JP3613849B2 - キースイッチ装置 - Google Patents
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、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】
ノート型のワードプロセッサ等は、何処へでも持ち運びができ、操作できるという優れた携帯性を有することから、近年著しく普及されている。また、かかるワードプロセッサ等の携帯性を更に向上すべく種々の試みが行われている。
【０００３】
例えば、特開平５−２９８０００号公報には、キートップを弾性的に支持する復帰バネとメンブレンスイッチの接点を押下してスイッチングを行う接点押下バネとを一体に形成した板バネシートを蓋の開閉に連動してスライドさせるスライド機構を配設することによりキートップの高さを可変としたノート型ワードプロセッサ等に付設されるキーボード装置、また、キートップを上下動可能に支持するキースイッチベースを上下方向に移動可能とする移動機構を設けることによりキートップの高さを可変としたノート型ワードプロセッサ等に付設されるキーボード装置が提案されている。
【０００４】
また、実開平５−６９８３１号公報には、キー操作時にはキーボードフレーム上で上下動可能に支持されたキートップを板バネの当接部を介して弾性的に付勢してキー操作位置に保持し、一方、携帯時には、キーボードフレーム上でスライド可能に配設された可動支点部材をスライドして板バネの溝部との係合を解除することにより板バネの当接部によるキートップの付勢を解除してキートップの高さを低くすることが可能なブック型パソコン等に付設されるキースイッチ構造が記載されている。
【０００５】
また、特願平６ー１９０９９１号に添付された明細書および図面に記載のように、キートップを上下動可能に案内支持する２つのリンク部材で相互に回動可能に支持してなる案内支持部材と案内支持部材を取り付ける取付部が形成されたホルダ部材と案内支持部材の下方に配設されキートップの上下動に伴ってスイッチング動作を行うスイッチング部材とスイッチング部材が載置された回路基板とで構成され回路基板をスライド部材として使用しキーボードを使用する状態ではキートップを上げ使用しない状態ではキートップを下げることを可能としたブック型パソコン等に付設されるキースイッチ構造が記載されている。
【０００６】
前記各公報および特許願に記載されたキーボード、キースイッチ構造は、いずれもその携帯時に、キートップの高さを低くすることにより、携帯性を向上するものである。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、前記各公報に記載されたキーボード等は、キー操作時と携帯時とでキートップの高さを可変として携帯性を向上できるものではあるが、いずれのキースイッチにおいても、キートップを上下動可能に支持するためにキー支持部材が使用されている。例えば、特開平５−２９８０００号公報に記載されたキーボードのキースイッチでは、キートップがスイッチハウジングやキースイッチベースに形成されたキーステム部を介して上下動可能に支持されており、また、実開平５−６９８３１号公報に記載されたキースイッチ構造では、キートップがキーボードフレームに形成されたサイロ（キーステム部に相当する）を介して上下動可能に支持されている。
【０００８】
このように、キー支持部材におけるキーステム部を介してキートップが支持される構造においては、一般に、キー操作時におけるキースイッチの薄型化は困難なものである。例えば、キースイッチの薄型化が可能であるかどうかは、キートップの摺動案内を行うステム部の長さに大きく依存し、キースイッチの薄型化を図るためにはステム部の長さを一定以上に長くすることができない。一方、キートップの良好な操作性を保持するには、キートップのストローク量を一定以上確保する必要がある。従って、キースイッチの薄型化を図りつつキートップのストローク量を長くしようとすると、ステム部の長さを一定以上に長くすることができないことからステム部の摺動長さに不足を来し、キートップの押下時にステム部との間でこじれが発生し、キートップの操作を円滑に行うことができなくなる。
【０００９】
かかる問題点を解消すべく種々の提案が従来よりなされている。例えば、特開平５ー３４２９４３号公報や特開平５−２９０６７３号公報には、２つのリンク部材を相互に回動可能に支持した保持部材を介してキートップを案内支持するとともに、かかる保持部材をステム部が存在しないハウジングやホルダ部材に直接取り付けることにより構成された押釦スイッチ、キースイッチ装置が記載されている。この種のスイッチでは、キートップの保持部材が取り付けられるハウジングやホルダ部材にステム部が形成されていないことから、ステム部の長さに基づく制約がなくなり、従って、スイッチ全体の薄型化を図ることが可能となる。
【００１０】
ところで、前記特開平５−３４２９４３号公報、特開平５−２９０６７３号公報に記載されたスイッチがノート型のワードプロセッサ等に使用される場合に、前記のように携帯性を向上させるためには、携帯時にキートップの高さを更に低くする機構を配設することが望ましい。しかし、前記した特開平５−２９８０００号公報に記載された板バネシートのスライド機構や実開平５−６９８３１号公報に記載された可動支点部材のスライド機構は、それぞれのキースイッチの構造に着目して案出されたものであり、２つのリンク部材からなる保持部材にてキートップの上下動を案内支持する特開平５−３４２９４３号公報、特開平５−２９０６７３号公報に記載されたスイッチにそのまま適用することができるものではない。このように、２つのリンク部材からなる保持部材にてキートップの上下動を案内支持するスイッチにおいて、その携帯時にキートップの高さを更に低くして携帯性の向上を図る提案をしたのが特願平６ー１９０９９１号である。
【００１１】
しかしながら、特開平５−２９８０００号公報では、キーボードの全高およびストローク量を変えるためにスライドバーのスライド操作によって上下に移動するキースイッチベースが、また、実開平５−６９８３１号公報では、キートップの裏面に設けられたガイド柱を摺動自在に係合させるためのキートップ取付穴を持つキーボードフレームが物理的な厚みを持っているのと同様に、特願平６ー１９０９９１号でも、キートップを上下動可能に案内支持する案内支持部材を取り付ける取付部が形成されたホルダ部材が物理的な厚みを持っているために、２つのリンク部材からなる保持部材にてキートップの上下動を案内支持するスイッチにおいて、その携帯時にキートップの高さを更に低くして携帯性の更なる向上を図る試みはまだ行われていないのが現状である。
【００１２】
本発明は、上述した問題点を解決するためになされたものであり、２つのリンク部材からなる案内支持部材によってキートップの上下動を案内支持するキースイッチであって、キー操作を行う際にはキートップを動作位置に保持し、携帯時にはキートップを動作位置よりも低い非動作位置にロックすることにより、更なる薄型化を図り、かつキー操作性を高く維持するとともに軽くて携帯性を向上することができるキースイッチ装置を提供することを目的とする。
【００１３】
【課題を解決するための手段】
この目的を達成するために、本発明の請求項１記載のキースイッチ装置は、キートップと、そのキートップの裏面側に配置された第１係止部と第２係止部と、その第１係止部及び第２係止部より下方に配置され、直線上に並んで配置された第３係止部と第４係止部とを備えた支持板と、その支持板上に載置され、キートップに対応して設けられたスイッチングパターンを含むとともに、第３係止部及び第４係止部を挿通するスライド孔が形成された回路基板と、第１係止部及び第４係止部に保持される第１リンク部材と、第２係止部及び第３係止部に保持される第２リンク部材とから成り、両リンク部材を相互に回動可能に配置し、回路基板に形成されたスライド孔を介してキートップと支持板とを連結することによりキートップの上下動を案内する案内支持部材と、スイッチングパターンに対応して回路基板上に設けられるとともに、第１リンク部材及び第２リンク部材の一方に当接してキートップを動作位置に支持し、キートップの上下動に対応してスイッチング動作を行うスイッチング部材とを備え、回路基板は、第３係止部及び第４係止部が並ぶ直線方向に沿ってスイッチング部材とともに支持板上を第１スライド位置と第２スライド位置との間でスライド可能に構成されており、キートップは、回路基板が第１スライド位置にスライドされている状態でスイッチング部材により支持された動作位置に保持されるとともに、回路基板が第２スライド位置にスライドされている状態でスイッチング部材による支持が解除されて第１リンク部材及び第２リンク部材が開脚状態となる非動作位置に保持されるように構成されている。
【００１４】
上記の構成によれば、キートップのキー操作を行う際にキートップを押下すると、キートップの押下に伴って、案内支持部材における２つのリンク部材は、相互に回動可能に支持されていることから、２つのリンク部材は相互に開脚され、キートップを下方に移動案内する。このキートップの下方への移動に対応して回路基板に載置されたスイッチング部材を介してスイッチング動作が行われる。キートップの押下を解除すると、２つのリンク部材は、キートップ及び支持板の間で、前記とは逆の動作が行われ、キートップはスイッチング部材の弾性力により上方に付勢されるとともに２つのリンク部材は相互に閉脚され、もとの位置に復帰される。
【００１５】
更に、キースイッチ装置の携帯時には、スイッチング部材を備えた回路基板を支持板上で第１スライド位置から第２スライド位置にスライドさせると、スイッチング部材によりキートップが支持される動作位置から、スイッチング部材によるキートップの支持が解除されることにより案内支持部材の第１リンク部材及び第２リンク部材が開脚状態となる非動作位置に移行し、この結果、キートップの高さが低くなり、携帯性が向上する。
【００１６】
また、請求項２記載のキースイッチ装置は、支持板に、第３係止部及び第４係止部を一対とするキートップ取付部が、第３係止部及び第４係止部が並んで配置される直線上に複数設定されており、また、回路基板は第３係止部と第４係止部が並ぶ直線方向に沿ってスライド可能に構成されているので、簡単な構成でスライド動作を実現することができる。
