JP2589927Y2 - キースイッチ装置 - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本考案は、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。

【０００２】

【従来の技術】従来、キースイッチ装置は一般に、特願
平３−３３０１６０号に添付された明細書および図面に
記載のように、絶縁フィルムの回路基板をホルダ部材と
スイッチ支持板とで挟み込む構成を有している。

【０００３】フィルム回路基板上には、２種類のスイッ
チング回路及び各々の回路から延ばした固定接点がクシ
歯状に組合わさった固定接点パターンが印刷されてお
り、前記固定接点パターンに対応する位置には逆カップ
状に形成されたラバースプリングが配置されている。ラ
バースプリングは内部に可動接点を設けており、ラバー
スプリングを押下することでスイッチング動作が行なわ
れる。

【０００４】また、ラバースプリングに対応して、アク
チュエータがホルダ部材に設置され、そのアクチュエー
タの上端にはキートップが載置されている。オペレータ
がキートップを押下すると、それを受けてアクチュエー
タがそのキートップを対応するラバースプリングの上部
に案内し、ラバースプリングを押下する。押下量が一定
量を越すとラバースプリング内部の可動接点が固定接点
パターンに接触し、固定接点間を短絡することで、スイ
ッチングが行なわれる。

【０００５】スイッチ支持板はキーボード装置の下部の
カバーに相当し、キーボード装置の剛性を高め、キー入
力の確実性を高めている。

【０００６】

【考案が解決しようとする課題】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、薄型、軽量、低価格化に伴い、これらに付設される
キーボードも同様に小型化、薄型化等が指向されてきて
いる。

【０００７】一方、キーの可動部分は人間工学的に操作
性に優れる（一般に人の押し下げ承識量は３〜４ミリ必
要とされる）ことが要求されている。従って、この押し
下げストロークを確保しつつ、上記の要求に応じなけれ
ばならない。

【０００８】しかし、キーアクチュエータ周辺の部品及
びホルダ部材は主に樹脂材料を用いて製作されているも
のが多く、主にその加工方法は射出成形によって形作ら
れる。従って、各部材の最小肉厚は最低でも１．５ミリ
は必要とされる。このことは積層される部品点数が多く
なればなる程薄形化は困難になることを意味し、重量も
当然重くなる。

【０００９】また、従来のキースイッチ装置では、ホル
ダ部材、フィルム回路基板、スイッチ支持板の３層の構
造を有している。そして、この３つの層が整然と隙間な
く合わせられていないと、キー操作の応答の確実性に欠
けるものとなる。そのために、キー毎もしくは一定間隔
毎に３つの層の浮きを抑える加工を施してあるものが存
在するが、その加工にはかなりの手間が架かる。

【００１０】更に、キートップの操作時に、キートップ
の上下動を案内するホルダ部材が必須とされているの
で、これに伴いキースイッチ装置を構成する部品点数が
増加し、キースイッチ装置全体のコストアップを招来し
てしまう。本考案は、上述した問題点を解決するために
なされたものであり、キートップの上下動を案内支持す
る案内支持部材を構成する一対の各リンクにおける下側
端部を摺動自在及び可動自在に係止する摺動係止部及び
回動係止部を金属製の基板に一体に形成することによ
り、キースイッチ装置の構成を単純化し部品点数を減ら
してコストの低減が可能であり、また、キーボードの小
型化、薄型化に対応することが可能であるとともに、充
分なキーストロークを確保することが可能であり、もっ
て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。

【００１１】

【課題を解決するための手段】この目的を達成する為に
本考案のキースイッチ装置は、塑性変形が可能な金属製
の素材から形成された基板と、前記基板上に設けられた
スイッチング部と、前記スイッチング部に対応して配置
されたラバースプリングと、前記ラバースプリングの上
方に配置されたキートップと、前記キートップを上下方
向に案内支持する案内支持部材とを備え、前記キートッ
プの押下操作に基づきラバースプリングを介してスイッ
チング部にてスイッチング動作を行うキースイッチ装置
において、前記案内支持部材を、側面視Ｘ字状に交叉配
置した第１リンクと第２リンクとにより構成するととも
に、両リンクをその中途交叉部で連結し、第１リンクの
上側端部及び第２リンクの上側端部をキートップの下面
に可動自在に係止し、前記 基板には、前記第１リンクの
下側端部を摺動可能に係止する摺動係止部及び前記第２
リンクの下側端部を回動可能に係止する回動係止部が一
体に形成されていることを特徴とする。

