JP2570501B2 - キーボード - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明はキーボードに係わり、特
にハウジングにスイッチ素子のアクチュエータに外嵌す
るように支持孔を設け、キートップにはその支持孔に嵌
合するように摺動部材を設けてスイッチ素子を押し下げ
る押下部材を別個に設け、ストロークを損なわずにキー
トップの上死点をより下げて、より薄型にすることでき
るキーボードに関する。

【０００２】近年、情報処理分野の発展に伴い、人間と
機械との情報のやり取りに各種入出力装置が用いられる
ようになり、中でも入力装置として用いられるキーボー
ドは一般大衆にも馴染の深い身近な存在になってきた。

【０００３】キーボードは、本来は親機器に付設して用
いられるもので、親機器の形態によってキーの数が百数
十キーもあるフルキーボードと呼ばれる大きなものか
ら、テンキーなどの小さなものまでいろいろな種類があ
る。そして、例えばパーソナルコンピュータやワードプ
ロセッサなどの電子機器に見られるように、親機器がよ
り小さく、軽く、安くすることが指向されており、それ
に伴ってキーボードに対しても、キーの大きさや個数、
配列などの制約があるため一概に小さくすることはでき
ないが、より軽く安くすることはもちろん、 0.1ｍｍで
もより薄くすることが望まれており、そのための工夫が
いろいろなされている。

【０００４】キーボードを薄くする手段には、まずキー
スイッチと呼ばれるスイッチ素子に何を用いるかも重要
である。しかし、指で打鍵してキースイッチを押下する
キートップの構造にも大きく依存する。そして、キーを
打鍵する際の感触つまり適度なキーの押し下げ代（スト
ローク）やカクッとスイッチが動作したことを感じるク
リック感などのいわゆるキータッチを損なわないでキー
ボードを薄くすることはなかなか厄介な課題である。

【０００５】

【従来の技術】キーボードには、それに用いられるキー
スイッチの方式によって、種々の形式に分類される。そ
の中でスイッチそれ自体の薄さだけを見れば、例えば２
枚の誘電体フィルムのそれぞれの上に設けた縞状の複数
本の電極パターンをＸＹ方向に交差させ、そのアレイ状
に並んだ交点を接点として機械的に断続させるメンブレ
ンスイッチなどがよく知られている。そして、このスイ
ッチ素子が配設されたメンブレンシートの表面を直に打
鍵するシートメンブレンキーボードは、薄いという点で
は極限に近く量産性にも長けている。しかし、キータッ
チを考慮すると、キートップのないまゝでは使えない。

【０００６】また、例えばドーム型に成形したゴムシー
トの弾性を利用したラバースイッチもよく用いられる。
図４は従来のキーボードの一例の要部の断面図である。
図において、１は基板、２はスイッチ素子、2aはアクチ
ュエータ、2cは下接点、2dは上接点、３はハウジング、
3aは支持孔、3dは支持部材、４はキートップ、4aは摺動
部材、4fは抜け止め部材、５はパネルである。

【０００７】基板１は例えばプリント板などで、その基
板１の上にはキーの位置に対応して、スイッチ素子２が
配設されている。こゝで例示したスイッチ素子２はラバ
ースイッチとも呼ばれるものである。つまり、基板１に
は開成状態にある２個の下接点2cが接近して設けられて
いる。そして、その下接点2cには、ドーム状に成形され
たゴム製のばねを用いたアクチュエータ2aが被せられて
いる。

【０００８】このアクチュエータ2aはゴムばねとかゴム
アクチュエータとも呼ばれて上方に弾付勢されており、
その内側の頂点には下接点2cに対向して例えば導電ゴム
からなる上接点2dが設けられている。このようなドーム
状のアクチュエータ2aには、ばね性金属の薄板を整形し
て得ることもできる。