【００１７】
また、請求項３記載のキースイッチ装置は、第１リンク部材及び第２リンク部材の下端に設けられ、かつ支持板に備えられた第３係止部及び第４係止部によって係止されるピンと、支持板との間に回路基板を配置しているので、新たな部品を追加することなく、回路基板の浮き上がりを防止することができる。
【００１８】
更に、請求項４記載のキースイッチ装置は、回路基板を前記直線方向に沿ってスライドさせる際、第３係止部及び第４係止部の少なくとも一方を、スライド孔の内壁に摺動させることによって、回路基板のスライドが案内されるように構成されているので、回路基板のスライドを案内するための専用の部材を設けたり、特別な加工を施すことなく、確実に回路基板をスライドさせることができる。
【００１９】
更に、請求項５記載のキースイッチ装置は、回路基板が、固定接点が設けられた第１のシート部材と、その固定接点に対向する可動接点が設けられた前記スイッチング部材とが一体形成された第２のシート部材とから構成されているので、回路基板及びスイッチング部材を簡素化して容易に形成することができ、更に、例えば、第２のシート部材の材料にエラストマーを用いた場合、その第２のシート部材をスライドさせる際にシート部材自身が伸びてしまうのを防止することができる。
【００２０】
【００２１】
【００２２】
【００２３】
【００２４】
【００２５】
【００２６】
【００２７】
【００２８】
【００２９】
【発明の実施の形態】
以下、本発明のキースイッチ装置を具体化した実施の形態について、図面を参照して説明する。
【００３０】
まず、第１の実施の形態に係るキースイッチ装置の構成について図１乃至図４に基づき説明する。キートップが動作位置にあるキースイッチ装置の側断面図を図１に、一方のリンク部材の平面図を図２に、他方のリンク部材の平面図を図３に、ラバースプリングをスライドする前の動作位置における支持板とラバースプリングの関係を模式的に示す説明図を図４に示す。
【００３１】
図１において、キースイッチ装置１は、基本的に、キートップ２、キートップ２の水平状態を保持しつつ上下動を案内する案内支持部材３、案内支持部材３を保持する支持板４、案内支持部材３の下方においてラバースプリング５が固着されるとともに支持板４の上方に載置された回路基板６とから構成されている。
【００３２】
キートップ２はＡＢＳ樹脂等から成形され、その上面にはキートップ２を特定する文字、記号等が印刷されている。また、キートップ２は、案内支持部材３を構成する第１リンク部材７と第２リンク部材８とを相互に回動可能に支持するために第１リンク部材７に設けられた枢支軸９（後述する）を通る垂線Ｌに関して、摺動側部分２Ａ（図１における左側部分）と回動側部分２Ｂ（図１における右側部分）とに分けられ、摺動側部分２Ａの長さＡは回動側部分２Ｂの長さＢよりも長く設定されている。キートップ２における摺動側部分２Ａの裏面には、一対の長溝状の第１係止部１０（図１には一方の第１係止部１０のみを示す）が形成されており、各第１係止部１０は、後述するように、第１リンク部材７に形成された各第１摺動ピン１１を水平方向に摺動可能に保持する。また、回動側部分２Ｂの裏面には、一対の円形穴状の第２係止部１２（図１には一方の第２係止部１２のみを示す）が形成されており、各第２係止部１２は、後述するように、第２リンク部材８に形成された第２係止ピン１３を回動可能に保持する。
【００３３】
また、案内支持部材３は、第１リンク部材７と第２リンク部材８とを相互に回動可能に支持することにより構成される。ここで、各第１リンク部材７及び第２リンク部材８について図２、図３を参照して説明する。
【００３４】
まず、図２に従って第１リンク部材７の構成について説明する。第１リンク部材７はポリアセタール樹脂等から成形され、平面視略「Ｈ」状の形状を有する。この第１リンク部材７は、基部１４と基部１４の両側に形成された一対の板部１５とからなり、各板部１５の一端（図２における左側端）には第１摺動ピン１１が外向きに設けられ、また、各板部１５の他端（図２における右側端）には第１係止ピン１６が外向きに設けられている。第１摺動ピン１１は、前記のように、キートップ２の摺動側部分２Ａに形成された第１係止部１０に摺動可能に保持され、各第１係止ピン１６は後述するように、支持板４に形成された第４係止部１７に回動可能に保持されるものである。また、各板部１５の略中央位置からは枢支軸９が外向きに突設されている。これらの各枢支軸９は、後述の第２リンク部材８の各板部１８に形成された枢支穴１９に回動可能に枢支される。
【００３５】
次に、図３に従って第２リンク部材８の構成について説明する。第２リンク部材８は、第１リンク部材７と同様、ポリアセタール樹脂等から成形され、平面視略「コ」字状の形状を有する。この第２リンク部材８は、基部２０と基部２０の両側に形成された一対の板部１８とからなり、各板部１８の一端（図３における左端）には第２摺動ピン２１が外向きに設けられ、また、各板部１８の他端（図３における右端）の間には第２係止ピン１３が設けられている。各第２摺動ピン２１は、後述するように、支持板４に形成された第３係止部２２に摺動可能に保持され、第２係止ピン１３は、前記のように、キートップ２の回動側部分２Ｂに形成された第２係止部１２に回動可能に保持されるものである。また、各板部１８の略中央位置からは枢支穴１９が穿設されており、各枢支穴１９内には前記第１リンク部材７における各板部１５に突設された各枢支軸９が回動可能に枢支される。
【００３６】
前記したように、案内支持部材３は、第１リンク部材７の枢支軸９を第２リンク部材８の枢支孔１９に回動可能に枢支することにより構成され、これより各第１リンク部材７及び第２リンク部材８は、相互に開脚及び閉脚が可能となるものである。また、第１リンク部材７における枢支軸９の中心から第１摺動ピン１１及び第１係止ピン１６の中心までの距離と、第２リンク部材８における枢支孔１９の中心から第２係止ピン１３及び第２摺動ピン２１の中心までの距離との４つは、それぞれ等しくなるように設定されている。
【００３７】
次に、キースイッチ装置１における支持板４について図１、図４に基づき説明する。支持板４は、アルミ等の金属等から形成され、キースイッチ装置１毎に設けられている。従って、本実施形態に係るキースイッチ装置１が複数のキースイッチ装置を備えたキーボードに使用される場合には、支持板４は、キーボードに設けられた各キースイッチ装置１に対応して、キーボードの全体に１つの部材が一体に形成される。
【００３８】
支持板４には、図４における左側隅位置に一対の第３係止部２２が形成されており、各第３係止部２２は前記キートップ２の各第１係止部１０に対向するとともに長溝状に形成されて第２リンク部材８の第２摺動ピン２１を摺動可能に保持するものである。更に、支持板４において図４における右側隅位置に一対の第４係止部１７が形成されており、各第４係止部１７はキートップ２の第２係止部１２に対向するとともに円形穴状に形成されて第１リンク部材７の第１係止ピン１６を回動可能に保持するものである。この第３係止部及び第４係止部は、同一方向に複数個並列して設けられている。
【００３９】
次に、回路基板６について図１、図４に基づき説明する。回路基板６は、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）フィルム等の下側に所定の回路パターンが形成された第１フレキシブル回路基板６Ａと、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）フィルム等の上側に所定の回路パターンが形成された第２フレキシブル回路基板６Ｃと、第１フレキシブル回路基板６Ａと第２フレキシブル回路基板６Ｃのスイッチング回路部分を、未使用状態では接触しないようにするためのスイッチング回路部分に穴のあいたスペーサー６Ｂから構成され、回路基板６の下面が支持板４上に支持されている。また、この回路基板６には図４に示すように、前記支持板４の第３係止部２２及び第４係止部１７の並列方向に沿って伸びるスライド孔２５が形成されている。そして、この第３係止部２２及び第４係止部１７の少なくとも一方を前記スライド孔２５の内壁に摺動させることによって、回路基板６のスライドが案内されるように構成されている。
【００４０】
また、前記回路基板６上には、図１及び図４に示すように、前記各第１リンク部材７と第２リンク部材８が相互に軸支される部分に対応する下方位置にラバースプリング５が固着されている。このラバースプリング５はシリコンゴム、ＥＰＤＭ等の弾性を有するゴム材から形成され、円錐状のドーム部５Ａ、ドーム部５Ａの周囲に形成された縁部５Ｂとから構成される（図４参照）。ドーム部５Ａの頂部には前記第１リンク部材７の基部１４が載置される。これにより、第１リンク部材７と第２リンク部材８とからなる案内支持部材３は、ラバースプリング５のドーム部５Ａを介して弾性的に支持されるものである。このラバースプリング５は回路基板６上に固着されていることから、回路基板６のスライド動作に従って回路基板６とともにスライド移動される。この点については、後述する。
【００４１】
また、ラバースプリング５のドーム部５Ａに対応して、回路基板６には第１フレキシブル回路基板６Ａに第１スイッチング電極２３が、第２フレキシブル回路基板６Ｃに第２スイッチング電極２４がスペーサー６Ｂを介して設けられているので、キートップ２の押下時にラバースプリング５のドーム部５Ａを介して第１スイッチング電極２３と第２スイッチング電極２４が短絡されてスイッチング動作が行われるものである。
【００４２】
次に、ラバースプリング５の代わりにエラストマースプリングを使い、回路基板６の第１フレキシブル回路基板６Ａとスペーサー６Ｂの代わりにエラストマーを使い、これをスライド部材としてエラストマースプリングとを一体成形で形成したものを使用する場合について説明する。
【００４３】
エラストマー摺動部材にエラストマースプリングとスライド用の穴が一体成形で形成されている平面図を図８に示す。キースイッチ装置１の構成としては、支持板４の上に回路基板６の第２フレキシブル回路基板６Ｃが固定されており、第２フレキシブル回路基板６Ｃには一対の固定接点パターン（図示せず）が形成されている。第２フレキシブル回路基板６Ｃの上には、エラストマー摺動部材２７が支持板４の第３係止部２２と第４係止部１７の両方または片方をスライドのガイドとして、スライド孔２５を介してスライド可能に載置されている。エラストマースプリング２６には、可動電極（図示せず）が第２フレキシブル回路基板６Ｃの一対の固定接点パターンに対応して形成されている。
