JP2018032508A - キーボードスイッチ - Google Patents

Abstract

【課題】一つのキーボードで所定のキーのストロークを変えることができるキーボードスイッチを提供する。【解決手段】キーボードスイッチ３は、押下力を受けて上下動するキートップ５と、キートップ５の下部に係合され前記キートップ５と共に上下動するプランジャー７と、前記プランジャー７の下側に配設され、プランジャー７を下方から支持するカップラバー９と、プランジャー７およびカップラバー９の外周側に配置されたハウジング１１と、前記ハウジング１１に支持されて横方向に延在するプレート１３と、プレート１３とキートップ５との間に配置されるスペーサ１５と、を備えている。スペーサ１５がキーボード１に対して着脱可能に構成されている。【選択図】 図３

Description

本発明は、電子機器へ情報を入力する入力装置（例えば、キーボード）に適用されるキーボードスイッチに関する。

従来から、電子機器へ情報を入力する入力装置（例えば、キーボード）に用いられるキーボードスイッチとして、特開平８−３２９７７０号公報（特許文献１）に記載されたものが提案されている。この特許文献１に示すように、従来は、キーボードに設けられた全てのキーボードスイッチについて、入力時のキーのストロークが同一寸法に設定されている。

特開平８−３２９７７０号公報

近年はキーボードのニーズも多様化し、使用目的に応じてキーボードを使い分けるニーズがある。即ち、例えばゲーム等を行う場合には所定のキーを素早く打鍵したいためにキーのストロークの短いキーボードを使用し、ゲーム等以外の通常時にはキーのストロークの長いキーボードを使用したいユーザーが増加している。

このように、従来のキーボードでは、使用目的に応じてキーボードを使い分けなければならず、煩雑になるという問題があった。

そこで、本発明はこのような従来の課題を解決するためになされたものであり、その目的とするところは、一つのキーボードで所定のキーのストロークを変えることができるキーボードスイッチを提供することにある。

前記目的を達成するため、本発明のキーボードスイッチは、押下力を受けて上下動するキートップと、前記キートップの下部に係合され前記キートップと共に上下動するプランジャーと、前記プランジャーの下側に配設され、前記プランジャーを下方から支持するカップラバーと、これらのプランジャーおよびカップラバーの外周側に配置されたハウジングと、前記ハウジングに支持されて横方向に延在するプレートと、前記プレートとキートップとの間に配置されるスペーサと、を備え、前記スペーサがキーボードに対して着脱可能に構成されている。

本発明のキーボードスイッチによれば、スペーサがキーボードに対して着脱可能に構成されている。従って、プレートとキートップとの間にスペーサを配設した場合には、キートップを押し下げてスペーサに当たると、打鍵時におけるキートップの上下ストロークが短くなり、打音も低減する。よって、ゲーム等において所定のキーを素早く打鍵したいときや文章入力のスピードを速めたいときに有利になる。

一方、スペーサを配設しない場合には、キートップの上下ストロークが長くなる。従って、キートップを押し下げたときの反力も小さくなり、操作者の手指に与える負担を軽減することができる。

このように、操作者がスペーサを自由に装着したり取り外したりすることができるため、一つのキーボードで所定のキーのストロークを変えることができる。

本発明の第１実施形態に係るキーボードスイッチの斜視図である。 本発明の第１実施形態に係るキーボードスイッチの平面図である。 本発明の第１実施形態に係るキーボードスイッチの分解斜視図である。 図３のキーボードスイッチを組み付けた断面図である。 本図のうち、図５（ａ）は第１実施形態に係るスペーサの平面図、図５（ｂ）は図５（ａ）のスペーサの側面図である。 本発明の第１実施形態に係るキーボードスイッチの構成部品の寸法を示す断面図である。 本発明の第１実施形態に係るキーボードスイッチにおいて、キートップを押し下げた距離と反力との関係を概略的に示すグラフである。 本発明の第２実施形態に係るキーボードスイッチの斜視図である。 本発明の第２実施形態に係るキーボードスイッチの平面図である。 本図のうち、図１０（ａ）は第２実施形態に係るスペーサの平面図、図１０（ｂ）は図１０（ａ）のスペーサの側面図である。 本図のうち、図１１（ａ）は他の実施形態に係るスペーサの平面図、図１１（ｂ）は図１１（ａ）のスペーサの側面図である。