【０００９】いま、アクチュエータ2aが押下されて凹
み、上接点2dが下接点2cを覆うように当接すると、開成
状態にある下接点2cが短絡して閉成状態になりスイッチ
ング動作が行われる。押下を解けばアクチュエータ2aが
弾発的に元に戻り、上接点2dが下接点2cから離れて開成
状態になってスイッチング動作が断たれる。

【００１０】このように、ゴム製のアクチュエータ2aを
用いて下接点2cに上接点2dを当接したり離したりしなが
らスイッチング動作を行うことができる。このゴム製の
アクチュエータ2aはスイッチ素子２の位置に対応して一
体成形し、基板１の上に配設された複数個の下接点2c全
体を一括して覆うことができ、組立工数が掛からないよ
うに工夫されている。

【００１１】ところで、アクチュエータ2aの頭部がキー
トップ形状になっていて、この頭部を直接打鍵する形態
もあるが、アクチュエータ2aを押下するために、メンブ
レンスイッチなどを用いた場合なども同様であるが、一
般にはキートップ４が設けられている。ところが、この
ようなアクチュエータ2aにキートップ４を直に固定させ
て支持することが厄介なので、キートップ４を支持する
ためにハウジング３が設けられる。

【００１２】このハウジング３は、キートップ４がアク
チュエータ2aに対向して支持できるようにパネル５に配
設されており、多数のキートップ４を全部一括して配設
して支持できるように、例えば樹脂のモールド成形によ
って作られている。そして、それぞれのハウジング３に
は、キートップ４が自在に上下動できるように中央部に
筒状の支持孔3aが設けられており、それに対応してキー
トップ４の下面にはこの支持孔3aに嵌合する摺動部材4a
が突設されている。

【００１３】キートップ４は、摺動部材4aの下端面がア
クチュエータ2aの頭部に当接して常に上方に弾付勢され
ているので、キートップ４が上に抜けないようにする必
要がある。そこで、摺動部材4aに平行して例えば２つの
抜け止め部材4fが植立されており、この抜け止め部材4f
に対応してハウジング３には支持部材3dが設けられてい
る。そして、支持孔3aの中を摺動部材4a上下すると、抜
け止め部材4fも支持部材3dを摺動しながら上下し、キー
トップ４が上死点Ｑ（Ｑは基板１の上面からキートップ
４の上面までの高さ）に到達したとき、図４（Ａ）に示
したように抜け止め部材4fが支持部材3dに引っ掛かって
キートップ４がそれ以上飛び出さないようになってい
る。こうして、キートップ４でアクチュエータ2aを押下
した際、図４（Ｂ）に示したように上接点2dが下接点2c
に当接して止まる下死点Ｐ（Ｐは基板１の上面からキー
トップ４の上面までの高さ）から、アクチュエータ2aに
弾発的に押し上げられて抜け止め部材4fが支持部材3dに
引っ掛かって止まる上死点Ｑまで上下に移動する距離つ
まりＱ−Ｐ＝Ｌが、キートップ４のキータッチに係わる
いわゆるストロークである。

【００１４】このように、スイッチ素子２自体でキート
ップ４を支持することができないキーボードの場合に
は、キートップ３を支持するために個々のスイッチ素子
２に対応してハウジング３が設けられる。そして、この
ハウジング３には支持孔3aと支持部材3dが別個に設けら
れており、一方キートップ４の方には摺動部材4aと抜け
止め部材4fが設けられている。そして、摺動部材4aが支
持孔3aに嵌合しながら支持されて上下動すると、それに
連動して抜け止め部材4fも支持部材3dを摺動しながら上
下し、上死点Ｑに達すれば引っ掛かって止まるようにな
っている。

【００１５】

【発明が解決しようとする課題】ところが、従来のキー
ボードにおいては、ハウジングに設けられた支持孔がド
ーム状に出っ張ったアクチュエータなどをもったスイッ
チ素子の上に位置しており、その支持孔にキートップの
摺動部材が嵌合して上下動しながらキートップが支えら
れた構成になっている。そのために、キートップを安定
に支持するためには支持孔と摺動部材が嵌め合って上下
動するいわゆる嵌合代を一概に短くすることができな
い。すなわち、キーボードの厚みをより薄くするため
に、キータッチを損なわないように所定のストロークを
保ったまゝでは、キートップの上死点をもっと下げるこ
とができない問題があった。

