JP3583922B2

JP3583922B2 - キーボードスイッチ

Info

Publication number: JP3583922B2
Application number: JP10510898A
Authority: JP
Inventors: 生午蓮沼; 星輝片上
Original assignee: Hosiden Corp
Current assignee: Hosiden Corp
Priority date: 1998-04-15
Filing date: 1998-04-15
Publication date: 2004-11-04
Anticipated expiration: 2018-04-15
Also published as: JPH11306901A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明はパーソナルコンピュータやワードプロセッサ等の各種装置に利用することができるキーボードスイッチに関し、特にスペースキー等の長大キーに用いて好適なキーボードスイッチに関する。
【０００２】
【従来の技術】
まず、キーボードスイッチの基本構成について説明する。
図８に示したように、金属板よりなるプレート１１上にメンブレンシート１２が配置され、さらにその上にフレーム１３が配置される。メンブレンシート１２は２枚の接点シート１２Ａ，１２Ｂがスペーサ１２Ｃにより所定の間隔を保持して積層合体され、それらの対向面に接点パターン（図示せず）がそれぞれ形成されたもので、それら接点パターンによって接点が構成されている。この接点部において、接点シート１２Ａが上方から押圧されることにより、両接点パターンは接触し、これにより接点信号が得られるものとなっている。
【０００３】
樹脂材よりなるフレーム１３にはメンブレンシート１２の接点部を露出させるべく、接点部と対向する孔（図示せず）が形成されており、この孔の部分においてメンブレンシート１２上にドーム状のラバー１４が配置される。ラバー１４はドーム部１４Ａと、それに続く円筒部１４Ｂとよりなり、ドーム部１４Ａの天井には突部１４Ｃが突設されている。
【０００４】
パンタグラフ機構をなす一対のリンク１５，１６は図９に示すような構造とされる。リンク１５は略円環状をなす基部１５Ａを有しており、この基部１５Ａの両側面に他方のリンク１６に形成された一対の軸１６Ａと係合する孔１５Ｂがそれぞれ形成されている。リンク１６の軸１６Ａがリンク１５の孔１５Ｂに係合されることにより、これらリンク１５，１６はＸ字状に組み合わされ、即ち中間部で互いに回動自在に連結される。
【０００５】
リンク１５にはその一端側に内向きに一対の軸１５Ｃが突設され、他端側には軸１５Ｄが外向きに突出するように差し渡されて形成されている。一方、リンク１６には一端側に軸１６Ｂが差し渡されて形成され、他端側には一対の軸１６Ｃが外向きに突設されている。
軸１６Ｂは図８に示したように、キートップ１７の裏側に形成された回動保持部１７Ａに保持され、一方軸１５Ｄはフレーム１３に形成された回動保持部１３Ａに保持されて、これら軸１６Ｂと１５Ｄは回動自在とされる。これに対し、軸１５Ｃはキートップ１７の裏側に形成された摺動保持部１７Ｂに保持され、軸１６Ｃはフレーム１３に形成された摺動保持部１３Ｂに保持される。
【０００６】
この状態で、ラバー１４はリンク１５の基部１５Ａの中央孔に位置しており、その円筒部１４Ｂがキートップ１７の裏側に設けられた突起１７Ｃに嵌合されて、キートップ１７とメンブレンシート１２との間に介在される。
キートップ１７を押下操作すると、パンタグラフ機構をなすリンク１５，１６によりキートップ１７はフレーム１３の面とほぼ平行に移動し、キートップ１７によりラバー１４が押圧されてドーム部１４Ａがおしつぶされ、これにより良好なタクト感が得られると共に、メンブレンシート１２の接点部が突部１４Ｃによって押圧され、接点がオンされる。
【０００７】
図１０は長大キーの代表例であるスペースキーを上（操作面側）から見た状態を示したものであり、上述した構成はキートップ１７の二点鎖線で示した中央部分に配設されている。
一方、このような長大キーでは、そのキートップ１７の矢印Ｅ方向の回転（がたつき）を防止すべく、キートップ１７の長手方向両端部の裏側にボス１７Ｄがそれぞれ突設されており、これらボス１７Ｄは図１１に示したようにフレーム１３に形成された軸受部１３Ｃに嵌合され、キートップ１７の上下動に伴い、軸受部１３Ｃと摺接する構造とされている。なお、メンブレンシート１２及びプレート１１の、軸受部１３Ｃに対応する部分にはそれらを連通する穴１８が形成されている。
【０００８】
従来においては、上記のようなボス１７Ｄを備えることにより、キートップ１７の両端部を位置決めし、これによってキートップ１７の回転を防止していた。
【０００９】
【発明が解決しようとする課題】