【００４４】
更に、案内支持部材３の第２リンク部材８の各第２摺動ピン２１が支持板４の第３係止部２２に係止され、更に、第１リンク部材７の各第１係止ピン１６が支持板４の第４係止部１７内にスナップインされている。そして、キートップ２を案内支持部材３の上方に配置し、第１リンク部材７の各第１摺動ピン１１がキートップ２の摺動側部分２Ａに形成された第１係止部１０内に係止されるとともに、第２リンク部材８の第２係止ピン１３がキートップ２の回動側部分２Ｂに形成された第２係止部１２内にスナップインされる。この様な構成によって部品の削減と異種材料どうしのスライドによって摩擦抵抗を減らすことができる。
【００４５】
続いて、前記した構成を有するキースイッチ装置１を組み立てる方法について説明する。
【００４６】
まず、第１リンク部材７の枢支軸９を第２リンク部材８の枢支穴１９に回動可能に枢支して案内支持部材３が組み立てられる。次に、支持板４の上に回路基板６のスライド孔２５に、指示板４の第３係止部２２と第４係止部１７が入るように回路基板６を載せ、組み立てられた案内支持部材３の第２リンク部材８の各第２摺動ピン２１を支持板４の第３係止部２２に係止し、更に、第１リンク部材７の各第１係止ピン１６を支持板４の第４係止部１７内にスナップインする。これにより、案内支持部材３は支持板４に対して保持される。この時点で、回路基板６は、支持板４の上で外れることなくスライド可能に配置されることになる。
【００４７】
そして、前記のように案内支持部材３を支持板４に保持した後、キートップ２を案内支持部材３の上方に配置し、第１リンク部材７の各第１摺動ピン１１をキートップ２の摺動側部分２Ａに形成された第１係止部１０内に係止するとともに、第２リンク部材８の第２係止ピン１３をキートップ２の回動側部分２Ｂに形成された第２係止部１２内にスナップインする。これにより、キースイッチ装置１が組み立てられる。尚、前記のようにキースイッチ装置１を組み立てた時点においては、第１リンク部材７の基部１４がラバースプリング５のドーム部５Ａ上に載置されていることから、キートップ２は、案内支持部材３とともにラバースプリング５の弾性力を介して上方に付勢されて図１に示す非押下位置に保持されている。尚、この時、回路基板６は図１における矢印右方向にスライドしている。
【００４８】
続いて、前記のように構成されたキースイッチ装置１のスイッチング動作について図１及び図５に基づき説明する。図５はキートップを押下した状態を示すキースイッチ装置の側断面図である。尚、この時、回路基板６は図５の矢印右方向にスライドしている。
【００４９】
図１に示す状態からキートップ２を押下していくと、案内支持部材３における第１リンク部材７の各第１摺動ピン１１は第１係止部１０内で左側に摺動されるとともに、第１係止ピン１６は第４係止部１７内で反時計方向に回動される。これと同時に、案内支持部材３における第２リンク部材８の第２係止ピン１３は第２係止部１２内で時計方向に回動されるとともに、第２摺動ピン２１は第３係止部２２内で左側に摺動される。この時、キートップ２は、各第１リンク部材７と第２リンク部材８の協働作用により、キートップ２の押下位置に拘らず水平状態を維持しつつ下方に移動される。
【００５０】
キートップ２の下方への移動に伴い、第１リンク部材７の基部１４は徐々にラバースプリング５のドーム部５Ａを押下していき、押下力が一定の限度を越えた時点でドーム部５Ａがクリック感を伴って座屈する。このラバースプリング５の座屈により、ドーム部５Ａが図５に示すように、回路基板６の第１フレキシブル回路基板６Ａの第１スイッチング電極２３をスペーサー６Ｂを介して押下し、第２フレキシブル回路基板６Ｃの第２スイッチング電極２４と短絡してオン状態となり、これによりオンスイッチング動作が行われるものである。
【００５１】
また、キートップ２の押下を解除すると、第１リンク部材７の基部１４がラバースプリング５の弾性力（復帰力）を介して上方に付勢される。このとき、第１リンク部材７の各第１摺動ピン１１は第１係止部１０内で右側に摺動されるとともに、第１係止ピン１６は第４係止部１７内で時計方向に回動される。これと同時に、案内支持部材３における第２リンク部材８の第２係止ピン１３は第２係止部１２内で反時計方向に回動されるとともに、第２摺動ピン２１は第３係止部２２内で右側に摺動される。これに伴い、ラバースプリング５のドーム部５Ａは徐々に元の状態に復帰していき、この過程で第１スイッチング電極２３は第２スイッチング電極２４から離間する。この時点でオフ状態となり、オフスイッチング動作が行われる。そして、キートップ２は、ラバースプリング５の弾性力を介して、図１に示す元の非押下状態に復帰する。この時、キートップ２は、前記押下時と同様、各第１リンク部材７と第２リンク部材８の協働作用により、水平状態を維持しつつ上方に移動される。
【００５２】
次に、前記のように構成されたキースイッチ装置１の携帯性を向上するためにキートップ２の高さを低くすべく、回路基板６を各第１リンク部材７、第２リンク部材８の開脚方向にスライドさせる場合の動作について図６、図７に基づき説明する。ラバースプリングをスライドした後のキートップの非動作位置における支持板とラバースプリングの関係を模式的に示す説明図を図６に、ラバースプリングをスライドした後のキートップの非動作位置におけるキースイッチ装置の様子を模式的に示す側断面図を図７に示す。尚、回路基板６のスライド動作前には支持板４及びラバースプリング５は図１、図４に示す状態にあるものとする。
【００５３】
まず、回路基板６を図４における矢印Ｃ方向（図１における矢印左方向）に移動させ、Ｃ方向一杯までスライドする。かかる回路基板６のスライド時、ラバースプリング５のドーム部５Ａは徐々に第１リンク部材７の基部１４から外れていき、基部１４がドーム部５Ａの円錐壁部に当接されるようになると、ラバースプリング５の弾性力により上方に付勢されていた案内支持部材３の各第１リンク部材７及び第２リンク部材８は、その枢支軸９、枢支穴１９を介して相互に折り畳まれていく。また、これに伴って、キートップ２の高さは、図１に示す状態から徐々に低くなっていく。そして、第１リンク部材７の基部１４がラバースプリング５のドーム部５Ａから完全に外れた時点で、各第１リンク部材７と第２リンク部材８は、図７に示すように、完全に折り畳まれて回路基板６上に載置され、これと同時に、キートップ２の高さは、ラバースプリング５からの弾性力を全く受けない状態となることから、図７に示すように最も低くなる。
【００５４】
更に、第１リンク部材７の基部１４がラバースプリング５のドーム部５Ａから完全に外れた時点において、ラバースプリング５はキートップ２の摺動側部分２Ａの下方に完全に収納されている。このように、キートップ２の非動作位置までラバースプリング５を回路基板６とともにスライドさせるに際して、ラバースプリング５を回動側部分２Ｂよりも長く設定された摺動側部分２Ａに向かってスライドさせるとともに、摺動側部分２Ａの下方で収納するようにしたので、ラバースプリング５がキートップ２に当接して変形された状態で収納されることを確実に防止してラバースプリング５の特性を長期に渡って維持することができる。また、ラバースプリング５は案内支持部材３と当接する以外は当接するものがないためスムーズにスライドされ得る。
【００５５】
また、キースイッチ装置１を使用するに際して、キートップ２を動作位置に復帰させる場合には、上記とは逆の動作を行い、回路基板６を図４における矢印Ｄ方向（図１における矢印右方向）に移動させ、Ｄ方向一杯までスライドする。この回路基板６のスライド時、ラバースプリング５のドーム部５Ａは徐々に第１リンク部材７の基部１４の下に潜り込んでいき、やがて基部１４がドーム部５Ａの頂部に載置されるようになる。これにより、折り畳まれていた各第１リンク部材７及び第２リンク部材８は元の状態に復帰し、また、これに伴ってキートップ２の高さは徐々に高くなって図１に示す元の動作位置に復帰する。尚、前記のようにラバースプリング５のドーム部５Ａが第１リンク部材７の下に潜り込む際、ドーム部５Ａの上端縁の周囲には面取り部が形成されているとともに、基部１４の端部にも面取り部を形成することにより、お互いの面取り部が協働作用をしてスムーズに上方に摺動案内するようにすることが望ましい。
【００５６】
以上詳細に説明したことから明かなように、第１の実施の形態のキースイッチ装置１によれば、第１リンク部材７と第２リンク部材８とを相互に回動可能に支持してなる案内支持部材３を介してキートップ２を支持板４上で上下動可能に配設する構成のキースイッチ装置１であって、前記第１リンク部材７及び第２リンク部材８を係止するための専用のホルダ部材等を設けず、支持板４上に第３係止部２２及び第４係止部１７を設けて前記各リンク部材７，８を係止するように構成するとともに、案内支持部材３における第１リンク部材７の基部１４を載置するラバースプリング５が固着された回路基板６をキートップ２の動作位置と非動作位置との間で第１リンク部材７と第２リンク部材８の開閉脚方向に支持板４上でスライド可能に構成し、携帯時には、回路基板６を非動作位置までスライドさせてラバースプリング５が案内支持部材３から外れた非動作位置まで移動させることによりラバースプリング５による案内支持部材３の付勢を解除して各第１リンク部材７と第２リンク部材８とを折り畳んでキートップ２の高さを低くすることができ、スイッチ装置１の更なる薄型化を容易に図ることができる。
【００５７】
また、回路基板６を第３係止部及２２び第４係止部１７の並列方向に沿ってスライドさせるように構成し、かつその第３係止部２２及び第４係止部１７の少なくとも一方をスライド時のガイドに兼用しているので、ガイド専用の部品を設けることなく、簡単な構成でスライド動作を実現することができる。
【００５８】
