JP3095345B2

JP3095345B2 - キーキャップ装着装置

Info

Publication number: JP3095345B2
Application number: JP07320471A
Authority: JP
Inventors: 博光木引
Original assignee: Nittoku Engineering Co Ltd
Current assignee: Nittoku Engineering Co Ltd
Priority date: 1995-12-08
Filing date: 1995-12-08
Publication date: 2000-10-03
Anticipated expiration: 2015-12-08
Also published as: TW289119B; JPH09162600A

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、パソコン等に用い
られるキーボードのキーキャップ装着装置の改良に関す
る。

【０００２】

【従来の技術】従来、パソコン等に用いられるキーボー
ドへキーキャップを装着するための装置としては、図７
に示すようなものが使用されていた。

【０００３】このキーキャップ装着装置では、キーキャ
ップ１、２は、コンベア１００により所定のチャック位
置１０３まで運ばれ、そこでチャック１０１、１０２に
把持されながら取り上げられ、キーボード３上のキーキ
ャップ１、２が取り付けられるボタン７、８の位置にま
で搬送される。

【０００４】このとき、コンベア１００のチャック位置
１０３には、チャック１０１、１０２により同時にキー
ボード３への装着がなされる個数のキーキャップのみ
（この場合は２個のキーキャップ１、２）が導かれ、他
のキーキャップ１ａ、２ａ等はストッパ１０５によりチ
ャック位置１０３への移動が阻止されている。また、こ
のチャック位置１０３に導かれたキーキャップ１、２
は、チャック１０１、１０２により把持されやすいよう
に、ストッパ１０６により位置決めされる。

【０００５】キーキャップ１、２を把持するチャック１
０１、１０２は、上下シリンダ１１１により上下動可能
な取り付け台１１２に支持され、チャック１０１、１０
２が、キーキャップ１、２のチャック位置１０３からの
取り上げおよびボタン７、８への装着をなし得るように
なっている。

【０００６】また、この取り付け台１１２は上下シリン
ダ１１１を介して移動ベース１１３に支持されており、
この移動ベース１１３が、駆動モータ１１５により回転
させられるボールネジ１１６に沿って移動することで、
チャック１０１、１０２はキーボード３のボタン７、８
の上方へと移動する。

【０００７】ところで、この例では、２個のキーキャッ
プ１、２が同時にボタン７、８に装着されるようになっ
ており、したがってチャック１０１、１０２は２個で１
組となっているが、キーキャップ１、２はキーボード３
上に装着されたときには、コンベア１００上のチャック
位置１０３にある場合のように密着してはおらず、所定
の隙間をもっている。そこで、２個のチャック１０１、
１０２は横移動シリンダ１２０によって横方向に引き離
されて隙間を生じるようになっており、キーキャップ
１、２をボタン７、８へと装着するときには、２個のキ
ーキャップ１、２の間にボタン７、８の間隔に相当した
隙間を持たせたのち、上下動シリンダ１１１によりキー
キャップ１、２を下降させるようになっている。

【０００８】

【発明が解決しようとする課題】このように、従来のキ
ーキャップ装着装置においては、キーキャップ１、２を
キーボード３上のボタン７、８に正確に装着するために
は、キーキャップ１、２を把持して上下左右に移動させ
るため、チャック１０１、１０２、上下シリンダ１１
１、移動ベース１１３からなる上下移動機構に加えて、
２個のチャック１０１、１０２を引き離す横移動シリン
ダ１２０等の横方向の移動機構が必要となる。また、今
回装着されるキーキャップ１、２のみをチャック位置１
０３に導いて位置決めするためには、ストッパ１０５、
１０６等の機構も必要であり、これらは、キーキャップ
装着装置を複雑化し、作業効率を低下させていた。

【０００９】本発明は、このような問題点に着目し、簡
易な構成でキーキャップの正確な装着を可能とし、作業
効率を高め得るキーキャップ装着装置を提供することを
目的とする。