【００１６】そこで本発明は、ハウジングにスイッチ素
子に外嵌するように支持孔を設け、キートップにはその
支持孔に嵌合するように摺動部材を設けて、スイッチ素
子を押し下げる押下部材を分離し、ストロークを損なわ
ずにキートップの上死点をより下げてなるキーボードを
提供することを目的としている。

【００１７】

【課題を解決するための手段】上で述べた課題は、基板
の上に配設された複数個のスイッチ素子と、該スイッチ
素子のそれぞれに対向して配設されたハウジングと、該
ハウジングに上下動自在に支持されたキートップを有
し、前記スイッチ素子は、ドーム状に突出し、かつ上方
に弾付勢されたアクチュエータを有するものであり、前
記ハウジングは、アクチュエータに外嵌する筒状の支持
孔と該支持孔の内壁に突起を有するものであり、前記キ
ートップは、下面の、中央部に前記アクチュエータの頭
部に対向して突出した押下部材と、周辺部に植立し、か
つ外壁の下端部に爪を具えた摺動部材を有するものであ
り、前記キートップは、摺動部材が、前記支持孔に嵌合
した際には、押下部材が前記アクチュエータによって上
方に弾付勢されながら、爪が前記突起に突き当たって抜
け止めされるものであり、押下された際には、該アクチ
ュエータの外周辺より外方を該支持孔に沿って下降する
ものであるように構成されたキーボードによって解決さ
れる。

【００１８】

【作用】従来のキーボードにおいては、基板に配設され
たスイッチ素子に突設されたアクチュエータの真上に、
キートップを支持する摺動部材が対向して設けられてい
たのに対して、本発明においては、キートップの上死点
をより下げることができるようにしている。

【００１９】すなわち、本発明においては、アクチュエ
ータに外嵌する支持孔をハウジングに設け、その支持孔
にキートップの摺動部材が嵌合して上方に弾付勢されな
がら上下動するようにしている。そして、支持孔の内壁
に設けた突起に摺動部材の外壁の下端部に設けた爪が突
き当たって、キートップの上死点が得られるようにして
いる。また、キートップは摺動部材とは別に設けた押下
部材によって押し下げるようにしている。

【００２０】こうすると、キートップの摺動部材が出っ
張ったアクチュエータに関係なく摺動部材の下端部が基
板にぶつかるまで深く押し込むことができる。従って、
キートップが安定に支持されるように、支持孔と摺動部
材の嵌合代を所定の長さにし、かつストロークを従来通
りのまゝ保った状態で、キートップの上死点を従来より
も下げることができる。こうして、キーボードをより薄
型にすることが実現できる。

【００２１】

【実施例】図１は本発明の第一の実施例の要部の断面
図、図２は本発明の第二の実施例の要部の斜視図、図３
は本発明の第三の実施例の要部の斜視図である。図中、
１は基板、２はスイッチ素子、2aはアクチュエータ、2b
は逃げ孔、３はハウジング、3aは支持孔、3bは突起、４
はキートップ、4aは摺動部材、4bは押下部材、4cと4dは
爪、５はパネルである。

【００２２】実施例：１ 図１において、基板１にはスイッチ素子２が配設されて
いる。このスイッチ素子２はいわゆるラバースイッチ
で、例えばシリコーンゴムのシートなどをホットプレス
によってドーム形状に成形したアクチュエータ2aが上方
に弾付勢された構成になっている。

【００２３】ハウジング３はプラスチック製で、モール
ド成形によってパネル５に一体に構成されている。そし
て、ハウジング３にはアクチュエータ2aに外嵌する大き
さの方形の支持孔3aが設けられており、この支持孔3aの
内壁の対向した上部には突起3bが設けられている。

