JP3583923B2 - キーボードスイッチ - Google Patents

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、特にパンタグラフ機構によってキートップを支持する構成とされたキーボードスイッチに関する。
【０００２】
【従来の技術】
図８は従来提案されているこの種のキーボードスイッチの構成を示したものである。
金属板よりなるプレート１１上にパターンシート１２が配置され、さらにその上に絶縁シート１３を介して金属板よりなるフレーム１４が配置されている。パターンシート１２は、その一面に接点パターン１２Ａ，１２Ｂが形成されたもので、これら接点パターン１２Ａ，１２Ｂを露出させるべく、絶縁シート１３には孔１３Ａが形成されている。
【０００３】
フレーム１４には、孔１３Ａ及び孔１３Ａの周縁部と対向する部分に開口１４Ａが設けられており、開口１４Ａは図９に示すように略方形状とされている。開口１４Ａの相対向する２辺に沿う縁部にはそれぞれ係合部１４Ｂ、１４Ｃが形成されている。互いに対向して配置された一対の係合部１４Ｂはフレーム１４の絞り加工によりほぼ半円状に突出形成されたものとされ、一方互いに対向する一対の係合部１４Ｃは同様に絞り加工によりほぼ台形状に突出形成されたものとされている。
【０００４】
これら係合部１４Ｂ，１４Ｃに、それぞれ基端が係合されてパンタグラフ機構をなす一対のリンク１５，１６は、図１０に示すような構造とされている。リンク１５は略円環状をなす連結部１５Ａを有しており、この連結部１５Ａの一半部側の外周面から同一方向に一対の脚部１５Ｂが突設されている。両脚部１５Ｂの先端には互いに内向きに軸１５Ｃが突設されており、これら軸１５Ｃと平行な一対の軸１５Ｄが連結部１５Ａの他半部の外側面に、互いに外向きに突出されて形成されている。また、連結部１５Ａの中央両外側面には孔１５Ｅがそれぞれ形成されている。
【０００５】
リンク１６は軸１６Ａの両端からそれぞれ脚部１６Ｂが突設されて略コ字状をなしており、両脚部１６Ｂの遊端には互いに外向きに突出されて軸１６Ｃが形成されている。また、各脚部１６Ｂの中間部にはそれぞれ上述したリンク１５の孔１５Ｅと係合する軸１６Ｄが内向きに突設されている。
リンク１５と１６とはリンク１６の一対の軸１６Ｄがリンク１５の孔１５Ｅにそれぞれ係合されることにより、Ｘ字状に組み合わされ、即ち中間部が互いに回動自在に連結される。なお、リンク１６にはリンク１５との重なりを制限するストッパ１６Ｅが設けられている。
【０００６】
リンク１５の一対の軸１５Ｄはフレーム１４の、絶縁シート１３で蓋された係合部１４Ｂにそれぞれ収容されて図８に示したように回動自在に保持され、リンク１６の一対の軸１６Ｃはフレーム１４の、絶縁シート１３で蓋された係合部１４Ｃに収容されて摺動可能とされる。一方、リンク１６の軸１６Ａはキートップ１７の裏側に形成された一対の回動保持部１７Ａに嵌め込まれて回動自在に保持され、リンク１５の一対の軸１５Ｃはキートップ１７の裏側に形成された一対の摺動保持部１７Ｂに保持されて摺動可能とされる。
【０００７】
ドーム状のラバー１８は絶縁シート１３上に配され、リンク１５の連結部１５Ａの中央孔を挿通してキートップ１７と絶縁シート１３との間に介在される。ラバー１８はキートップ１７に設けられた突起１７Ｃと嵌合する円筒部１８Ａと、それに続くドーム部１８Ｂとよりなり、ドーム部１８Ｂは絶縁シート１３の孔１３Ａを囲むように配置される。ドーム部１８Ｂの、孔１３Ａ内に露出している接点パターン１２Ａ，１２Ｂと対向する天井部には導電部１８Ｃが突出形成されている。
【０００８】