次に、第２の実施の形態に係るキースイッチ装置の構成について図９乃至図１３に基づき説明する。キートップが動作位置にあるキースイッチ装置の側断面図を図９に、ラバースプリングをスライドする前の動作位置における支持板とラバースプリングの関係を模式的に示す説明図を図１０に示す。また、キートップを押下した状態を示すキースイッチ装置の側断面図を図１１に、ラバースプリングをスライドした後のキートップの非動作位置における支持板とラバースプリングの関係を模式的に示す説明図を図１２に、ラバースプリングをスライドした後のキートップの非動作位置におけるキースイッチ装置の様子を模式的に示す側断面図を図１３に示す。尚、この実施形態においては、第一の実施の形態における回路基板６の第２フレキシブル回路基板６Ｃとスペーサー６Ｂを支持板４上に印刷によって形成し、更に、第１フレキシブル回路基板６Ａをスライド部材とする簡単な構成にしたことに特徴を有するものであり、他の構成については上述した第１の実施の形態のキースイッチ装置１と同一である。従って、ここでは第１の実施の形態のキースイッチ装置１と同一の部材等については同一の符号を付するとともに、その説明については上記説明を参照することとして省略し、その特徴的な構成についてのみ説明する。
【００５９】
図９において、回路パターン部２８における印刷回路部２８Ｃには、各キースイッチ装置１に対応した一対の固定接点パターン３０が支持板４の上に印刷で形成され（支持板４が金属の場合は絶縁処理をされた上に印刷されている）、更に、その上に一対の前記固定接点パターン３０が露出するように印刷スペーサー２８Ｂが印刷されている。そして、一対の固定接点パターン３０に対応するように可動電極２９を持った可動電極付きスライド部材２８Ａが、前記支持板４の前記印刷回路部２８Ｃ、及び印刷スペーサー２８Ｂが印刷された上にスライド可能な状態で載置されている。このような構成により、部品点数を減らすことができ、部品コスト及び工数的にも安価になる。
【００６０】
また、印刷スペーサー２８Ｂには、可動電極付きスライド部材２８Ａとのスライドにおいて、摩擦抵抗の少ない熱硬化樹脂またはアクリル系のＵＶ硬化樹脂を使用する。これによって摩擦抵抗を少なくすることができ、可動電極付きスライド部材２８Ａをスムーズにスライド移動させることができる。
【００６１】
更に、図９に示すように、可動電極付きスライド部材２８Ａは、第１リンク部材７の各第１係止ピン１６及び第２リンク部材８の各第２摺動ピン２１によって適度な圧力で押さえられているので、可動電極付きスライド部材２８Ａの浮き上がりを確実に防止することができる。
【００６２】
以上詳細に説明したことから明かなように、第２の実施の形態のキースイッチ装置１によれば、第１の実施の形態と同様の効果に加え、支持板４上に固定接点パターン３０を有する印刷回路部２８Ｃ及び印刷スペーサー２８Ｂを印刷し、スライド部材２８Ａに可動電極を設けるように構成されているので、部品点数を減らすことができ、コストの低下につながるという効果がある。
【００６３】
また、スライド部材２８Ａを第３係止部及２２び第４係止部１７の並列方向に沿ってスライドさせるように構成し、かつその第３係止部２２及び第４係止部１７の少なくとも一方をスライド時のガイドに兼用しているので、ガイド専用の部品を設けることなく、簡単な構成でスライド動作を実現することができる。
【００６４】
次に、本発明の第３の実施の形態に係るキースイッチ装置１について、図１４乃至図１６に基づき説明する。キートップが動作位置にあるキースイッチ装置の側断面図を図１４に、キートップを押下した状態を示すキースイッチ装置の側断面図を図１５に、板バネをスライドした後のキートップの非動作位置におけるキースイッチ装置の様子を模式的に示す側断面図を図１６に示す。
【００６５】
この実施の形態において、回路基板６は第一の実施の形態と同様の構成であり、図１４に示すように、その第１フレキシブル回路基板６Ａ上に、板バネ３１が一体形成されたスライド板３２を載置し、第一の実施の形態中のラバースプリング５の代わりにその板バネ３１によって案内支持部材３が弾性的に支持される点に特徴を有するもである。これにより、ラバースプリング５の回路基板６の第１フレキシブル回路基板６Ａへの貼り付け工程を省略することができ、更に、プレス加工により板バネ付きのスライド部材３２を製作することにより、より安価になる。また、図１４における回路基板６のスイッチング動作部３３は、図１７に示すように、支持板４の上に圧電素子３４を印刷することにより形成されいる。
【００６６】
次に、上記のように構成されたキースイッチ装置１の携帯性を向上するためにキートップ２の高さを低くすべく、スライド板３２を各第１リンク部材７、第２リンク部材８の開脚方向にスライドさせる場合の動作について図１６に基づき説明する。尚、スライド板３２のスライド動作前には支持板４及び板バネ３１は図１４に示す状態にあるものとする。
【００６７】
まず、スライド板３２を図１４における矢印左方向に移動させると、スライド板３２と一体形成された板バネ３１が徐々に第１リンク部材７の基部１４から外れていき、板バネ３１の弾性力により上方に付勢されていた案内支持部材３の各第１リンク部材７及び第２リンク部材８は、その枢支軸９、枢支穴１９を介して相互に折り畳まれていく。また、これに伴って、キートップ２の高さは、図１４に示す状態から徐々に低くなっていく。そして、第１リンク部材７の基部１４が板バネ３１から完全に外れた時点で、各第１リンク部材７と第２リンク部材８は、図１６に示すように、完全に折り畳まれて回路基板６上に載置され、これと同時に、キートップ２の高さは、板バネ３１からの弾性力を全く受けない状態となることから、図１６に示すように最も低くなる。
【００６８】
また、キースイッチ装置１を使用するに際して、キートップ２を動作位置に復帰させる場合には、上記とは逆の動作を行い、スライド板３２を図１６における矢印右方向に移動させると、スライド板３２と一体形成された板バネ３１が徐々に第１リンク部材７の基部１４の下に潜り込んでいき、やがて基部１４が板バネ３１の頂部に載置されるようになる。これにより、折り畳まれていた各第１リンク部材７及び第２リンク部材８は元の状態に復帰し、また、これに伴ってキートップ２の高さは徐々に高くなって図１４に示す元の動作位置に復帰する。
【００６９】
尚、第２の実施の形態と同様に支持板４上に印刷回路部２８Ｃ及び印刷スペーサー２８Ｂを印刷し、スライド部材２８Ａに可動電極を設けた構成の場合は、スライド部材２８Ａ上にラバースプリング５を設ける代わりに、板バネ３１を一体形成することによって実現することができる。
【００７０】
以上詳細に説明したことから明かなように、第３の実施の形態のキースイッチ装置１によれば、第１，第２の実施の形態と同様の効果に加え、ラバースプリング５を回路基板６あるいはスライド部材２８Ａ上に貼り付ける工程を省略することができる。
【００７１】
尚、本発明は上述した実施の形態に限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲内で種々の改良、変形が可能である。例えば、前記各実施の形態においては、支持板４をアルミ等の金属板をプレス加工で形成するようにしたが、剛性のある樹脂で成形して製作してもよい。
【００７２】
また、回路基板６をポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）フィルム等で構成したり、金属板上の印刷回路パターンとＰＥＴフィルムで構成したりしているが、紙-フェノール、ガラスエポキシ樹脂等からなる基板上に回路パターンを形成し、形成した一対の固定接点パターンの上に可動電極が付設されているラバースプリングを固着した構成でもよい。
【００７３】
更に、第１の実施の形態においては、回路基板６を３枚のポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）フィルム等で構成して３枚共スライドしているが、第１フレキシブル回路基板６Ａのみ、あるいは第１フレキシブル回路基板６Ａとスペーサー６Ｂとをスライドさせるように構成してもよい。
【００７４】
また、回路基板６を３枚のポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）フィルム等で構成しているが、１枚のＰＥＴフィルムの上に全ての回路パターンを形成し、形成した一対の固定接点パターンの上に、可動電極が付設されているラバースプリングを固着してスライド部材を構成してもよいし、同様に１枚のＰＥＴフィルムの上に全ての回路パターンを形成し、これを支持板４の上に固定し、このＰＥＴフィルムの上に形成した一対の固定接点パターンの上に、可動電極が付設されているラバースプリングがくるように、ラバースプリングの可動電極の下に穴の明いているもう１枚のＰＥＴフィルムの上にラバースプリングを固着してスライド部材を構成してもよい。このように、キースイッチ装置１を構成する場合に、回路基板６のポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）フィルム等の枚数や回路構成は、都合に応じて変更することができる。
【００７５】
更に、上記各実施の形態においては、ラバースプリング５を第１リンク部材７の基部１４で押下するようにしているが、キートップ２の下部でラバースプリング５を直接押下するように構成しても同様の効果を得ることができる。
【００７６】
また、上記各実施の形態においては、第１リンク部材７における枢支軸９の中心から第１摺動ピン１１及び第１係止ピン１６の中心までの距離と、第２リンク部材８における枢支孔１９の中心から第２係止ピン１３及び第２摺動ピン２１の中心までの距離との４つは、それぞれ等しくなるように設定されているが、キートップ２の揺動運動を利用する場合は、それぞれの距離を変更してもよい。
【００７７】
更に、支持板４の第３係止部２２及び第４係止部１７は、支持板４と一体成形で形成してもよく、別部品で形成してもよい。
【００７８】
また、上記各実施の形態においては、第３係止部２２及び第４係止部１７を全て同じ向きで、同じ直線上に配設した場合について説明したが、本発明はこれに限定されるものではなく、前記第３係止部及び第４係止部の一部が、前記直線よりもずれた直線上に配設されていてもよい。また、第３係止部２２及び第４係止部１７の一部が異なった向き、例えば他の第３係止部２２及び第４係止部１７に対して直交する方向に配設されていてもよい。これらの場合、前記第３係止部２２及び第４係止部１７の配設状態に応じて、スライド孔２５の形状、サイズを変更する必要がある。