【００１０】

【課題を解決するための手段】第１の発明は、キーキャ
ップ挿入装置において、キーキャップを順次搬送する搬
送機構と、この搬送機構で搬送されて来たキーキャップ
を並べて待機させる装着部と、この装着部に設けられ各
キーキャップの装着部下方への移動を選択的に許容する
係止手段と、各キーキャップを保持しつつ前記装着部か
らキーボードのボタンまで移動するキーキャップホルダ
ーと、各キーキャップホルダーを装着部からキーボード
のボタンまで案内するガイド手段と、各キーキャップホ
ルダーが装着部からキーボードのボタンに至るにしたが
って間隔を広げて案内されるように各ガイド手段を互い
に傾斜させて支持する基台とを備えた。

【００１１】第２の発明は、前記キーキャップホルダー
の搬送機構側の側面に設けられキーキャップホルダーの
下降位置において搬送機構から装着部への進入路を遮断
するストッパを備えた。

【００１２】第３の発明は、前記係止手段として、装着
部底面の両側に位置して回動可能に設けられた一対の受
け部材と、前記各受け部材に形成され受け部材の回動位
置に応じて装着部底面を開口させてキーキャップの下部
両縁を支持したり逃がしたりする支持突起と、前記受け
部材の回転を支持突起がキーキャップを支持する位置に
来る方向に付勢する付勢手段と、前記一対の受け部材の
回転が同期するように受け部材を互いに連結する連結手
段とを備えた。

【００１３】第４の発明は、前記キーキャップホルダー
の下降または上昇を駆動するサーボモータを備えた。

【００１４】第５の発明は、前記キーキャップホルダー
に取り付けられるバキューム装置を備えた。

【００１５】

【作用】第１の発明では、搬送機構上を搬送されて来た
複数のキーキャップが、装着部において係止手段に支持
された後、キーボードへの装着時には、キーキャップホ
ルダーに保持されて、係止手段下方に押し開きつつ、装
着部下方のキーボードのボタンにまで導かれる。このと
き、各キーキャップホルダーを案内する複数のガイド手
段が、互いに所定の傾斜角をもって基台に固定されてお
り、各キーキャップホルダーの軌道は下降するにしたが
ってその間隔を広げるようになっているので、各キーキ
ャップホルダーに保持された各キーキャップは、装着部
における隣接状態から、キーボードの各ボタンへの装着
時における離間状態へと自動的に導かれる。

【００１６】第２の発明では、キーキャップ装着時に、
キーキャップホルダーが下降して装着部下方に移動した
ときでも、ストッパは十分な高さを有し、搬送機構から
の進入路を遮っているので、キーキャップ装着時には、
次回以降に装着作業がなされるキーキャップの装着部へ
の侵入を押さえる。

【００１７】第３の発明では、キーキャップは、通常は
受け部材が付勢手段によりその回転状態を規制されてい
るため、その支持突起上に支持されているが、キーボー
ドへの装着時には、支持突起を下方に押すことで受け部
材を押し広げて、装着部底面の開口を突き抜けて下方に
逃がされる。このとき、一対の受け部材は連結部材によ
り連結されており、互いに連動して回転する。このた
め、キーキャップはキーボードへの装着時に装着部を下
方に突き抜けるときにも、水平が保たれ続ける。

【００１８】第４の発明では、スライダを駆動するサー
ボモータの駆動はＣＮＣ制御され、キーキャップホルダ
ーの動きはコンピュータにより自由に制御される。

【００１９】第５の発明では、キーキャップは、バキュ
ーム装置の作動により、キーキャップホルダーに吸着し
て確実に保持され、また、バキューム装置の作動を解く
ことで容易に保持が解かれる。

【００２０】

【発明の実施の形態】以下、添付図面に基づいて、本発
明の実施の形態について説明する。

【００２１】図１、図２に示すように、キーボード３に
装着されるキーキャップ１、２等を順次搬送する搬送機
構として、滑り台状に形成され、キーキャップ１、２等
を左右から支えるように両側壁１１、１２を備えたシュ
ート１０が設けられる。なお、搬送機構はこのようなシ
ュート１０に限られず、コンベア等を用いてもよい。

【００２２】このシュート１０の滑り台の終端部は、進
入路１４を経て、キーボード３の上方の装着部２０にま
で達するようになっている。この装着部２０の進入路１
４と反対側の面には、エア圧で搬送されて来たキーキャ
ップ１、２を受け止める壁１３が形成されており、キー
キャップ１、２は装着部２０上で整列して待機するよう
になっている。