キートップ１７が押下操作されると、パンタグラフ機構をなすリンク１５，１１６によりキートップ１７はフレーム１４の面とほぼ平行に移動し、キートップ１７によりラバー１８が押圧されて、ドーム部１８Ｂが変形し、押しつぶされる。これにより、良好なタクト感が得られると共に、導電部１８Ｃが両接点パターン１２Ａ，１２Ｂと接触し、それらが導通される。一方、押圧を解除すると、ラバー１８はその弾性復帰力により復元し、これによって両接点パターン１２Ａ，１２Ｂの導通が解除され、キートップ１７が元の位置に復帰される。
【０００９】
図１１は上述したキーボードスイッチを各部に分解して、組み立て方向を矢印で示したものであり、図に示したように、このキーボードスイッチでは各部品を順次、一方向に重ねていくことにより組み立てることができるものとなっている。
なお、上述したキーボードスイッチではフレーム１４が樹脂製ではなく、金属板製とされており、樹脂製のものに比べてその厚さを格段に薄くすることができるため、その分キーボードスイッチを薄型に構成できるものとなっている。
【００１０】
【発明が解決しようとする課題】
以上、説明したように、図８に示したキーボードスイッチは薄型に構成できると共に、一方向に積み重ねていくことにより簡易に組み立てることができるものとなっている。
リンク１５，１６のフレーム１４への組み込みはフレーム１４の裏面側より組み合わせたリンク１５，１６を、それらの軸１５Ｄ及び１６Ｃが係合部１４Ｂ及び１４Ｃにそれぞれ位置するように載置することによって行われ、その後、絶縁シート１３，パターンシート１２及びプレート１１が載置され、フレーム１４とプレート１１とが例えばレーザー溶接によって連結固定される。なお、ラバー１８は予め接着により絶縁シート１３に取り付けておくことができる。
【００１１】
上記のような組み立ては自動化工程により行われ、各工程間は組み立て品が搬送手段により自動搬送されるものとなっている。ここで、リンク１５，１６は単にフレーム１４に載置された状態で搬送されるため、例えば搬送時に生じる振動や衝撃によって、リンク１５，１６が所定の載置位置からズレたり、最悪フレーム１４から脱落してしまうといった状況が発生し、この場合リンク１５，１６を元の位置に戻さなければならず、このような問題はリンク１５，１６の小型・軽量化に伴い、ますます顕著となり、作業効率の大幅な低下を招くものとなっていた。
【００１２】
この発明の目的は上述した問題に鑑み、リンクの位置ズレや脱落を防止できるようにしたキーボードスイッチを提供することにある。
【００１３】
【課題を解決するための手段】
請求項１の発明によれば、中間部が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によってキートップが支持され、それら一対のリンクはそれぞれその基端に互いに外向きに突出した一対の軸を有し、それら軸が金属板よりなるフレームの開口の周縁に絞り加工によりキートップ側に突出形成された係合部にそれぞれ位置するように、一対のリンクがフレームのキートップ側と反対の裏面側よりフレームに載置されて組み込まれる構造とされたキーボードスイッチにおいて、各リンクの基端側にそれぞれ一対の爪が互いに外向きに突出して形成され、それら各爪はそれぞれフレームに対して上記各軸と反対側に位置して、上記開口の周縁にわずかに突出し、各軸との間にフレームを挟む構造とされ、上記各爪によって上記各軸がそれぞれ上記係合部に位置決めされる。
【００１４】
請求項２の発明では請求項１の発明において、各リンクは、それぞれ上記一対の軸が互いに近づく方向に弾性変形可能とされる。
【００１５】
【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乃至１１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。