【００７９】
【発明の効果】
以上説明したことから明かなように、本発明の請求項１記載のキースイッチ装置によれば、キートップと、そのキートップの裏面側に配置された第１係止部と第２係止部と、その第１係止部及び第２係止部より下方に配置され、直線上に並んで配置された第３係止部と第４係止部とを備えた支持板と、その支持板上に載置され、キートップに対応して設けられたスイッチングパターンを含むとともに、第３係止部及び第４係止部を挿通するスライド孔が形成された回路基板と、第１係止部及び第４係止部に保持される第１リンク部材と、第２係止部及び第３係止部に保持される第２リンク部材とから成り、両リンク部材を相互に回動可能に配置し、回路基板に形成されたスライド孔を介してキートップと支持板とを連結することによりキートップの上下動を案内する案内支持部材と、スイッチングパターンに対応して回路基板上に設けられるとともに、第１リンク部材及び第２リンク部材の一方に当接してキートップを動作位置に支持し、キートップの上下動に対応してスイッチング動作を行うスイッチング部材とを備え、回路基板は、第３係止部及び第４係止部が並ぶ直線方向に沿ってスイッチング部材とともに支持板上を第１スライド位置と第２スライド位置との間でスライド可能に構成されており、キートップは、回路基板が第１スライド位置にスライドされている状態でスイッチング部材により支持された動作位置に保持されるとともに、回路基板が第２位置にスライドされている状態でスイッチング部材による支持が解除されて第１リンク部材及び第２リンク部材が開脚状態となる非動作位置に保持されるように構成されている。
【００８０】
この構成によれば、案内支持部材を構成する２つのリンク部材を係止するための第３係止部及び第４係止部を支持板と一体形成しているので、２つのリンク部材を係止するための専用のホルダ部材をなくして簡単で軽い構造にした上で、キースイッチ装置の携帯時には、スイッチング部材を備えた回路基板を第１スライド位置から第２スライド位置へスライドさせると、スイッチング部材によりキートップが支持される動作位置から、スイッチング部材によるキートップの支持が解除されることにより案内支持部材の第１リンク部材及び第２リンク部材が開脚状態となる非動作位置に移行し、この結果、キートップの高さが低くなり、携帯性が向上する。
【００８１】
また、請求項２記載のキースイッチ装置は、支持板に、第３係止部及び第４係止部を一対とするキートップ取付部が、第３係止部及び第４係止部が並んで配置される直線上に複数設定されており、また、回路基板は第３係止部と第４係止部が並ぶ直線方向に沿ってスライド可能に構成されているので、簡単な構成でスライド動作を実現することができる。
【００８２】
また、請求項３記載のキースイッチ装置は、第１リンク部材及び第２リンク部材の下端に設けられ、かつ支持板に備えられた第３係止部及び第４係止部によって係止されるピンと、支持板との間に回路基板を配置しているので、新たな部品を追加することなく、回路基板の浮き上がりを防止することができる。
【００８３】
更に、請求項４記載のキースイッチ装置は、回路基板を前記直線方向に沿ってスライドさせる際、第３係止部及び第４係止部の少なくとも一方を、スライド孔の内壁に摺動させることによって、回路基板のスライドが案内されるように構成されているので、回路基板のスライドを案内するための専用の部材を設けたり、特別な加工を施すことなく、確実に回路基板をスライドさせることができる。
【００８４】
更に、請求項５記載のキースイッチ装置は、回路基板が、固定接点が設けられた第１のシート部材と、その固定接点に対向する可動接点が設けられた前記スイッチング部材とが一体形成された第２のシート部材とから構成されているので、回路基板及びスイッチング部材を簡素化して容易に形成することができ、更に、例えば、第２のシート部材の材料にエラストマーを用いた場合、その第２のシート部材をスライドさせる際にシート部材自身が伸びてしまうのを防止することができる。
【００８５】
【００８６】
【００８７】
【００８８】
【００８９】
【００９０】
【００９１】
【００９２】
【図面の簡単な説明】
【図１】キートップが動作位置にあるキースイッチ装置の側断面図である。
【図２】一方のリンク部材の平面図である。
【図３】他方のリンク部材の平面図である。
【図４】ラバースプリングをスライドする前の動作位置における支持板とラバースプリングの関係を模式的に示す説明図である。
【図５】キートップを押下した状態を示すキースイッチ装置の側断面図である。
【図６】ラバースプリングをスライドした後のキートップの非動作位置における支持板とラバースプリングの関係を模式的に示す説明図である。
【図７】ラバースプリングをスライドした後のキートップの非動作位置におけるキースイッチ装置の様子を模式的に示す側断面図である。
【図８】エラストマー摺動部材にエラストマースプリングとスライド用の穴が一体成形で形成されている平面図である。
【図９】キートップが動作位置にあるキースイッチ装置の側断面図である。
【図１０】ラバースプリングをスライドする前の動作位置における支持板とラバースプリングの関係を模式的に示す説明図である。
【図１１】キートップを押下した状態を示すキースイッチ装置の側断面図である。
【図１２】ラバースプリングをスライドした後のキートップの非動作位置における支持板とラバースプリングの関係を模式的に示す説明図である。
【図１３】ラバースプリングをスライドした後のキートップの非動作位置におけるキースイッチ装置の様子を模式的に示す側断面図である。
【図１４】キートップが動作位置にあるキースイッチ装置の側断面図である。
【図１５】キートップを押下した状態を示すキースイッチ装置の側断面図である。
【図１６】板バネをスライドした後のキートップの非動作位置におけるキースイッチ装置の様子を模式的に示す側断面図である。
【図１７】回路基板のスイッチング動作部を支持板の上に圧電素子を印刷して形成した側断面図である。
【符号の説明】
１ キースイッチ装置
２ キートップ
３ 案内部材
４ 支持板
５ ラバースプリング
６ 回路基板
６Ａ 第１フレキシブル回路基板
６Ｂ スペーサー
６Ｃ 第２フレキシブル回路基板
７ 第１リンク部材
８ 第２リンク部材
９ 枢支軸
１０ 第１係止部
１２ 第２係止部
１６ 第１係止ピン
１７ 第４係止部
１９ 枢支孔
２１ 第２摺動ピン
２２ 第３係止部
２３ 第１スイッチング電極
２４ 第２スイッチング電極
２５ スライド孔
２６ エラストマースプリング
２７ エラストマー摺動部材
２８ 回路パターン部
２８Ａ 可動電極付きスライド部材
２８Ｂ 印刷スペーサー
２８Ｃ 印刷回路部
２９ 可動電極
３０ 一対の固定接点パターン
【発明の属する技術分野】
本発明は、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】
ノート型のワードプロセッサ等は、何処へでも持ち運びができ、操作できるという優れた携帯性を有することから、近年著しく普及されている。また、かかるワードプロセッサ等の携帯性を更に向上すべく種々の試みが行われている。
【０００３】
例えば、特開平５−２９８０００号公報には、キートップを弾性的に支持する復帰バネとメンブレンスイッチの接点を押下してスイッチングを行う接点押下バネとを一体に形成した板バネシートを蓋の開閉に連動してスライドさせるスライド機構を配設することによりキートップの高さを可変としたノート型ワードプロセッサ等に付設されるキーボード装置、また、キートップを上下動可能に支持するキースイッチベースを上下方向に移動可能とする移動機構を設けることによりキートップの高さを可変としたノート型ワードプロセッサ等に付設されるキーボード装置が提案されている。
【０００４】
また、実開平５−６９８３１号公報には、キー操作時にはキーボードフレーム上で上下動可能に支持されたキートップを板バネの当接部を介して弾性的に付勢してキー操作位置に保持し、一方、携帯時には、キーボードフレーム上でスライド可能に配設された可動支点部材をスライドして板バネの溝部との係合を解除することにより板バネの当接部によるキートップの付勢を解除してキートップの高さを低くすることが可能なブック型パソコン等に付設されるキースイッチ構造が記載されている。
【０００５】
また、特願平６ー１９０９９１号に添付された明細書および図面に記載のように、キートップを上下動可能に案内支持する２つのリンク部材で相互に回動可能に支持してなる案内支持部材と案内支持部材を取り付ける取付部が形成されたホルダ部材と案内支持部材の下方に配設されキートップの上下動に伴ってスイッチング動作を行うスイッチング部材とスイッチング部材が載置された回路基板とで構成され回路基板をスライド部材として使用しキーボードを使用する状態ではキートップを上げ使用しない状態ではキートップを下げることを可能としたブック型パソコン等に付設されるキースイッチ構造が記載されている。
【０００６】
前記各公報および特許願に記載されたキーボード、キースイッチ構造は、いずれもその携帯時に、キートップの高さを低くすることにより、携帯性を向上するものである。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、前記各公報に記載されたキーボード等は、キー操作時と携帯時とでキートップの高さを可変として携帯性を向上できるものではあるが、いずれのキースイッチにおいても、キートップを上下動可能に支持するためにキー支持部材が使用されている。例えば、特開平５−２９８０００号公報に記載されたキーボードのキースイッチでは、キートップがスイッチハウジングやキースイッチベースに形成されたキーステム部を介して上下動可能に支持されており、また、実開平５−６９８３１号公報に記載されたキースイッチ構造では、キートップがキーボードフレームに形成されたサイロ（キーステム部に相当する）を介して上下動可能に支持されている。
【０００８】