以下、本発明の実施形態について図面を参照して説明する。

本発明の実施形態に係るキーボードスイッチは、電子機器へ情報を入力する入力装置であるキーボードに用いられる。

[第１実施形態]
まず、本発明の第１実施形態について説明する。

図１〜図５に示すように、キーボード１には横方向および縦方向に沿って複数のキーが並列して配置されている。

キーボードスイッチ３は、操作者からの押下力を受けて上下動するキートップ５と、キートップ５の下部に係合されキートップ５と共に上下動するプランジャー７と、プランジャー７の下側に配置され、プランジャー７を下方から支持するカップラバー９と、プランジャー７およびカップラバー９の外周側に配置されたハウジング１１と、ハウジング１１に支持されて横方向に延在するプレート１３と、プレート１３とキートップ５との間に配置されるスペーサ１５と、カップラバー９の下側に配置されるコイルスプリング１７と、を備えている。スペーサ１５は、キーボード１に対して着脱可能に構成されている。また、キーボードスイッチ３は基板１９の上に配置されている。以下、具体的に説明する。

キートップ５は、合成樹脂等の材料で形成されており、外周形状が角錐台状に形成されたキートップ本体部２１と、キートップ本体部２１の外周端から斜め下方に延びる側面部２３と、キートップ本体部２１の下面の中央部から下方に延びてプランジャー７と係合する円筒状の連結筒部２５と、から一体形成されている。キートップ本体部２１の上面は押下面２７に形成されており、側面視で、左右方向中央部は、操作者が指で押圧し易いように下方へ向けて凹む湾曲形状に形成されている。

プランジャー７は、合成樹脂等の材料で形成され、キートップ５と共に上下動する。このプランジャー７は、上側に配置された筒状部２９と、筒状部２９の下端から横方向に延びる当接部３１と、当接部３１の先端で屈曲して下方に延びる爪部３３と、から一体に形成されている。当接部３１は、後述するカップラバー９の押圧部３５に当接可能であり、爪部３３の下端３７はカップラバー９のベース部３９に当接可能である。

カップラバー９は、弾性を有するゴム等で形成され、プランジャー７の下側に配設される。このカップラバー９は、上面である押圧部３５と、押圧部３５の外周縁から下方に延びる筒状の脚部４１と、脚部４１の下端から横方向に広がる平坦なベース部３９と、から一体に形成されている。

ハウジング１１は、合成樹脂等の材料で形成されており、下側に配置された角筒状のハウジング本体４３と、ハウジング本体４３の上側に配置された円筒状の連結突部４５と、から一体に形成されている。ハウジング本体４３の下部側には、横方向に突き出る凸部４７が形成されており、凸部４７の上端には、プレート１３を支持する支持面４９が形成されている。ハウジング本体４３の側面には、支持面４９の上方に突起５１が形成されている。また、連結突部４５の内周側には、プランジャー７の筒状部２９が挿入されている。

プレート１３は、金属もしくは合成樹脂等の材料で形成されており、ハウジング１１が挿入される矩形状の開口部５３が形成されている。開口部５３の周縁部がハウジング１１の支持面４９に載置されると共に、ハウジング１１の支持面４９と突起５１とで開口部５３の周縁部を上下から挟持する。

スペーサ１５は、ウレタンフォーム等のゴムから形成されるが、弾性体であれば特に材質は限定されない。平面視で矩形状（環状）の枠体に形成され、枠体の内周側に切欠き５５を有する。具体的には、図５（ａ）に示すように、スペーサ１５は平面視で正方形に形成され、図５（ａ）における上下方向に延びる縦辺部５７と、左右方向に延びる横辺部５９と、から一体に形成されている。対向する一対の縦辺部５７について、縦辺部５７の延在方向の中央部の内周側には、切欠き５５が形成されている。ここで、本実施形態では、図１，２に示すキーの位置にスペーサ１５を設けたが、スペーサ１５の配設位置は特に限定されずに、任意に選択することができる。

コイルスプリング１７は、無負荷時には、上側から下側に向かうに従って直径が徐々に大きくなる螺旋状に形成されており、カップラバー９の内周側に収容されている。コイルスプリング１７は、導電性を有するコイル線を巻回させて形成し、上下方向に弾性変形可能に構成されている。