図１はこの発明の一実施例を示したものである。この例ではリンク１５及び１６の、フレーム１４によって保持される基端側にそれぞれ一対の爪１５Ｆ及び１６Ｆが形成される。図２及び３はこれら爪１５Ｆ及び１６Ｆが形成されたリンク１５及び１６の形状を示したものであり、リンク１５においては一対の爪１５Ｆは軸１５Ｄのそれぞれ近傍に、軸１５Ｄと同様に互いに外向きに突出されて形成される。
【００１６】
一方、リンク１６においては一対の爪１６Ｆは軸１６Ｃのそれぞれ近傍において、両脚部１６Ｂより互いに外向きに突出されて形成される。リンク１５，１６は樹脂成形品とされる。なお、この例では図２に示したように、リンク１５の円環状連結部１５Ａの、一対の軸１５Ｄ間に位置する基端側部分には、バネとして機能とするＵ字状に湾曲された湾曲部１５Ｇが設けられている。
【００１７】
爪１５Ｆ及び１６Ｆは図１に示したように、フレーム１４に対して軸１５Ｄ及び１６Ｃとそれぞれ反対側に位置するように形成されており、またその突出高さは図４に示したように、フレーム１４の開口１４Ａの周縁にわずかに突出するように設定されている。
上記のような構造とされたリンク１５，１６のフレーム１４への組み込みは従来と同様に、リンク１５，１６を組み合わせた状態でフレーム１４の裏面側より位置決め載置することによって行われ、この際リンク１５，１６をわずかに押圧することにより、各爪１５Ｆ，１６Ｆはフレーム１４の開口１４Ａに嵌め込まれる。なお、各爪１５Ｆ，１６Ｆには、この嵌め込みを容易に行えるように、その開口１４Ａ挿入側にテーパが設けられている。
【００１８】
リンク１５，１６に上述したような爪１５Ｆ，１６Ｆをそれぞれ設けることにより、リンク１５は爪１５Ｆと軸１５Ｄとによって、またリンク１６は爪１６Ｆと軸１６Ｃとによって、それぞれフレーム１４を挟む構造となり、これにより軸１５Ｄ，１６Ｃはそれぞれフレーム１４の係合部１４Ｂ，１４Ｃに位置決めされた状態となり、かつ爪１５Ｆ，１６Ｆによってそれぞれ係合部１４Ｂ，１４Ｃから抜け止めされる。
【００１９】
従って、この構造によれば、組み立て工程において、例えば搬送時に振動や衝撃が加わってもフレーム１４に対するリンク１５，１６の位置ズレや脱落を防止することができる。
なお、キーボードスイッチ完成品状態でフレーム１４に例えば浮き上がるような変形が生じた場合、従来においては図５Ａに係合部１４Ｂ部分について例示したように、リンク１５の軸１５Ｄが係合部１４Ｂから外れてしまうような状況が発生する恐れがあったが、爪１５Ｆを設けたことにより、図５Ｂに示したように、この外れが防止され、つまり爪１５Ｆ，１６Ｆを設けたことにより、完成品状態でフレーム１４が変形した場合でもリンク１５，１６がフレーム１４から外れるといった問題が防止される。
【００２０】
ところで、リンク１５、１６の軸１５Ｄ，１６Ｃは上述したようにフレーム１４の裏面側より係合部１４Ｂ，１４Ｃにそれぞれ組み込まれるが、例えばこれとは反対に、フレーム１４の表面側からリンク１５，１６の、係合部１４Ｂ，１４Ｃへの組み込みを行おうとした場合、従来においては特にリンク１５の一対の軸１５Ｄが図１０Ａに示したように一体化された一つの軸状となっているため、一対の係合部１４Ｂ間に嵌め込むことができず、従って例えばリンク１５（１６）を交換修理したい場合にそれができないものとなっていた。
【００２１】
これに対し、この例では前述したようにリンク１５にバネをなす湾曲部１５Ｇが設けられ、一対の軸１５Ｄが互いに近づく方向に弾性変形可能とされているため、フレーム１４の表面側からリンク１５を組み込むことができるものとなっている。なお、リンク１６は両脚部１６Ｂの遊端に軸１６Ｃがそれぞれ設けられているため、これら一対の軸１６Ｃは脚部１６Ｂの弾性変形により互いに近づく方向に変位可能とされており、よってこの例によればリンク１５，１６をフレーム１４の表面側からも組み込むことができ、つまりリンク１５，１６の交換修理を簡易に行えるものとなっている。