【００２３】装着部２０は、図４、図５に示すように、
シュート１０の下端部両側面に設けられた左右一対の受
け部材２１、２２から構成され、この受け部材２１、２
２は底の抜けた開口部３０の両側に位置するようになっ
ている。受け部材２１、２２は、水平位置において側壁
１１、１２と同一方向に延びるピン２５、２６により、
シュート１０の両側壁１１、１２に回動自在に支持され
ている。また、受け部材２１、２２の下部には、キーキ
ャップ１、２の位置に対応して、互いに内側にわずかに
突出して形成された支持突起の対３１、３２および対３
３、３４が設けられる。

【００２４】キーキャップ１、２は、その下端のシュー
ト１０の両側壁１１、１２側の両縁において、一方のキ
ーキャップ１は支持突起３１、３２に、また他方のキー
キャップ２は支持突起３３、３４にそれぞれ支持され
る。なお、支持突起３１、３２および３３、３４の形状
は本実施の形態におけるものとは限られず、例えばキー
キャップ１、２を支持するときには、開口部３０を完全
に覆い切るような形状にしても構わない。

【００２５】キーボード３へのキーキャップ１、２の装
着時に、この状態から図６に示すようにキーキャップ
１、２が上方から押されると、このキーキャップ１、２
が支持突起３１、３２および３３、３４を下方へ押し出
し、受け部材２１、２２がピン２５、２６を支点として
押し開かれるように回動する。この結果、キーキャップ
１、２は、装着部２０の開口部３０を突き抜けて下方に
逃がされるようになっている。

【００２６】なお、受け部材２１、２２は、通常の状態
では、付勢手段であるバネ２７、２８により回動を規制
され、キーキャップ１、２は支持突起３１、３２および
３３、３４によって直列位置に支持されている。

【００２７】受け部材２１、２２は、連結部材であるク
ランク４１、４２によりピン４３、４４を介して連結さ
れている。なお、門型のクランク４１、４２は、受け部
材２１、２２の前後に配置される。

【００２８】ピン４３、４４による連結点は、受け部材
２１、２２の回転中心であるピン２５、２６の位置に対
して、ピン４３はピン２５上方に所定の間隔をもって位
置するように、またピン４４はピン２６の下方にピン４
３とピン２５の間隔と同じ所定の間隔をもって位置する
ように定められる。

【００２９】このようにして左右一対の受け部材２１、
２２の動きは、クランク４１、４２により同期させられ
るため、一対の受け部材２１、２２は連動して互いに同
一角度だけ反対方向へと回転し、キーキャップ１、２の
水平を維持したまま下方に通過させられるように下面を
開く。

【００３０】なお、本実施の形態においては、支持突起
を２組設けたが、支持突起を１組のみとして同時に装着
されるキーキャップを１個づつとすることも、また支持
突起を３組以上設けてキーキャップを一時に３個以上づ
つ装着するようにすることも可能である。また、１組の
支持突起に複数のキーキャップを支持するようにするこ
ともできる。

【００３１】これに対して、キーボード２は、キーキャ
ップ１、２等が装着されるボタン７、８等を有してお
り、キーボード移動台４上に配設されている。このキー
ボード移動台４は、ボールネジ５により左右に移動自在
のものである。、このキーボード移動台４の移動に伴っ
て、キーキャップ１、２が装着されるボタン７、８がシ
ュート１０の装着部２０の下方に位置するようになって
いる。

【００３２】なお、図５、図６にも示すように、キーキ
ャップ１、２の内部には空洞部９が形成され、ボタン
７、８への装着時には、この空洞部９にボタン７、８を
嵌合させるようになっている。

【００３３】一方、シュート１０の装着部２０の上方に
は、図１から図３に示すように、移動装置５０が備えら
れる。この移動装置５０は、キーキャップホルダー５
５、５６のガイド手段である一対のスライダガイド５
１、５２に沿ってそれぞれ摺動するスライダ５３、５４
に対して、先端にキーキャップホルダー５５、５６を装
着したバキューム装置５７、５８を取り付けてなるもの
である。ここで、このバキューム装置５７、５８は、バ
キュームポンプ等の負圧源から導かれる負圧により、キ
ーキャップ１、２を吸着して保持するものである。