基板１９の表面には、一対の電極部６１，６１からなるスイッチ機構が設けられている。そして、カップラバー９の押圧部３５が下方に押し下げられてコイルスプリング１７を押し潰すと、コイルスプリング１７が一対の電極部６１，６１間の電気的な静電容量結合量が増大するため、スイッチ機構によってキートップ５が押されたことを検知できる。

次いで、図６を用いて、各構成部材の寸法関係を説明する。

キートップ５の側面部２３の下端６３とスペーサ１５の上面６５との上下距離をＳ１とし、キートップ５の側面部２３の下端６３とプレート１３の上面６７との上下距離をＳ２とし、スペーサ１５の厚さをｔとする。従って、Ｓ２−Ｓ１＝ｔという関係式が成立する。なお、スペーサ１５の厚さｔは、任意の厚さに設定可能に構成されている。

キートップ５の押下面２７を押圧すると、キートップ５と共にプランジャー７が下降し、キートップ５の側面部２３の下端６３がスペーサ１５の上面６５に当たる。スペーサ１５は弾性体であるため、多少のたわみ変形をするが、スペーサ１５を装着した場合、キートップ５の上下ストロークはほぼＳ１になる。一方、スペーサ１５を装着しない場合、キートップ５の押下面２７を押圧すると、キートップ５と共にプランジャー７が下降し、キートップ５の側面部２３の下端６３がプレート１３の上面６７に当たる。従って、スペーサ１５を装着しない場合、キートップ５の上下ストロークはＳ２になる。このように、キートップ５の上下ストロークは、スペーサ１５を装着した方が短くなる。

さらに、キートップ５を押し下げたときの押圧力Ｆとキートップ５のストロークＳとの関係を図７のグラフを用いて説明する。

キートップ５を押し下げると、キートップ５と共にプランジャー７が下降し、カップラバー９およびコイルスプリング１７が弾性変形する。これらのカップラバー９およびコイルスプリング１７の反力によって、ストロークＳ１までは押圧力Ｆ１が作用する。その後、キートップ５の側面部２３の下端６３がプレート１３の上面６７に当たると、スペーサ１５の反力が加わりストロークＳ１からは押圧力Ｆ２が作用するようになる。

以下に、第１実施形態による作用効果を説明する。

（１）キーボードスイッチ３は、押下力を受けて上下動するキートップ５と、前記キートップ５の下部に結合（係合）され前記キートップ５と共に上下動するプランジャー７と、前記プランジャー７の下側に配設され、前記プランジャー７を下方から支持するカップラバー９と、これらのプランジャー７およびカップラバー９の外周側に配置されたハウジング１１と、前記ハウジング１１に支持されて横方向に延在するプレート１３と、前記プレート１３とキートップ５との間に配置されるスペーサ１５と、を備えている。前記スペーサ１５がキーボード１に対して着脱可能に構成されている。

具体的には、図１に示すように、キートップ５を治具を用いて取り外したのち、スペーサ１５を装着し、その後にキートップ５を組み付けることで、所望のキーにスペーサ１５を装着することができる。従って、プレート１３とキートップ５との間にスペーサ１５を配設した場合には、キートップ５を押し下げてスペーサ１５に当たると、キートップ５の上下ストロークが短くなり、打音も低減する。よって、ゲーム等において所定のキーを素早く打鍵したいときや文章入力のスピードを速めたいときに有利になる。

一方、スペーサ１５を配設しない場合には、キートップ５の上下ストロークが長くなる。従って、キートップ５を押し下げたときの反力も小さくなり、操作者の手指に与える負担も軽減する。

このように、操作者がスペーサ１５を自由に装着したり取り外したりすることができるため、使用する目的に応じてキーボード１を変える必要がなく、一つのキーボード１で種々の目的に対応することができる。

（２）スペーサ１５は、キーボード１における配設位置を任意に選択可能に構成されている。

従って、操作者が特に多用するキーのみにスペーサ１５を配設することができ、操作者個人の使い勝手がよいキーボード１にカスタマイズすることができる。

（３）スペーサ１５は、弾性体から形成されている。従って、キートップ５を押し下げてスペーサ１５に当たったときにスペーサ１５が弾性変形するため、打鍵したときの打音の大きさが小さくなる。