上述したように、従来においてはキートップ１７に設けたボス１７Ｄとフレーム１３に形成した軸受部１３Ｃとの嵌合により、キートップ１７の回転止めを行っているため、キートップ１７の初期状態（上死点に位置する状態）においても、これらボス１７Ｄと軸受部１３Ｃとの嵌合を確保する必要がある。
【００１０】
ここで、この初期嵌合長をＬ_Ｏ，キーボードスイッチのストロークをＳ，そのマージン（クリアランス分）をα，初期状態におけるボス１７Ｄの先端とプレート１１下面との間隔をＬ，キーボード高さをＨとして、それらを図１１中に示す。
キーボード高さＨを低くしていくと、図より明らかなように、Ｌ＜Ｓという状況が発生し、キートップ１７を押し切った時、ボス１７Ｄがプレート１１下面より突出する状態が発生する。この状態はキーボード高さＨが低くなるほど顕著になり、つまりこのようなボス１７Ｄを用いる回転止め構造は薄型のキーボードスイッチには不向きであり、言い換えればキーボードスイッチの薄型化を制限する要因となっていた。
【００１１】
この発明の目的は上述した問題点に鑑み、キートップの回転（がたつき）を防止することができ、かつ薄型に構成できるようにした長大キー用のキーボードスイッチを提供することにある。
【００１２】
【課題を解決するための手段】
請求項１の発明によれば、互いに回動自在に連結されてパンタグラフ機構をなす一対のリンクがキートップの長手方向中央に設けられ、その一対のリンクによってキートップが上下動自在にフレーム上に支持された長大キー用のキーボードスイッチにおいて、キートップの長手方向両端部の少なくとも一方にガイドが設けられ、そのガイドは互いに平行とされ、かつ上記一対のリンクの回動軸心と直交する方向に突設された軸を両端に有し、その一端側の軸がフレームに設けられた回動保持部に回動自在に保持され、他端側の軸がキートップの裏側に設けられた摺動保持部に摺動自在に保持され、それら回動保持部及び摺動保持部によってそれぞれ上記軸方向の変位が規制されており、上記ガイドの上記他端側にフレーム方向に突出する突部が設けられ、キートップが押下された状態でその突部の先端とフレームとはわずかに離間している構造とされる。
【００１３】
請求項２の発明では請求項１の発明において、フレームが金属板製とされて、その絞り加工により上記回動保持部が形成されているものとされる。
【００１４】
【発明の実施の形態】
この発明の実施の形態を図面を参照して実施例により説明する。なお、図８と対応する部分には同一符号を付し、その説明を省略する。
【００１５】
図１はこの発明の一実施例を示したものである。この例ではキートップ１７の長手方向端部において、キートップ１７とフレーム１３との間にガイド２１が介在される。なお、フレーム１３はこの例では金属板製とされている。
【００１６】
ガイド２１は図２に示したように、一対の脚部２１Ａと、それら脚部２１Ａを中央部分で連結する連結部２１Ｂとよりなり、略Ｈ字状とされている。両脚部２１Ａの一端側にはそれぞれ外向きに軸２１Ｃが突設されており、他端側にはそれぞれ内向きに軸２１Ｄが軸２１Ｃと平行とされて突設されている。また、両脚部２１Ａの他端側には図に示したように、軸２１Ｄと直交する方向に突出する突部２１Ｅがそれぞれ設けられている。
【００１７】
軸２１Ｃは図１に示したように、フレーム１３に形成された回動保持部１３Ｃに回動自在に保持され、一方軸２１Ｄはキートップ１７の裏側に形成された摺動保持部１７Ｅに摺動自在に保持される。従って、ガイド２１はキートップ１７の上下動に伴い、軸２１Ｃを中心として回動（揺動）するものとなっている。なお、フレーム１３の略半円状をなす回動保持部１３Ｃは絞り加工によって形成され、その部分がメンブレンシート１２によって蓋されることによって軸２１Ｃを保持するものとなっている。
【００１８】
図３は金属板製とされた図１におけるフレーム１３のキートップ１７に対向する部分の形状を示したものであり、図中、二点鎖線はキートップ１７の外形を示す。
フレーム１３の、キートップ１７の中央部に対向する部分には、開口２２が形成され、この開口２２の周縁に、リンク１５の軸１５Ｄを保持する一対の回動保持部１３Ａ及びリンク１６の軸１６Ｃを保持する一対の摺動保持部１３Ｂが、回動保持部１３Ｃと同様に絞り加工によって形成されている。
【００１９】
一方、ガイド２１用の一対の回動保持部１３Ｃは開口２２を挟んで両側にそれぞれ形成された開口２３の周縁にそれぞれ形成されている。つまり、この例ではガイド２１はキートップ１７の長手方向両端部にそれぞれ配設されている。なお、両開口２３の外側にそれぞれ形成された開口２４の周縁に形成されている摺動保持部１３Ｄは連動棒２５（図１参照）の保持用として使用される。
【００２０】
ガイド２１は図１Ａに示したように、フレーム１３の開口２３上に位置しており、両回動保持部１３Ｃの側縁と脚部２１ＡとのクリアランスＤ_１はそれぞれ小さく抑えられ、つまりガイド２１は両回動保持部１３Ｃによって軸２１Ｃの軸心方向の変位が規制されている。
同様に、キートップ１７の両摺動保持部１７Ｅと脚部２１ＡとのクリアランスＤ_２もそれぞれ小さく抑えられており、ガイド２１は両摺動保持部１７Ｅによって同様に軸方向の変位が規制されている。