【００２４】一方、キートップ４はプラスチックのモー
ルド成形によって作られている。そして、キートップ４
の下面の、アクチュエータ2aの頭部に対向した中央部に
は、円形あるいは方形の押下部材4bが突設されており、
その周辺部には支持孔3aと上下動自在に嵌合する２個の
摺動部材4aが対向して突設されている。また、この摺動
部材4aの外壁の下端部には爪4cが設けられている。

【００２５】いま、この摺動部材4aがハウジング３に設
けられた支持孔3aに上下動自在に嵌合したとき、押下部
材4bがアクチュエータ2aによって上方に弾付勢され、爪
4cが支持孔3aの突起3bに突き当たってキートップ４が上
方に飛び出さないように抜け止めされるようになってい
る。この状態は、図１（Ａ）に示したように、キートッ
プ４が上死点Ｑ（Ｑは基板１の上面からキートップ４の
上面までの高さ）にあってスイッチ素子２が開成してい
る状態である。

【００２６】次に、キートップ４を打鍵すると、図１
（Ｂ）に示したように、摺動部材4aが支持孔3aの内壁を
摺動しながら押し込まれるとともに、押下部材4bがアク
チュエータ2aの頭部を凹ませて下死点Ｐ（Ｐは基板１の
上面からキートップ４の上面までの高さ）に達し、スイ
ッチ素子２が閉成状態になる。

【００２７】こゝで、押下部材4bをできるだけ短くすれ
ば上死点Ｑを従来のキーボードよりも下げることができ
る。また、摺動部材4aの下端部が突入するように一体構
成になっているアクチュエータ2aの外側に逃げ孔2bを設
ければ、摺動部材4aをより深く押し込むことができ、下
死点Ａをさらに低くすることができる。こうして、キー
タッチを損なわないような長いストロークＬ（＝Ｑ−
Ｐ）を得ながらキーボードを薄型にすることが可能とな
る。

【００２８】実施例：２ 図２において、摺動部材4aには、外壁下端部の中央部に
爪4dが設けられており、爪4dの両側が空いた構成になっ
ている。そして、支持孔3aには、この爪4dが落ち込んで
滑動できるように逃げ溝3cが設けられている。

【００２９】こうすると、支持孔3aと摺動部材4aが嵌合
して移動するいわゆる摺動長ｌを支持孔3aの深さ全体に
することができる。従って、キートップ４を打鍵して支
持孔3aに摺動部材4aが押し込まれた際、傾いたりするこ
となく安定に支持される。

【００３０】実施例：３ 図３において、摺動部材4aの内壁は、側面視逆三角形を
なしている。そして、図３（Ａ）に示したような上断面
視凸字形あるいは図３（Ｂ）に示したような上断面視凹
字形のリブ4eが設けられている。

【００３１】摺動部材4aは支持孔3aに嵌合してキートッ
プ４を支持するものであり、例えばキートップ４が上面
の端部を打鍵されて傾くような押下力が加わっても、摺
動部材4aが支持孔3aの中を円滑に上下動する必要があ
る。つまり、キートップ４の下面に突出している摺動部
材4aは、曲げたり傾けたりする力に対して強くなければ
ならない。そこで、このようなリブ4eを設けて摺動部材
4aを補強する。

【００３２】こゝでは、形状が方形の支持孔3aを例示し
たが円形でもよく、その場合には例えば支持孔3aの内壁
に摺動部材4aが嵌まる溝を設けるなどして、摺動部材4a
が回転せずに上下動するようにする必要があり、支持孔
3aと摺動部材4aの形状には種々の変形が可能である。