このように、キー支持部材におけるキーステム部を介してキートップが支持される構造においては、一般に、キー操作時におけるキースイッチの薄型化は困難なものである。例えば、キースイッチの薄型化が可能であるかどうかは、キートップの摺動案内を行うステム部の長さに大きく依存し、キースイッチの薄型化を図るためにはステム部の長さを一定以上に長くすることができない。一方、キートップの良好な操作性を保持するには、キートップのストローク量を一定以上確保する必要がある。従って、キースイッチの薄型化を図りつつキートップのストローク量を長くしようとすると、ステム部の長さを一定以上に長くすることができないことからステム部の摺動長さに不足を来し、キートップの押下時にステム部との間でこじれが発生し、キートップの操作を円滑に行うことができなくなる。
【０００９】
かかる問題点を解消すべく種々の提案が従来よりなされている。例えば、特開平５ー３４２９４３号公報や特開平５−２９０６７３号公報には、２つのリンク部材を相互に回動可能に支持した保持部材を介してキートップを案内支持するとともに、かかる保持部材をステム部が存在しないハウジングやホルダ部材に直接取り付けることにより構成された押釦スイッチ、キースイッチ装置が記載されている。この種のスイッチでは、キートップの保持部材が取り付けられるハウジングやホルダ部材にステム部が形成されていないことから、ステム部の長さに基づく制約がなくなり、従って、スイッチ全体の薄型化を図ることが可能となる。
【００１０】
ところで、前記特開平５−３４２９４３号公報、特開平５−２９０６７３号公報に記載されたスイッチがノート型のワードプロセッサ等に使用される場合に、前記のように携帯性を向上させるためには、携帯時にキートップの高さを更に低くする機構を配設することが望ましい。しかし、前記した特開平５−２９８０００号公報に記載された板バネシートのスライド機構や実開平５−６９８３１号公報に記載された可動支点部材のスライド機構は、それぞれのキースイッチの構造に着目して案出されたものであり、２つのリンク部材からなる保持部材にてキートップの上下動を案内支持する特開平５−３４２９４３号公報、特開平５−２９０６７３号公報に記載されたスイッチにそのまま適用することができるものではない。このように、２つのリンク部材からなる保持部材にてキートップの上下動を案内支持するスイッチにおいて、その携帯時にキートップの高さを更に低くして携帯性の向上を図る提案をしたのが特願平６ー１９０９９１号である。
【００１１】
しかしながら、特開平５−２９８０００号公報では、キーボードの全高およびストローク量を変えるためにスライドバーのスライド操作によって上下に移動するキースイッチベースが、また、実開平５−６９８３１号公報では、キートップの裏面に設けられたガイド柱を摺動自在に係合させるためのキートップ取付穴を持つキーボードフレームが物理的な厚みを持っているのと同様に、特願平６ー１９０９９１号でも、キートップを上下動可能に案内支持する案内支持部材を取り付ける取付部が形成されたホルダ部材が物理的な厚みを持っているために、２つのリンク部材からなる保持部材にてキートップの上下動を案内支持するスイッチにおいて、その携帯時にキートップの高さを更に低くして携帯性の更なる向上を図る試みはまだ行われていないのが現状である。
【００１２】
本発明は、上述した問題点を解決するためになされたものであり、２つのリンク部材からなる案内支持部材によってキートップの上下動を案内支持するキースイッチであって、キー操作を行う際にはキートップを動作位置に保持し、携帯時にはキートップを動作位置よりも低い非動作位置にロックすることにより、更なる薄型化を図り、かつキー操作性を高く維持するとともに軽くて携帯性を向上することができるキースイッチ装置を提供することを目的とする。
【００１３】
【課題を解決するための手段】
この目的を達成するために、本発明の請求項１記載のキースイッチ装置は、キートップと、そのキートップの裏面側に配置された第１係止部と第２係止部と、その第１係止部及び第２係止部より下方に配置され、直線上に並んで配置された第３係止部と第４係止部とを備えた支持板と、その支持板上に載置され、キートップに対応して設けられたスイッチングパターンを含むとともに、第３係止部及び第４係止部を挿通するスライド孔が形成された回路基板と、第１係止部及び第４係止部に保持される第１リンク部材と、第２係止部及び第３係止部に保持される第２リンク部材とから成り、両リンク部材を相互に回動可能に配置し、回路基板に形成されたスライド孔を介してキートップと支持板とを連結することによりキートップの上下動を案内する案内支持部材と、スイッチングパターンに対応して回路基板上に設けられるとともに、第１リンク部材及び第２リンク部材の一方に当接してキートップを動作位置に支持し、キートップの上下動に対応してスイッチング動作を行うスイッチング部材とを備え、回路基板は、第３係止部及び第４係止部が並ぶ直線方向に沿ってスイッチング部材とともに支持板上を第１スライド位置と第２スライド位置との間でスライド可能に構成されており、キートップは、回路基板が第１スライド位置にスライドされている状態でスイッチング部材により支持された動作位置に保持されるとともに、回路基板が第２スライド位置にスライドされている状態でスイッチング部材による支持が解除されて第１リンク部材及び第２リンク部材が開脚状態となる非動作位置に保持されるように構成されている。
【００１４】
上記の構成によれば、キートップのキー操作を行う際にキートップを押下すると、キートップの押下に伴って、案内支持部材における２つのリンク部材は、相互に回動可能に支持されていることから、２つのリンク部材は相互に開脚され、キートップを下方に移動案内する。このキートップの下方への移動に対応して回路基板に載置されたスイッチング部材を介してスイッチング動作が行われる。キートップの押下を解除すると、２つのリンク部材は、キートップ及び支持板の間で、前記とは逆の動作が行われ、キートップはスイッチング部材の弾性力により上方に付勢されるとともに２つのリンク部材は相互に閉脚され、もとの位置に復帰される。
【００１５】
更に、キースイッチ装置の携帯時には、スイッチング部材を備えた回路基板を支持板上で第１スライド位置から第２スライド位置にスライドさせると、スイッチング部材によりキートップが支持される動作位置から、スイッチング部材によるキートップの支持が解除されることにより案内支持部材の第１リンク部材及び第２リンク部材が開脚状態となる非動作位置に移行し、この結果、キートップの高さが低くなり、携帯性が向上する。
【００１６】
また、請求項２記載のキースイッチ装置は、支持板に、第３係止部及び第４係止部を一対とするキートップ取付部が、第３係止部及び第４係止部が並んで配置される直線上に複数設定されており、また、回路基板は第３係止部と第４係止部が並ぶ直線方向に沿ってスライド可能に構成されているので、簡単な構成でスライド動作を実現することができる。
【００１７】
また、請求項３記載のキースイッチ装置は、第１リンク部材及び第２リンク部材の下端に設けられ、かつ支持板に備えられた第３係止部及び第４係止部によって係止されるピンと、支持板との間に回路基板を配置しているので、新たな部品を追加することなく、回路基板の浮き上がりを防止することができる。
【００１８】
更に、請求項４記載のキースイッチ装置は、回路基板を前記直線方向に沿ってスライドさせる際、第３係止部及び第４係止部の少なくとも一方を、スライド孔の内壁に摺動させることによって、回路基板のスライドが案内されるように構成されているので、回路基板のスライドを案内するための専用の部材を設けたり、特別な加工を施すことなく、確実に回路基板をスライドさせることができる。
【００１９】
更に、請求項５記載のキースイッチ装置は、回路基板が、固定接点が設けられた第１のシート部材と、その固定接点に対向する可動接点が設けられた前記スイッチング部材とが一体形成された第２のシート部材とから構成されているので、回路基板及びスイッチング部材を簡素化して容易に形成することができ、更に、例えば、第２のシート部材の材料にエラストマーを用いた場合、その第２のシート部材をスライドさせる際にシート部材自身が伸びてしまうのを防止することができる。
【００２０】
【００２１】
【００２２】
【００２３】
【００２４】
【００２５】
【００２６】
【００２７】
【００２８】
【００２９】
【発明の実施の形態】
以下、本発明のキースイッチ装置を具体化した実施の形態について、図面を参照して説明する。
【００３０】
まず、第１の実施の形態に係るキースイッチ装置の構成について図１乃至図４に基づき説明する。キートップが動作位置にあるキースイッチ装置の側断面図を図１に、一方のリンク部材の平面図を図２に、他方のリンク部材の平面図を図３に、ラバースプリングをスライドする前の動作位置における支持板とラバースプリングの関係を模式的に示す説明図を図４に示す。
【００３１】
図１において、キースイッチ装置１は、基本的に、キートップ２、キートップ２の水平状態を保持しつつ上下動を案内する案内支持部材３、案内支持部材３を保持する支持板４、案内支持部材３の下方においてラバースプリング５が固着されるとともに支持板４の上方に載置された回路基板６とから構成されている。
【００３２】
キートップ２はＡＢＳ樹脂等から成形され、その上面にはキートップ２を特定する文字、記号等が印刷されている。また、キートップ２は、案内支持部材３を構成する第１リンク部材７と第２リンク部材８とを相互に回動可能に支持するために第１リンク部材７に設けられた枢支軸９（後述する）を通る垂線Ｌに関して、摺動側部分２Ａ（図１における左側部分）と回動側部分２Ｂ（図１における右側部分）とに分けられ、摺動側部分２Ａの長さＡは回動側部分２Ｂの長さＢよりも長く設定されている。キートップ２における摺動側部分２Ａの裏面には、一対の長溝状の第１係止部１０（図１には一方の第１係止部１０のみを示す）が形成されており、各第１係止部１０は、後述するように、第１リンク部材７に形成された各第１摺動ピン１１を水平方向に摺動可能に保持する。また、回動側部分２Ｂの裏面には、一対の円形穴状の第２係止部１２（図１には一方の第２係止部１２のみを示す）が形成されており、各第２係止部１２は、後述するように、第２リンク部材８に形成された第２係止ピン１３を回動可能に保持する。
【００３３】
また、案内支持部材３は、第１リンク部材７と第２リンク部材８とを相互に回動可能に支持することにより構成される。ここで、各第１リンク部材７及び第２リンク部材８について図２、図３を参照して説明する。