【００１２】

【作用】上記の構成を有する本考案のキースイッチ装置
においては、キートップが押下されると、案内支持部材
を介してキートップが下方へ案内される。このとき、案
内支持部材を構成する第１リンク及び第２リンクの上側
端部はキートップの下面に可動自在に係止され、また、
第１リンクの下側端部は基板に一体に形成された摺動係
止部で摺動可能に係止されるとともに、第２リンクの下
側端部は基板に一体に形成された回動係止部に回動可能
に係止されていることに基づき、キートップは各第１リ
ンク、第２リンクの作用によりスムーズに案内される。
更に、キートップが押下されると、ラバースプリングを
介してスイッチング部にてスイッチング動作が行われ
る。

【００１３】

【実施例】以下、本考案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。

【００１４】図１、図２は本実施例のキースイッチ装置
の基板１を示している。基板１は鉄もしくはアルミニウ
ム等の塑性変形可能な金属で形成されており、その表面
は絶縁加工としてレジスト印刷が施してある。その絶縁
加工された表面には、スイッチング用の第１の電気回路
パターンが銀等の電導性の塗料で印刷され、第２の電気
回路パターンと第１の回路パターンの交差部に当たる部
位に絶縁印刷を行なった後に、第２回路パターンが同様
に電導性の塗料で印刷されている。そして、一定間隔毎
に、２つの回路から各々延ばした鍵の手状の固定接点が
組合わさって、固定接点パターン２を形成している。

【００１５】尚、固定接点パターン２及びコネクタ（図
示せず）に当たる部分にはカーボン塗装を、その他の回
路面にはレジスト印刷を行なって、印刷した回路線の酸
化による劣化を防いでいる。また、塑性加工時における
回路面の保護のために、その上に保護フィルムを貼りつ
けたものもある。

【００１６】また、固定接点パターン２の周囲には、案
内支持部材取付部１ａ、１ｃがプレス加工により基板１
と一体形成されている。取付部１ａ、１ｃは固定接点パ
ターン２を取り囲むように、その上下左右の四点で矩形
状に並ぶように形成される。取付部１ａは後に述べる案
内支持部材６の２つの係止軸８ａを回動係止し、取付部
１ｃは係止ピン７ａを水平方向に摺動係止する様な構造
を有している。

【００１７】即ち、取付部１ａは、基板１から凸状に一
体に形成されるとともに係止軸８ａが回動するに充分な
係止孔を持つように円弧状に加工される。また、摺動係
止する取付部１ｃは基板１から凸状に一体に形成される
とともに、長孔状の係止溝を持つように水平方向からみ
てコ字状に加工されている。

【００１８】そして一般に、固定接点パターン２は縦横
に規則的に多数配列させられ、２種類の取付部１ａ、１
ｃも各々が同じ列に並ぶように形成される。

【００１９】ところで、本考案を具体化したキースイッ
チ装置の基板１上の取付部１ａ、１ｃの形成は以下のよ
うに行なわれる。まず、基板１上の所定の部位に、コ字
状のブランク１ｂを抜くことでヒンジ部（取付部１ａ叉
は１ｃに当たる部分）を切り取って（この加工を以下ブ
ランク加工と呼ぶ）、その後、そのヒンジ部をプレス曲
げ加工してやることで取付部１ａ、１ｃは形成される。
しかしながら、金属板のブランク加工は一般にコストの
見地からプレス加工が多く採用される。プレス加工によ
るブランク加工は抜き型であるパンチによってダイを介
してせん断破断する加工であるため、加圧する側の面か
ら見て、上面はダレ、裏面はバリ１１が発生する。この
バリ１１が係止ピンのなめらかな動きに対して害とな
る。裏面からブランク加工をした場合には、係止軸８ａ
及び係止ピン７ａの動きを妨げるバリ１１は基板１のお
もて面のブランク部１ｂの境界線上に生じる。

【００２０】その害を防ぐために、図８に示すような、
取付部の付近で係止軸８ａ及び係止ピン７ａが触れる回
路基板１上の所定の部位の一部に、厚膜３の印刷を施
す。厚膜３が存在することで、図９に示すように係止軸
８ａや係止ピン７ａがその厚膜３にのっかり、その分だ
け基板１表面から案内支持部材６が浮かぶことになる。
厚膜３の厚みはバリ１１の高さに対して充分厚くしてあ
るから、バリ１１に引っかかることなく係止軸８ａ及び
係止ピン７ａはスムーズに動くことができる。

【００２１】尚、厚膜３の印刷以外に基板１の裏面から
軽いプレス加工を行なうことで、取付部の付近に突起面
を形成するものによっても、厚膜３と同様な効果を奏す
ることは勿論である。

【００２２】図３及び図４に本実施例のキースイッチ装
置の構成を示す。上述の基板１上の固定接点パターン２
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４が載置されている。このラバース
プリング４は内部に公知の可動接点を有しており、ま
た、その上面の中央部には後述する案内支持部材６の軸
支部Ａの押下軸８２が対向配置される。