【００３４】このような構成により、キーキャップホル
ダー５５、５６に形成された空洞部５９、６０に嵌合し
たキーキャップ１、２が、バキューム装置５７、５８に
より保持されつつ、スライダ５３、５４の摺動とともに
搬送される。

【００３５】なお、スライダ５５、５６の摺動は、駆動
アクチュエータであるサーボモータ６３、６４により駆
動されたボールネジ６５、６６（６６は図示せず）の回
転を介して行われるようになっている。このサーボモー
タ３５、３６は、その作動がＣＮＣ制御によってフィー
ドバック制御されるので、スライダ５５、５６の摺動
は、図示されないコンピュータにより任意に制御し得
る。

【００３６】一対のスライダガイド５１、５２はそれぞ
れアーム６１、６２に沿って固定されており、これら一
対のアーム６１、６２は下方に行くにしたがって間隔が
広がるように、互いに所定の角度をもって基台７０に対
して支持されている。このため、スライダガイド５１、
５２に沿ったスライダ５３、５４およびキーキャップホ
ルダー５５、５６のとる軌道は、下降にしたがってその
間隔を広げるようになっている。

【００３７】ここで、このキーキャップホルダー５５、
５６の軌道の傾斜角は、この軌道が装着部２０と交差す
る位置においては、キーキャップホルダー３１、３２の
間隔が隣接して整列するキーキャップ１、２の間隔とな
る一方、軌道の終端のボタン７、８の位置では、このボ
タン７、８の間隔にまで広がるように調整されている。
このため、キーキャップホルダー５５、５６に吸着され
た一対のキーキャップ１、２は、スライダ５３、５４の
下降にしたがって、装着部２０上に支持された時の互い
に密着した状態から、ボタン７、８へと装着される互い
に所定の間隔を保った状態に移行し得る。

【００３８】また、シュート１０側のキーキャップホル
ダー５６の進入路１４側の側面には、ストッパ８０が備
えられる。このストッパ８０は、キーキャップホルダー
５５、５６の下降ストロークよりも長い高さを有する板
状の部材であり、キーキャップホルダー５６の側面から
上方に伸び出すように、キーキャップホルダー５６側面
に固定される。

【００３９】これにより、キーキャップ１、２の装着時
にキーキャップホルダー５５、５６が装着部２０を突き
抜けて下降したとしても、ストッパ８０の上部は、この
装着部２０側面に残り、進入路１４を遮断する。したが
って、キーキャップホルダー５５、５６がキーキャップ
１、２の装着後に上昇して来るまでは、シュート１０上
を後方より搬送されて来る新たなキーキャップ１ａ等が
装着部２０に進入しないように、これらを押さえておく
ことができる。

【００４０】つぎに作用を説明する。

【００４１】図１、図２に示すように、キーボード３の
ボタン７、８に装着されるキーキャップ１、２は、シュ
ート１０に案内されて下降方向へ、エア圧により搬送さ
れ、シュート１０の終端部において壁１３に受け止めら
れ、装着部２０上に整列して待機する。

【００４２】なお、シュート１０上では、装着部２０に
搬送されたキーキャップ１、２に続いて、新たなキーキ
ャップ１ａ、２ａが次々と搬送されて来るようになって
おり、これらは、最初のキーキャップ１、２のキーボー
ド３への装着後にシュート１０の装着部２０に達するよ
うになっている。

【００４３】一方、キーボード３は、図示されないコン
ベアによりキーボード移動台４上に搬送されて来る。さ
らに、ボールネジ５の回転によりキーボード移動台４が
移動し、キーボード３上のボタン７、８が、装着部２０
下方の所定の位置に来るように、キーボード３の位置決
めを行う。

【００４４】続いて、スライダガイド５１、５２に沿っ
てスライダ５３、５４を下降させ、キーキャップホルダ
ー５５、５６の空洞部５９、６０に、キーキャップ１、
２を嵌合させる。ここで、バキューム装置５７、５８を
作動させ、キーキャップ１、２をキーキャップホルダー
５５、５６に保持する。