【００３４】
まず、図２に従って第１リンク部材７の構成について説明する。第１リンク部材７はポリアセタール樹脂等から成形され、平面視略「Ｈ」状の形状を有する。この第１リンク部材７は、基部１４と基部１４の両側に形成された一対の板部１５とからなり、各板部１５の一端（図２における左側端）には第１摺動ピン１１が外向きに設けられ、また、各板部１５の他端（図２における右側端）には第１係止ピン１６が外向きに設けられている。第１摺動ピン１１は、前記のように、キートップ２の摺動側部分２Ａに形成された第１係止部１０に摺動可能に保持され、各第１係止ピン１６は後述するように、支持板４に形成された第４係止部１７に回動可能に保持されるものである。また、各板部１５の略中央位置からは枢支軸９が外向きに突設されている。これらの各枢支軸９は、後述の第２リンク部材８の各板部１８に形成された枢支穴１９に回動可能に枢支される。
【００３５】
次に、図３に従って第２リンク部材８の構成について説明する。第２リンク部材８は、第１リンク部材７と同様、ポリアセタール樹脂等から成形され、平面視略「コ」字状の形状を有する。この第２リンク部材８は、基部２０と基部２０の両側に形成された一対の板部１８とからなり、各板部１８の一端（図３における左端）には第２摺動ピン２１が外向きに設けられ、また、各板部１８の他端（図３における右端）の間には第２係止ピン１３が設けられている。各第２摺動ピン２１は、後述するように、支持板４に形成された第３係止部２２に摺動可能に保持され、第２係止ピン１３は、前記のように、キートップ２の回動側部分２Ｂに形成された第２係止部１２に回動可能に保持されるものである。また、各板部１８の略中央位置からは枢支穴１９が穿設されており、各枢支穴１９内には前記第１リンク部材７における各板部１５に突設された各枢支軸９が回動可能に枢支される。
【００３６】
前記したように、案内支持部材３は、第１リンク部材７の枢支軸９を第２リンク部材８の枢支孔１９に回動可能に枢支することにより構成され、これより各第１リンク部材７及び第２リンク部材８は、相互に開脚及び閉脚が可能となるものである。また、第１リンク部材７における枢支軸９の中心から第１摺動ピン１１及び第１係止ピン１６の中心までの距離と、第２リンク部材８における枢支孔１９の中心から第２係止ピン１３及び第２摺動ピン２１の中心までの距離との４つは、それぞれ等しくなるように設定されている。
【００３７】
次に、キースイッチ装置１における支持板４について図１、図４に基づき説明する。支持板４は、アルミ等の金属等から形成され、キースイッチ装置１毎に設けられている。従って、本実施形態に係るキースイッチ装置１が複数のキースイッチ装置を備えたキーボードに使用される場合には、支持板４は、キーボードに設けられた各キースイッチ装置１に対応して、キーボードの全体に１つの部材が一体に形成される。
【００３８】
支持板４には、図４における左側隅位置に一対の第３係止部２２が形成されており、各第３係止部２２は前記キートップ２の各第１係止部１０に対向するとともに長溝状に形成されて第２リンク部材８の第２摺動ピン２１を摺動可能に保持するものである。更に、支持板４において図４における右側隅位置に一対の第４係止部１７が形成されており、各第４係止部１７はキートップ２の第２係止部１２に対向するとともに円形穴状に形成されて第１リンク部材７の第１係止ピン１６を回動可能に保持するものである。この第３係止部及び第４係止部は、同一方向に複数個並列して設けられている。
【００３９】
次に、回路基板６について図１、図４に基づき説明する。回路基板６は、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）フィルム等の下側に所定の回路パターンが形成された第１フレキシブル回路基板６Ａと、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）フィルム等の上側に所定の回路パターンが形成された第２フレキシブル回路基板６Ｃと、第１フレキシブル回路基板６Ａと第２フレキシブル回路基板６Ｃのスイッチング回路部分を、未使用状態では接触しないようにするためのスイッチング回路部分に穴のあいたスペーサー６Ｂから構成され、回路基板６の下面が支持板４上に支持されている。また、この回路基板６には図４に示すように、前記支持板４の第３係止部２２及び第４係止部１７の並列方向に沿って伸びるスライド孔２５が形成されている。そして、この第３係止部２２及び第４係止部１７の少なくとも一方を前記スライド孔２５の内壁に摺動させることによって、回路基板６のスライドが案内されるように構成されている。
【００４０】
また、前記回路基板６上には、図１及び図４に示すように、前記各第１リンク部材７と第２リンク部材８が相互に軸支される部分に対応する下方位置にラバースプリング５が固着されている。このラバースプリング５はシリコンゴム、ＥＰＤＭ等の弾性を有するゴム材から形成され、円錐状のドーム部５Ａ、ドーム部５Ａの周囲に形成された縁部５Ｂとから構成される（図４参照）。ドーム部５Ａの頂部には前記第１リンク部材７の基部１４が載置される。これにより、第１リンク部材７と第２リンク部材８とからなる案内支持部材３は、ラバースプリング５のドーム部５Ａを介して弾性的に支持されるものである。このラバースプリング５は回路基板６上に固着されていることから、回路基板６のスライド動作に従って回路基板６とともにスライド移動される。この点については、後述する。
【００４１】
また、ラバースプリング５のドーム部５Ａに対応して、回路基板６には第１フレキシブル回路基板６Ａに第１スイッチング電極２３が、第２フレキシブル回路基板６Ｃに第２スイッチング電極２４がスペーサー６Ｂを介して設けられているので、キートップ２の押下時にラバースプリング５のドーム部５Ａを介して第１スイッチング電極２３と第２スイッチング電極２４が短絡されてスイッチング動作が行われるものである。
【００４２】
次に、ラバースプリング５の代わりにエラストマースプリングを使い、回路基板６の第１フレキシブル回路基板６Ａとスペーサー６Ｂの代わりにエラストマーを使い、これをスライド部材としてエラストマースプリングとを一体成形で形成したものを使用する場合について説明する。
【００４３】
エラストマー摺動部材にエラストマースプリングとスライド用の穴が一体成形で形成されている平面図を図８に示す。キースイッチ装置１の構成としては、支持板４の上に回路基板６の第２フレキシブル回路基板６Ｃが固定されており、第２フレキシブル回路基板６Ｃには一対の固定接点パターン（図示せず）が形成されている。第２フレキシブル回路基板６Ｃの上には、エラストマー摺動部材２７が支持板４の第３係止部２２と第４係止部１７の両方または片方をスライドのガイドとして、スライド孔２５を介してスライド可能に載置されている。エラストマースプリング２６には、可動電極（図示せず）が第２フレキシブル回路基板６Ｃの一対の固定接点パターンに対応して形成されている。
【００４４】
更に、案内支持部材３の第２リンク部材８の各第２摺動ピン２１が支持板４の第３係止部２２に係止され、更に、第１リンク部材７の各第１係止ピン１６が支持板４の第４係止部１７内にスナップインされている。そして、キートップ２を案内支持部材３の上方に配置し、第１リンク部材７の各第１摺動ピン１１がキートップ２の摺動側部分２Ａに形成された第１係止部１０内に係止されるとともに、第２リンク部材８の第２係止ピン１３がキートップ２の回動側部分２Ｂに形成された第２係止部１２内にスナップインされる。この様な構成によって部品の削減と異種材料どうしのスライドによって摩擦抵抗を減らすことができる。
【００４５】
続いて、前記した構成を有するキースイッチ装置１を組み立てる方法について説明する。
【００４６】
まず、第１リンク部材７の枢支軸９を第２リンク部材８の枢支穴１９に回動可能に枢支して案内支持部材３が組み立てられる。次に、支持板４の上に回路基板６のスライド孔２５に、指示板４の第３係止部２２と第４係止部１７が入るように回路基板６を載せ、組み立てられた案内支持部材３の第２リンク部材８の各第２摺動ピン２１を支持板４の第３係止部２２に係止し、更に、第１リンク部材７の各第１係止ピン１６を支持板４の第４係止部１７内にスナップインする。これにより、案内支持部材３は支持板４に対して保持される。この時点で、回路基板６は、支持板４の上で外れることなくスライド可能に配置されることになる。
【００４７】
そして、前記のように案内支持部材３を支持板４に保持した後、キートップ２を案内支持部材３の上方に配置し、第１リンク部材７の各第１摺動ピン１１をキートップ２の摺動側部分２Ａに形成された第１係止部１０内に係止するとともに、第２リンク部材８の第２係止ピン１３をキートップ２の回動側部分２Ｂに形成された第２係止部１２内にスナップインする。これにより、キースイッチ装置１が組み立てられる。尚、前記のようにキースイッチ装置１を組み立てた時点においては、第１リンク部材７の基部１４がラバースプリング５のドーム部５Ａ上に載置されていることから、キートップ２は、案内支持部材３とともにラバースプリング５の弾性力を介して上方に付勢されて図１に示す非押下位置に保持されている。尚、この時、回路基板６は図１における矢印右方向にスライドしている。
【００４８】
続いて、前記のように構成されたキースイッチ装置１のスイッチング動作について図１及び図５に基づき説明する。図５はキートップを押下した状態を示すキースイッチ装置の側断面図である。尚、この時、回路基板６は図５の矢印右方向にスライドしている。
【００４９】
図１に示す状態からキートップ２を押下していくと、案内支持部材３における第１リンク部材７の各第１摺動ピン１１は第１係止部１０内で左側に摺動されるとともに、第１係止ピン１６は第４係止部１７内で反時計方向に回動される。これと同時に、案内支持部材３における第２リンク部材８の第２係止ピン１３は第２係止部１２内で時計方向に回動されるとともに、第２摺動ピン２１は第３係止部２２内で左側に摺動される。この時、キートップ２は、各第１リンク部材７と第２リンク部材８の協働作用により、キートップ２の押下位置に拘らず水平状態を維持しつつ下方に移動される。
【００５０】
