ及びベースプレート６が、全て金属で形成されているので、パンタグラフ部７全体とベースプレート６とが高剛性になり、キートップ４が押し下げられた際の撓みが抑制される。

また、内側四角リング部材７Ａ及び外側四角リング部材７Ｂがプレス折り曲げ加工で作製されているために、部品点数が少ないと共に作製タクトの短縮及び組立工程の低減が可能になり、低コスト化を図ることができる。さらに、樹脂製に比べて各部を細くすることも可能になり、省スペース化やデザイン性の向上を図ることも可能である。さらに、金属板をプレス折り曲げ加工して形成されているので、軽量化を図ることができると共に加工硬化で高い剛性を得ることができる。

また、少なくとも上部内側シャフト部１１及び上部外側シャフト部１２と、下部内側シャフト部１３及び下部外側シャフト部１４とが、円筒状に形成されているので、中空構造によりさらに軽量化を図ることができる。

なお、本発明は上記実施形態に限定されるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲において種々の変更を加えることができる。

１…キースイッチ装置、３…上部係止部、３ａ，３ｂ…第１係止部，第２係止部、４…キートップ、５…下部係止部、５ａ，５ｂ…第３係止部，第４係止部、６…ベースプレート、７…パンタグラフ部、７Ａ…内側四角リング部材、７Ｂ…外側四角リング部材、８…金属ドームスイッチ（付勢機構）、１１…上部内側シャフト部、１２…上部外側シャフト部、１３…下部内側シャフト部、１４…下部外側シャフト部、１５…内側リンク部、１６…外側リンク部、１７…結合ピン

Claims

裏面に複数の上部係止部を有するキートップと、
該キートップの下方に設けられ複数の下部係止部を有するベースプレートと、
前記キートップと前記ベースプレートとの間に配され前記キートップを上下動可能に支持するパンタグラフ部と、
前記キートップを上方に付勢する付勢機構とを備え、
前記パンタグラフ部が、互いに平行に配されそれぞれ前記上部係止部に回動可能に係止された上部内側シャフト部及び上部外側シャフト部と、前記上部内側シャフト部及び前記上部外側シャフト部に平行に配されそれぞれ前記下部係止部に回動可能に係止された下部内側シャフト部及び下部外側シャフト部と、前記上部内側シャフト部の両端にそれぞれ一端が配されていると共に前記下部内側シャフト部に他端が配され中間に内側溝部が形成された一対の内側リンク部と、前記上部外側シャフト部の両端にそれぞれ一端が配されていると共に前記下部外側シャフト部に他端が配され中間に外側溝部が形成された一対の外側リンク部と、互いに隣接して配された前記内側溝部と前記外側溝部とに挿通された一対の結合ピンとを備え、
前記上部内側シャフト部と前記下部内側シャフト部と前記一対の内側リンク部とが、金属板から一体にプレス折り曲げ加工で形成された内側四角リング部材であり、
前記上部外側シャフト部と前記下部外側シャフト部と前記一対の外側リンク部とが、金属板から一体にプレス折り曲げ加工で形成された外側四角リング部材であることを特徴とするキースイッチ装置。
請求項１に記載のキースイッチ装置において、
少なくとも前記上部内側シャフト部及び前記上部外側シャフト部と、前記下部内側シャフト部及び前記下部外側シャフト部とが、円筒状に形成されていることを特徴とするキースイッチ装置。