【００２３】これより、キートップ５の押下に伴って軸
支部Ａが下方に移動すると、押下軸８２はラバースプリ
ング４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４が挫屈し、ラバースプリング４内の可動
接点により固定接点パターン２が短絡されるものであ
る。

【００２４】図４はキースイッチ装置の分解斜視図であ
り同図において、キートップ５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５の裏面からは、基板１上の取付部１ａ、１ｃに対応
して、回動係止部５ａ、及び摺動係止部５ｂが下方に向
けてキートップ本体５と一体に設けられている。

【００２５】回動係止部５ａ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
された係止軸７ｂを回動可能に係止する係止孔が穿設さ
れており、また、摺動係止部５ｂには、他方のリンク部
材８の一端に形成された係止ピン８ｂを水平方向に摺動
可能に係止する係止溝が形成されている。

【００２６】キートップ５の下方には、キートップ５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。

【００２７】一方のリンク部材７は図５に示すように平
面視コ字状に形成され、また、一対の板状体７１を有し
各板状体７１の一端間には係止軸７ｂが一体に形成され
るとともに、各板状体７１の各々の他端には係止ピン７
ａが形成されてなるものである。また、各板状体７１の
内側において相互に対抗する中央部位置には、それぞれ
軸体７ｃが形成されており、軸体７ｃは後述のリンク部
材８の各板状体８１に形成された各軸孔８ｃに回動可能
に軸支される。

【００２８】更に、他方のリンク部材８は図６に示すよ
うに、一対の板状体８１を有し各板状体８１の一端間に
は係止軸８ａが一体に形成されるとともに、各板状体８
１の各々の他端には係止ピン８ｂが形成されてなるもの
である。また、各板状体８１の内側における中央部位置
の間には、前述のラバースプリング４の上面に載置され
るとともに、キートップ５の押下時に各リンク部材７、
８の相互の回動に伴ってラバースプリング４を下方に押
下する押下軸８２が設けられている。これにより、キー
トップ５の押下に伴って押下軸８２がラバースプリング
４を押下してスイッチング動作を行なうものである。

【００２９】また、各板状体８１の外側において相互に
対向する中央部位置には、それぞれ軸孔８ｃが設けられ
ており、各軸孔８ｃには前記リンク部材７の各板状体７
１に形成された各軸体７ｃが回動可能に軸支される。こ
れにより、両リンク部材７、８は各軸体７ｃおよび軸孔
８ｃを介して相互に交差して回動可能となるものであ
る。そして、これにより軸体７ｃ、軸孔８ｃ、押下軸８
２で軸支部Ａを形成している。

【００３０】なお、リンク部材７の係止ピン７ａと係止
軸７ｂは軸体７ｃを中心として一直線上に並び、且つ軸
体７ｃ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の係止ピン８ｂと係止軸８ａは軸孔８ｃを
中心として一直線上に並び、且つ軸孔８ｃからの距離が
等しくなるように構成される。

【００３１】また、図４に示すように案内支持部材６
は、リンク部材７の係止軸７ｂにより前記したキートッ
プ５の回動係止部５ａに穿設された係止孔に回動可能に
係止されるものである。更に、係止ピン７ａは前述した
基板１に形成された摺動係止する取付部１ｃに係止され
る。また、リンク部材８の係止軸８ａは前述した基板１
に形成された回動係止する取付部１ａに回動可能に係止
される。更に、係止ピン８ｂは前記したキートップ５の
摺動係止部５ｂに形成された係止溝に摺動可能に係止さ
れるものである。

【００３２】さらに、図３に示すように、両リンク部材
７、８は各々の板状体７１、８１の先端部の厚さを小さ
くしてある。このためキートップ５が押下された場合に
も、両リンク部材７、８の板状体７１、８１の各端部は
キートップ５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５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。

【００３３】続いて、前記の構成を有するキースイッチ
装置の動作について説明する。図７はキースイッチ装置
の断面図である。その図において、キートップ５を下方
に押下すると、キートップ５が下方へ移動するに伴って
リンク部材７の係止軸７ｂは回動係止部５ａの係止孔内
で反時計方向に回動するとともに、リンク部材８の係止
ピン８ｂは摺動係止部５ｂの係止溝内で水平方向（図７
中右方向）に摺動する。これと同時に、リンク部材８の
係止軸８ａは回路基板１における回動係止する取付部１
ａの係止孔内で時計方向に回動するとともに、リンク部
材７の係止ピン７ａは摺動係止する取付部１ｃの係止溝
内で水平方向（図７中右方向）に摺動する。

【００３４】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４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４は挫屈される。これ
により、ラバースプリング４内の可動接点が回路基板１
上の固定接点パターン２を短絡し所定のスイッチング動
作が行われる。