【００４５】このとき、キーキャップ１、２の保持は、
バキューム装置の吸引力によりなされるので、従来装置
におけるチャック装置等は不要となるうえ、その保持は
確実であり、また、キーキャップホルダー５５、５６へ
の着脱の制御も容易である。

【００４６】この状態から、スライダ５３、５４をさら
に下降させると、支持突起３１、３２および３３、３４
がキーキャップホルダー３１、３２により下方に押さ
れ、受け部材２１、２２がピン２５、２６を軸に回転し
て押し広げられ、キーキャップ１、２およびキーキャッ
プホルダー３１、３２は、装着部２０の開口部３０を通
って突き抜けて下方に移動でき、キーキャップ１、２は
キーボード３のボタン７、８の位置まで到達する。

【００４７】このとき、スライダ５３、５４を案内する
スライダガイド５１、５２の所定の傾斜角により、キー
キャップ１、２は、装着部２０における隣接状態からボ
タン７、８への装着時における離間状態へと自動的に導
かれる。したがって、従来装置のように、装着に際して
キーキャップ１、２を横方向へと引き離す移動機構を設
ける必要がなくなる。すなわち、本発明では、キーキャ
ップ１、２の移動機構は上下方向のものだけで済む。

【００４８】また、このキーキャップ１、２の装着時に
は、キーキャップホルダー５５、５６が装着部２０の下
方に移動したときでも、ストッパ８０は十分な高さをも
っているので、装着部２０の下方に完全に抜け出すこと
はない。つまり、ストッパ８０の装着部２０上方に残っ
た部分が進入路１４を遮断し、次に装着されるキーキャ
ップ１ａ、２ａを押さえるので、キーキャップ１、２の
装着が終了しないうちに、装着部２０へ新たなキーキャ
ップ１ａ、２ａの侵入することが防がれる。したがっ
て、従来の装置のように、今回装着されるキーキャップ
１、２と次回に装着されるキーキャップ１ａ、２ａとを
より分けるためのストッパシリンダ等からなる機構が不
要となる。

【００４９】また、受け部材２１、２２はそれぞれ連動
して同期的に回転するようになっているため、キーキャ
ップ１、２が装着部２０を下方に突き抜けていくとき、
受け部材２１、２２の回転のタイミングが異なってキー
キャップ１、２が傾いてしまうことはなく、キーキャッ
プ１、２は常に水平に保たれ、ボタン７、８への装着時
のキーキャップ１、２の傾斜が防止される。したがっ
て、キーキャップ１、２の傾斜によるボタン７、８への
装着不良が著しく低減できる。

【００５０】このように、ボタン７、８に対してキーキ
ャップ１、２を装着したならば、バキューム装置５７、
５８の作動が解かれ、キーキャップ１、２をボタン７、
８に嵌合させたままキーキャップホルダー５５、５６を
再び元の位置まで上昇させる。そして、新たなキーキャ
ップ１ａ、２ａが、ストッパ２０による遮断が解かれた
装着部２０上に導かれ、また、キーボード３がキーボー
ド移動台４により所定の位置に導かれることにより、キ
ーキャップの装着作業が継続される。

【００５１】なお、以上の工程において、スライダ５
３、５４を駆動するサーボモータ６３、６４の駆動はＣ
ＮＣ制御されるものであるため、キーキャップホルダー
５５、５６の動きは自由に制御され、キーキャップのボ
タンへの装着を１個とばして行ったり、またキーキャッ
プのボタンへの装着を１個づつ行う等、さまざまな装着
方法の変更が可能となる。

【００５２】

【発明の効果】第１の発明では、複数のガイド手段が互
いに所定の傾斜角をもって設置されるため、ガイド手段
に案内される各キーキャップホルダーが互いに所定の傾
斜角度をもった軌道上を摺動し、各キーキャップは、装
着部における隣接状態から、キーボードの各ボタンへの
装着時における離間状態へと自動的に導かれ、したがっ
て、装着に際して各キーキャップを横方向へと引き離す
移動機構を設ける必要がなくなり、キーキャップの移動
機構は上下方向のものだけで済み、構造が簡略化される
ばかりでなく、作業能率も高まる。