【００２２】
リンク１５はこの例に限らず、例えば図６に示すような形状としてもよい。この例においても一対の軸１５Ｄは互いに近づく方向に弾性変形可能とされる。
図７はこの発明の他の実施例を示したものであり、この例ではプレート１１上にパターンシート１２に代えてメンブレンシート１９が配置されたものとなっている。
【００２３】
メンブレンシート１９はスペーサ１９Ａを介して積層された２枚の接点シート１９Ｂ，１９Ｃの互いの対向面に接点を構成する接点パターン（図示せず）が形成されたもので、これら接点パターンが押圧により接触するものとなっている。メンブレンシート１９上にはフレーム１４が配置され、フレーム１４の開口１４Ａ内において、ラバー１８がメンブレンシート１９上に配設される。ラバー１８は、この例ではメンブレンシート１９の接点部を押圧するための押釦部１８Ｄを有するものとされる。
【００２４】
【発明の効果】
以上説明したように、この発明によれば組み立て工程におけるリンク１５，１６のフレーム１４に対する位置ズレやフレーム１４からの脱落を防止することができるため、従来に比し、組み立て作業性は大幅に改善される。また、例えば完成品状態でフレーム１４に変形が生じても、リンク１５，１６がフレーム１４から外れ、脱落するといった問題の発生を防止することができる。
【００２５】
さらに、請求項２の発明によればフレーム１４の表面側からリンク１５，１６を組み込むことができるため、従来困難であったリンク１５，１６の交換修理を簡易に行えるものとなる。
【図面の簡単な説明】
【図１】この発明の一実施例を示す断面図。
【図２】Ａは図１におけるリンク１５の平面図、Ｂはその側面図、ＣはそのＫＫ拡大断面図。
【図３】Ａは図１におけるリンク１６の平面図、Ｂはその側面図。
【図４】Ａはフレームにリンクが嵌め込まれた状態を示す図、Ｂはその断面図。
【図５】フレームが変形した場合のリンクの状態を説明するための図、Ａは爪がない場合（従来）の図、Ｂは爪がある場合の図。
【図６】リンク１５の他の形状を示す平面図。
【図７】この発明の他の実施例を示す断面図。
【図８】従来の提案されているキーボードスイッチを示す断面図。
【図９】Ａは図８におけるフレームの平面図、Ｂはその正面図。
【図１０】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１１】図８の分解斜視図。

Claims (2)

1. 中間部が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によってキートップが支持されたキーボードスイッチであって、上記一対のリンクはそれぞれその基端に互いに外向きに突出した一対の軸を有し、それら軸が金属板よりなるフレームの開口の周縁に絞り加工により上記キートップ側に突出形成された係合部にそれぞれ位置するように、上記一対のリンクが上記フレームの上記キートップ側と反対の裏面側より上記フレームに載置されて組み込まれる構造とされたキーボードスイッチにおいて、
   上記各リンクの基端側にそれぞれ一対の爪が互いに外向きに突出して形成され、
   それら各爪はそれぞれ上記フレームに対して上記各軸と反対側に位置して、上記開口の周縁にわずかに突出し、各軸との間に上記フレームを挟む構造とされ、
   上記各爪によって上記各軸がそれぞれ上記係合部に位置決めされていることを特徴とするキーボードスイッチ。
2. 請求項１記載のキーボードスイッチにおいて、
   上記各リンクは、それぞれ上記一対の軸が互いに近づく方向に弾性変形可能と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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