【００３５】キートップ５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４の弾性復
元力により上方に押し上げられる。これに伴って前記係
止軸７ｂ、８ａ、及び前記係止ピン７ａ、８ｂは前記し
たのと逆の動作を行い、この結果、キートップ５は元の
位置に復帰される。

【００３６】ここに、係止軸７ｂ、８ａは水平方向には
移動されることなくそれぞれ係止孔内で回動するのみで
あるので、キートップ５は水平方向に移動されることが
ない。その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５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。

【００３７】前記ラバースプリング４は前述のように側
面視略台形であり、その上底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４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４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。

【００３８】また、前述のように両リンク部材７、８の
各板状体７１、８１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。

【００３９】以上のことから本実施例のキースイッチ装
置では、回路基板、ホルダ部材、スイッチ支持板を一つ
の構成にすることで、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、部品点
数の低減、組立性の容易化、装置の軽量化への高い効果
を示すキースイッチ装置を提供することができる。

【００４０】叉、一般に携帯型コンピュータのロジック
ボード、記憶装置、電源はキーボード下に配置されるこ
とが多く、これらにより発生する熱の対策が問題とされ
る。本考案のキースイッチ装置は基板に多数設けられて
いる穴（ブランク部１ｂ）が冷却用穴として機能するた
め、効果的に放熱を行なうことができる。この点におい
ても本考案は理想的な構造を有している。

【００４１】上記の効果に加えて、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
より案内する構成は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。

【００４２】また、本実施例に係るキースイッチ装置で
は、回動係止部５ａの係止孔及び回動係止する取付部１
ａの係止孔に係止される各係止軸７ｂ、８ａはキートッ
プ５の押下時にも、水平方向に移動することなく係止孔
内で回動するのみであるので、キートップ５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。

【００４３】尚、本考案は前記実施例に限定されるもの
ではなく本考案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で
あってもよい。

【００４４】さらに、本実施例では、リンク部材７、８
の軸支部によりラバースプリング４を押下するが、リン
ク部材７、８またはキートップ５に設けられた別部材に
よりラバースプリング４を押下するものであってもよ
い。

【００４５】

【考案の効果】以上説明した通り本考案に係るキースイ
ッチ装置では、キートップの上下動を案内支持する案内
支持部材を構成する一対の各リンクにおける下側端部を
摺動自在及び可動自在に係止する摺動係止部及び回動係
止部を金属製の基板に一体に形成することにより、キー
スイッチ装置の構成を単純化し部品点数を減らしてコス
トの低減が可能であり、また、キーボードの小型化、薄
型化に対応することが可能であるとともに、充分なキー
ストロークを確保することが可能であり、もってキー入
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。

【図面の簡単な説明】

【図１】本実施例のキースイッチ装置の基板の上面図で
ある。

【図２】図１の基板の側断面図である。

【図３】本実施例の基板及び構成部品の斜視図である。

【図４】本実施例のキースイッチ装置の分解斜視図であ
る。

【図５】本実施例のリンク部材の平面図である。

【図６】本実施例のもう一方のリンク部材の平面図であ
る。

【図７】本実施例のキースイッチ装置の断面図である。

【図８】本実施例のキースイッチ装置の厚膜印刷の形状
の例を示した図である。

【図９】本実施例のキースイッチ装置の取付部１ｃ付近
の拡大図である。

【符号の説明】

１ 基板 １ａ 回動係止する取付部 １ｃ 摺動係止する取付部 ２ 固定接点パターン ３ 厚膜 ４ ラバースプリング ５ キートップ ６ 案内支持部材 ７ リンク部材 ８ リンク部材

Claims (1)

(57)【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】 塑性変形が可能な金属製の素材から形成
   された基板と、前記基板上に設けられたスイッチング部と、 前記スイッチング部に対応して配置されたラバースプリ
   ングと、 前記ラバースプリングの上方に配置されたキートップ
   と、 前記キートップを上下方向に案内支持する案内支持部材
   とを備え、 前記キートップの押下操作に基づきラバースプリングを
   介してスイッチング部にてスイッチング動作を行うキー
   スイッチ装置において、 前記案内支持部材を、側面視Ｘ字状に交叉配置した第１
   リンクと第２リンクとにより構成するとともに、両リン
   クをその中途交叉部で連結し、第１リンクの上側端部及
   び第２リンクの上側端部をキートップの下面に可動自在
   に係止し、 前記基板には、前記第１リンクの下側端部を摺動可能に
   係止する摺動係止部及び前記第２リンクの下側端部を回
   動可能に係止する回動係止部が一体に形成されているこ
   とを特徴とするキースイッチ装置。