（４）スペーサ１５は、任意の厚さに設定可能である。従って、キートップ５の上下ストロークを、スペーサ１５の厚さに応じて任意に変更することができる。

（５）スペーサ１５は、平面視で矩形状（環状）の枠体に形成され、前記枠体の内周側に切欠き５５を有する。

枠体の内周側に切欠き５５を有するため、スペーサ１５を取り外すときに、前記枠体の切欠き５５に手指を挿入して把持することができ、スペーサ１５の着脱時の作業効率が向上する。

（６）スペーサ１５は、キーボードにおいて一つのキーに対応して形成されている。従って、操作者が所望する特定のキーのみにスペーサ１５を装着することができ、使い勝手が向上するという効果を有する。

[第２実施形態]
次いで、図８〜図１０を用いて、本発明の第２実施形態について説明する。ただし、第１実施形態と同一構成の部位には同一符号を付けて説明を省略する。

第２実施形態に係るスペーサ１１５は、キーボード１０１において隣接する複数のキーに対応して一体形成されている。スペーサ１１５は、ウレタンフォーム等のゴムから形成されるが、弾性体であれば特に材質は限定されない。

具体的には、図１０（ａ）にスペーサ１１５は、図８，９に示すようにキーボード１０１におけるＷキー１１０、Ａキー１２０、Ｓキー１３０およびＤキー１４０の４つのキーに対応している。これらのＷキー１１０、Ａキー１２０、Ｓキー１３０およびＤキー１４０は、ゲームで多用するキーであり、隣接する４つのキーである。

つまり、スペーサ１１５は、平面視が正方形からなる枠体が４つ結合されている。また、それぞれの枠体は、平面視で矩形状（環状）の枠体に形成され、枠体の内周側に切欠き５５を有する。具体的には、図１０（ａ）に示すように、それぞれの枠体は平面視で正方形に形成され、図１０（ａ）における上下方向に延びる縦辺部５７と、左右方向に延びる横辺部５９と、から一体に形成されている。対向する一対の縦辺部５７，５７について、縦辺部５７の延在方向の中央部の内周側には、切欠き５５が形成されている。

以下に、第２実施形態による作用効果を説明する。

（１）スペーサ１１５は、キーボード１０１において隣接する複数のキーに対応して一体形成されている。

従って、例えばゲームでは、ＷＡＳＤキーを多く用いることがあるため、ゲームを行う場合にキーを素早く打鍵したいという操作者のニーズに応えることができる。

以上、本発明のキーボードスイッチを図示の実施形態に基づいて説明したが、本発明はこれに限定されるものではなく、各部の構成は、同様の機能を有する任意の構成のものに置き換えることができる。

例えば、前述した第２実施形態では、ＷＡＳＤキーに対応したスペーサ１１５を説明したが、図１１に示すように、方向キーに対応したスペーサ２１５を適用することもできる。

１，１０１ キーボード
３ キーボードスイッチ
５ キートップ
７ プランジャー
９ カップラバー
１１ ハウジング
１３ プレート
１５，１１５，２１５ スペーサ
５５ 切欠き

Claims (6)

1. 押下力を受けて上下動するキートップと、前記キートップの下部に係合され前記キートップと共に上下動するプランジャーと、前記プランジャーの下側に配設され、前記プランジャーを下方から支持するカップラバーと、これらのプランジャーおよびカップラバーの外周側に配置されたハウジングと、前記ハウジングに支持されて横方向に延在するプレートと、前記プレートとキートップとの間に配置されるスペーサと、を備え、
   前記スペーサがキーボードに対して着脱可能に構成されたことを特徴とするキーボードスイッチ。
2. 請求項１に記載のキーボードスイッチであって、
   前記スペーサは、キーボードにおける配設位置を任意に選択可能に構成されたことを特徴とするキーボードスイッチ。
3. 請求項１または２に記載のキーボードスイッチであって、
   前記スペーサは、弾性体から形成されていることを特徴とするキーボードスイッチ。
4. 請求項１〜３のいずれか１項に記載のキーボードスイッチであって、
   前記スペーサは、平面視で環状の枠体に形成され、前記枠体の内周側に切欠きを有することを特徴とするキーボードスイッチ。
5. 請求項１〜４のいずれか１項に記載のキーボードスイッチであって、
   前記スペーサは、キーボードにおいて一つのキーに対応して形成されていることを特徴とするキーボードスイッチ。
6. 請求項１〜５のいずれか１項に記載のキーボードスイッチであって、
   前記スペーサは、キーボードにおいて隣接する複数のキーに対応して一体形成されていることを特徴とするキーボードスイッチ。

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