【００３３】また、摺動部材4aはキートップ４を支持す
るために少なくとも２個は必要であるが、支持孔3aに嵌
合する筒状であってもよく、種々の変形が可能である。

【００３４】

【発明の効果】本発明によれば、ドーム状に出っ張った
アクチュエータを有するスイッチ素子を用いたキーボー
ドに対して、ハウジングに設ける支持孔をアクチュエー
タに外嵌するように設け、その支持孔にキートップの摺
動部材が嵌合して上下動しながらキートップを支えるよ
うになっている。そして、アクチュエータを押し下げる
押下部材を摺動部材とは別個に設けている。従って、押
下部材を短くしてキートップの上死点を下げることがで
きるとともに、摺動部材を深く押し込んで下死点も下げ
ることができる。

【００３５】その結果、ストロークを長く保ったまゝキ
ートップを低く支持することができるので、キータッチ
を損なうことなくキーボードを薄型にすることができ、
今後ますます機器の軽薄短小に呼応したキーボードの薄
型化に対して、本発明は寄与するところが大である。

【図面の簡単な説明】

【図１】 本発明の第一の実施例の要部の断面図であ
る。

【図２】 本発明の第二の実施例の要部の斜視図であ
る。

【図３】 本発明の第三の実施例の要部の斜視図であ
る。

【図４】 従来のキーボードの一例の要部の断面図であ
る。

【符号の説明】

１ 基板 ２ スイッチ素子 2a アクチュエータ 2b
逃げ孔 ３ ハウジング 3a 支持孔 3b
突起 ４ キートップ 4a 摺動部材 4b
押下部材 4c、4d 爪 4e リブ ５ パネル

Claims (5)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 基板(1) の上に配設された複数個のスイ
   ッチ素子(2) と、該スイッチ素子(2) のそれぞれに対向
   して配設されたハウジング(3) と、該ハウジング(3) に
   上下動自在に支持されたキートップ(4) を有し、 前記スイッチ素子(2) は、ドーム状に突出し、かつ上方
   に弾付勢されたアクチュエータ(2a)を有するものであ
   り、 前記ハウジング(3) は、前記アクチュエータ(2a)に外嵌
   する筒状の支持孔(3a)と該支持孔(3a)の内壁に突起(3b)
   を有するものであり、 前記キートップ(4) は、下面の、中央部に前記アクチュ
   エータ(2b)の頭部に対向して突出した押下部材(4b)と、
   周辺部に植立し、かつ外壁の下端部に爪(4c)を具えた摺
   動部材(4a)を有するものであり、 前記キートップ(4) は、摺動部材(4a)が、前記支持孔(3
   a)に嵌合した際には、押下部材(4c)が前記アクチュエー
   タ(2a)によって上方に弾付勢されながら、爪(4c)が前記
   突起(3b)に突き当たって抜け止めされるものであり、押
   下された際には、該アクチュエータ(2a)の外周辺より外
   方を該支持孔(3a)に沿って下降するものであることを特
   徴とするキーボード。
2. 【請求項２】 パネル(5) を有し、 前記パネル(5) は、前記スイッチ素子(2) のそれぞれに
   対向した前記ハウジング(3) が、プラスチックモールド
   によって一体成形されているものである請求項１記載の
   キーボード。
3. 【請求項３】 前記スイッチ素子(2) は、複数個のアク
   チュエータ(2a)が、ゴムシートの一体成形されたもので
   あり、かつ前記摺動部材(4a)が下方に突入する逃げ孔(2
   b)を有するものである請求項１記載のキーボード。
4. 【請求項４】 前記キートップ(4) は、摺動部材(4a)の
   外壁下端部の中央部に突出した爪(4d)を有し、 前記ハウジング(3) は、支持孔(3a)の内壁に、前記爪(4
   d)の逃げ溝(3c)を有するものである請求項１記載のキー
   ボード。
5. 【請求項５】 前記キートップ(4) は、摺動部材(4a)の
   内壁が側面視逆三角形をなし、かつ上断面視凸字形また
   は凹字形をなすリブ(4e)を有するものである請求項１記
   載のキーボード。