【００５３】第２の発明では、キーキャップホルダーの
下降時に、ストッパが搬送機構からの新たなキーキャッ
プの搬入を遮断するので、次に装着されるキーキャップ
がキーキャップ装着装置の動きを阻害することはなく、
したがって、今回装着されるキーキャップと次回以降に
装着されるキーキャップとをより分ける機構を新たに設
ける必要がなくなる。

【００５４】第３の発明では、一対の受け部材はそれぞ
れ連動して回転するようになっているため、キーキャッ
プが装着部を下方に突き抜けていくとき、受け部材の回
転のタイミングが異なってキーキャップが傾いてしまう
ことはなく、キーキャップは常に水平に保たれ、ボタン
への装着時のキーキャップの傾きが防止され、したがっ
て、キーキャップの傾きによるボタンへの装着不良が著
しく低減できる。

【００５５】第４の発明では、スライダを駆動するサー
ボモータの駆動はＣＮＣ制御されるものであるため、キ
ーキャップホルダーの動きは自由に制御され、キーキャ
ップのボタンへの装着を１個とばして行ったり、またキ
ーキャップのボタンへの装着を１個づつ行う等、さまざ
まな装着方法の変更が可能となり、作業の自由度が高め
られる。

【００５６】第５の発明では、キーキャップの保持は、
バキューム装置の吸引力によりなされるので、従来装置
におけるチャック装置等は不要となるうえ、その保持は
確実であり、また、キーキャップホルダーへの着脱の制
御も容易となる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施の形態を示す斜視図である。

【図２】同じく正面図である。

【図３】同じく背面図である。

【図４】同じくシュートの装着部にキーキャップが支持
されている様子を示す平面図である。

【図５】同じく側面図である。

【図６】同じくシュートの装着部からキーキャップが下
方に逃がされる様子を示す側面図である。

【図７】従来のキーキャップ装着装置を示す正面図であ
る。

【符号の説明】

１キーキャップ２キーキャップ３キーボード７ボタン８ボタン１０シュート１４進入路２０装着部３０開口部２１受け部材２２受け部材３１支持突起３２支持突起３３支持突起３４支持突起４１クランク４２クランク５１スライダガイド５２スライダガイド５３スライダ５４スライダ５５キーキャップホルダー５６キーキャップホルダー５７バキューム装置５８バキューム装置６３サーボモータ６４サーボモータ７０基台８０ストッパ

Claims

(57)【特許請求の範囲】

【請求項１】キーキャップを順次搬送する搬送機構と、この搬送機構で搬送されて来たキーキャップを並べて待
機させる装着部と、この装着部に設けられ各キーキャップの装着部下方への
移動を選択的に許容する係止手段と、各キーキャップを保持しつつ前記装着部からキーボード
のボタンまで移動するキーキャップホルダーと、各キーキャップホルダーを装着部からキーボードのボタ
ンまで案内するガイド手段と、各キーキャップホルダーが装着部からキーボードのボタ
ンに至るにしたがって間隔を広げて案内されるように各
ガイド手段を互いに傾斜させて支持する基台と、を備えたことを特徴とするキーキャップ装着装置。
【請求項２】前記キーキャップホルダーの搬送機構側の
側面に設けられキーキャップホルダーの下降位置におい
て搬送機構から装着部への進入路を遮断するストッパを
備えたことを特徴とする請求項１に記載のキーキャップ
装着装置。
【請求項３】前記係止手段として、前記装着部底面の両
側に位置して回動可能に設けられた一対の受け部材と、
前記各受け部材に形成され受け部材の回動位置に応じて
装着部底面を開口させてキーキャップの下部両縁を支持
したり逃がしたりする支持突起と、前記受け部材をキー
キャップの支持位置方向に付勢する付勢手段と、前記一
対の受け部材の回転が同期するように受け部材を互いに
連結する連結手段とを備えたことを特徴とする請求項１
または請求項２のいずれかに記載のキーキャップ装着装
置。
【請求項４】前記キーキャップホルダーの下降または上
昇を駆動するサーボモータを備えたことを特徴とする請
求項１から請求項３のいずれか一つに記載のキーキャッ
プ装着装置。
【請求項５】前記キーキャップホルダーに取り付けられ
キーキャップを吸着するバキューム装置を備えたことを
特徴とする請求項１から請求項４のいずれか一つに記載
のキーキャップ装着装置。