【００２１】
従って、このように配設されたガイド２１によってキートップ１７はフレーム１３に対してほとんどがたつかないものとなり、前述した矢印Ｅ方向（図１０参照）の回転が防止される。
図４はリンク１５，１６が配設されているキートップ１７中央部の断面構造を示したものであり、絞り加工によって形成されたフレーム１３の略半円状をなす回動保持部１３Ａ及び略台形状をなす摺動保持部１３Ｂにそれぞれ軸１５Ｄ及び１６Ｃが保持されている。
【００２２】
図５はガイド２１部分の、図４と同一方向の断面構造を示したものである。ガイド２１はキートップ１７の押し下げにより、その一対の軸２１Ｄが押し下げられる。つまり、一方の軸２１Ｄが押し下げられると、他方の軸２１Ｄも下がるという連動効果が得られるため、キートップ１７の矢印Ｆ方向の回転による傾きはこのようなガイド２１を設けたことによって抑制され、この方向においてもキートップ１７の回転が防止されるものとなる。
【００２３】
図６は連動棒２５の保持構造を示したものである。連動棒２５はキートップ１７の裏側に形成された回動保持部１７Ｆによって中間部が保持され、端部はフレーム１３の略台形状をなす摺動保持部１３Ｄに保持されている。
キートップ１７の摺動保持部１７Ｅへの、ガイド２１の軸２１Ｄの嵌め込みは圧入によって行われる。図７Ａはこの様子を示したものである。
【００２４】
キートップ１７圧入時にかかる力Ｐによって発生するてこの力Ｐ′がフレーム１３の回動保持部１３Ｃに加わり、これによりフレーム１３に変形（浮き上がりＧ_１）が発生するが、突部２１Ｅがフレーム１３方向に突出して設けられているため、この突部２１Ｅによって軸２１Ｄの沈み込みが制限され、フレーム１３の変形を抑えることができるものとなっている。なお、図７Ｂは比較として突部２１Ｅがない場合の状態を示したものであり、フレーム１３には大きな浮き上がりＧ_２が発生し、即ち大きな変形が発生するものとなる。
【００２５】
突部２１Ｅの突出量はキートップ１７を押しきった時に突部２１Ｅの先端がフレーム１３の位置に達することがないように選定される。図１Ｂ中、二点鎖線はこの状態を示したものであり、突部２１Ｅの先端とフレーム１３とはわずかに離間されている。
なお、上述した実施例では長大キーのキートップ１７の長手方向両端部にそれぞれガイド２１を設けたものとなっているが、例えばキートップ１７の大きさ（長さ）に応じてガイド２１を１つだけ設ける構造としてもよい。
【００２６】
【発明の効果】
以上説明したように、この発明によればキートップの回転（がたつき）を防止することができ、かつ従来のように回転止めの機構（ボス）がプレート下面より突出するといった問題も発生しないため、キーボードスイッチの薄型化を図ることができる。
【００２７】
また、回転止め用のガイド２１に突部２１Ｅを設けたことにより、キートップ圧入組立時にガイド２１の変位を制限することができ、よってガイド２１を保持するフレームの変形を防止することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】この発明の一実施例を説明するための図、Ａは平面図、Ｂは断面図。
【図２】Ａは図１におけるガイドの平面図、Ｂはその正面図、Ｃはその側面図。
【図３】Ａは図１におけるフレームの平面図、Ｂはその正面図。
【図４】キートップ中央部における断面構造を示す図。
【図５】ガイドによるキートップの傾き抑制効果を説明するための図。
【図６】連動棒の保持構造を示す断面図。
【図７】Ａはキートップ圧入時の状態を説明するための図、Ｂは比較用としてガイドに突部がないとした場合の図。
【図８】従来のキーボードスイッチの基本構成を示す断面図。
【図９】Ａは図８におけるリンク１５の斜視図、Ｂは図８におけるリンク１６の斜視図。
【図１０】長大キーのキートップの回転（がたつき）を説明するための図。
【図１１】従来の回転止め構造を示す断面図。

Claims

互いに回動自在に連結されてパンタグラフ機構をなす一対のリンクがキートップの長手方向中央に設けられ、その一対のリンクによってキートップが上下動自在にフレーム上に支持された長大キー用のキーボードスイッチにおいて、
上記キートップの長手方向両端部の少なくとも一方にガイドが設けられ、
上記ガイドは互いに平行とされ、かつ上記一対のリンクの回動軸心と直交する方向に突設された軸を両端に有し、その一端側の軸が上記フレームに設けられた回動保持部に回動自在に保持され、他端側の軸が上記キートップの裏側に設けられた摺動保持部に摺動自在に保持され、それら回動保持部及び摺動保持部によってそれぞれ上記軸方向の変位が規制されており、
上記ガイドの上記他端側に上記フレーム方向に突出する突部が設けられ、上記キートップが押下された状態でその突部の先端と上記フレームとはわずかに離間されていることを特徴とするキーボードスイッチ。
請求項１記載のキーボードスイッチにおいて、
上記フレームは金属板製とされて、その絞り加工により上記回動保持部が形成されていることを特徴とするキーボードスイッチ。