キートップ２の下方への移動に伴い、第１リンク部材７の基部１４は徐々にラバースプリング５のドーム部５Ａを押下していき、押下力が一定の限度を越えた時点でドーム部５Ａがクリック感を伴って座屈する。このラバースプリング５の座屈により、ドーム部５Ａが図５に示すように、回路基板６の第１フレキシブル回路基板６Ａの第１スイッチング電極２３をスペーサー６Ｂを介して押下し、第２フレキシブル回路基板６Ｃの第２スイッチング電極２４と短絡してオン状態となり、これによりオンスイッチング動作が行われるものである。
【００５１】
また、キートップ２の押下を解除すると、第１リンク部材７の基部１４がラバースプリング５の弾性力（復帰力）を介して上方に付勢される。このとき、第１リンク部材７の各第１摺動ピン１１は第１係止部１０内で右側に摺動されるとともに、第１係止ピン１６は第４係止部１７内で時計方向に回動される。これと同時に、案内支持部材３における第２リンク部材８の第２係止ピン１３は第２係止部１２内で反時計方向に回動されるとともに、第２摺動ピン２１は第３係止部２２内で右側に摺動される。これに伴い、ラバースプリング５のドーム部５Ａは徐々に元の状態に復帰していき、この過程で第１スイッチング電極２３は第２スイッチング電極２４から離間する。この時点でオフ状態となり、オフスイッチング動作が行われる。そして、キートップ２は、ラバースプリング５の弾性力を介して、図１に示す元の非押下状態に復帰する。この時、キートップ２は、前記押下時と同様、各第１リンク部材７と第２リンク部材８の協働作用により、水平状態を維持しつつ上方に移動される。
【００５２】
次に、前記のように構成されたキースイッチ装置１の携帯性を向上するためにキートップ２の高さを低くすべく、回路基板６を各第１リンク部材７、第２リンク部材８の開脚方向にスライドさせる場合の動作について図６、図７に基づき説明する。ラバースプリングをスライドした後のキートップの非動作位置における支持板とラバースプリングの関係を模式的に示す説明図を図６に、ラバースプリングをスライドした後のキートップの非動作位置におけるキースイッチ装置の様子を模式的に示す側断面図を図７に示す。尚、回路基板６のスライド動作前には支持板４及びラバースプリング５は図１、図４に示す状態にあるものとする。
【００５３】
まず、回路基板６を図４における矢印Ｃ方向（図１における矢印左方向）に移動させ、Ｃ方向一杯までスライドする。かかる回路基板６のスライド時、ラバースプリング５のドーム部５Ａは徐々に第１リンク部材７の基部１４から外れていき、基部１４がドーム部５Ａの円錐壁部に当接されるようになると、ラバースプリング５の弾性力により上方に付勢されていた案内支持部材３の各第１リンク部材７及び第２リンク部材８は、その枢支軸９、枢支穴１９を介して相互に折り畳まれていく。また、これに伴って、キートップ２の高さは、図１に示す状態から徐々に低くなっていく。そして、第１リンク部材７の基部１４がラバースプリング５のドーム部５Ａから完全に外れた時点で、各第１リンク部材７と第２リンク部材８は、図７に示すように、完全に折り畳まれて回路基板６上に載置され、これと同時に、キートップ２の高さは、ラバースプリング５からの弾性力を全く受けない状態となることから、図７に示すように最も低くなる。
【００５４】
更に、第１リンク部材７の基部１４がラバースプリング５のドーム部５Ａから完全に外れた時点において、ラバースプリング５はキートップ２の摺動側部分２Ａの下方に完全に収納されている。このように、キートップ２の非動作位置までラバースプリング５を回路基板６とともにスライドさせるに際して、ラバースプリング５を回動側部分２Ｂよりも長く設定された摺動側部分２Ａに向かってスライドさせるとともに、摺動側部分２Ａの下方で収納するようにしたので、ラバースプリング５がキートップ２に当接して変形された状態で収納されることを確実に防止してラバースプリング５の特性を長期に渡って維持することができる。また、ラバースプリング５は案内支持部材３と当接する以外は当接するものがないためスムーズにスライドされ得る。
【００５５】
また、キースイッチ装置１を使用するに際して、キートップ２を動作位置に復帰させる場合には、上記とは逆の動作を行い、回路基板６を図４における矢印Ｄ方向（図１における矢印右方向）に移動させ、Ｄ方向一杯までスライドする。この回路基板６のスライド時、ラバースプリング５のドーム部５Ａは徐々に第１リンク部材７の基部１４の下に潜り込んでいき、やがて基部１４がドーム部５Ａの頂部に載置されるようになる。これにより、折り畳まれていた各第１リンク部材７及び第２リンク部材８は元の状態に復帰し、また、これに伴ってキートップ２の高さは徐々に高くなって図１に示す元の動作位置に復帰する。尚、前記のようにラバースプリング５のドーム部５Ａが第１リンク部材７の下に潜り込む際、ドーム部５Ａの上端縁の周囲には面取り部が形成されているとともに、基部１４の端部にも面取り部を形成することにより、お互いの面取り部が協働作用をしてスムーズに上方に摺動案内するようにすることが望ましい。
【００５６】
以上詳細に説明したことから明かなように、第１の実施の形態のキースイッチ装置１によれば、第１リンク部材７と第２リンク部材８とを相互に回動可能に支持してなる案内支持部材３を介してキートップ２を支持板４上で上下動可能に配設する構成のキースイッチ装置１であって、前記第１リンク部材７及び第２リンク部材８を係止するための専用のホルダ部材等を設けず、支持板４上に第３係止部２２及び第４係止部１７を設けて前記各リンク部材７，８を係止するように構成するとともに、案内支持部材３における第１リンク部材７の基部１４を載置するラバースプリング５が固着された回路基板６をキートップ２の動作位置と非動作位置との間で第１リンク部材７と第２リンク部材８の開閉脚方向に支持板４上でスライド可能に構成し、携帯時には、回路基板６を非動作位置までスライドさせてラバースプリング５が案内支持部材３から外れた非動作位置まで移動させることによりラバースプリング５による案内支持部材３の付勢を解除して各第１リンク部材７と第２リンク部材８とを折り畳んでキートップ２の高さを低くすることができ、スイッチ装置１の更なる薄型化を容易に図ることができる。
【００５７】
また、回路基板６を第３係止部及２２び第４係止部１７の並列方向に沿ってスライドさせるように構成し、かつその第３係止部２２及び第４係止部１７の少なくとも一方をスライド時のガイドに兼用しているので、ガイド専用の部品を設けることなく、簡単な構成でスライド動作を実現することができる。
【００５８】
次に、第２の実施の形態に係るキースイッチ装置の構成について図９乃至図１３に基づき説明する。キートップが動作位置にあるキースイッチ装置の側断面図を図９に、ラバースプリングをスライドする前の動作位置における支持板とラバースプリングの関係を模式的に示す説明図を図１０に示す。また、キートップを押下した状態を示すキースイッチ装置の側断面図を図１１に、ラバースプリングをスライドした後のキートップの非動作位置における支持板とラバースプリングの関係を模式的に示す説明図を図１２に、ラバースプリングをスライドした後のキートップの非動作位置におけるキースイッチ装置の様子を模式的に示す側断面図を図１３に示す。尚、この実施形態においては、第一の実施の形態における回路基板６の第２フレキシブル回路基板６Ｃとスペーサー６Ｂを支持板４上に印刷によって形成し、更に、第１フレキシブル回路基板６Ａをスライド部材とする簡単な構成にしたことに特徴を有するものであり、他の構成については上述した第１の実施の形態のキースイッチ装置１と同一である。従って、ここでは第１の実施の形態のキースイッチ装置１と同一の部材等については同一の符号を付するとともに、その説明については上記説明を参照することとして省略し、その特徴的な構成についてのみ説明する。
【００５９】
図９において、回路パターン部２８における印刷回路部２８Ｃには、各キースイッチ装置１に対応した一対の固定接点パターン３０が支持板４の上に印刷で形成され（支持板４が金属の場合は絶縁処理をされた上に印刷されている）、更に、その上に一対の前記固定接点パターン３０が露出するように印刷スペーサー２８Ｂが印刷されている。そして、一対の固定接点パターン３０に対応するように可動電極２９を持った可動電極付きスライド部材２８Ａが、前記支持板４の前記印刷回路部２８Ｃ、及び印刷スペーサー２８Ｂが印刷された上にスライド可能な状態で載置されている。このような構成により、部品点数を減らすことができ、部品コスト及び工数的にも安価になる。
【００６０】
また、印刷スペーサー２８Ｂには、可動電極付きスライド部材２８Ａとのスライドにおいて、摩擦抵抗の少ない熱硬化樹脂またはアクリル系のＵＶ硬化樹脂を使用する。これによって摩擦抵抗を少なくすることができ、可動電極付きスライド部材２８Ａをスムーズにスライド移動させることができる。
【００６１】
更に、図９に示すように、可動電極付きスライド部材２８Ａは、第１リンク部材７の各第１係止ピン１６及び第２リンク部材８の各第２摺動ピン２１によって適度な圧力で押さえられているので、可動電極付きスライド部材２８Ａの浮き上がりを確実に防止することができる。
【００６２】
以上詳細に説明したことから明かなように、第２の実施の形態のキースイッチ装置１によれば、第１の実施の形態と同様の効果に加え、支持板４上に固定接点パターン３０を有する印刷回路部２８Ｃ及び印刷スペーサー２８Ｂを印刷し、スライド部材２８Ａに可動電極を設けるように構成されているので、部品点数を減らすことができ、コストの低下につながるという効果がある。
【００６３】
また、スライド部材２８Ａを第３係止部及２２び第４係止部１７の並列方向に沿ってスライドさせるように構成し、かつその第３係止部２２及び第４係止部１７の少なくとも一方をスライド時のガイドに兼用しているので、ガイド専用の部品を設けることなく、簡単な構成でスライド動作を実現することができる。
【００６４】
次に、本発明の第３の実施の形態に係るキースイッチ装置１について、図１４乃至図１６に基づき説明する。キートップが動作位置にあるキースイッチ装置の側断面図を図１４に、キートップを押下した状態を示すキースイッチ装置の側断面図を図１５に、板バネをスライドした後のキートップの非動作位置におけるキースイッチ装置の様子を模式的に示す側断面図を図１６に示す。
【００６５】
この実施の形態において、回路基板６は第一の実施の形態と同様の構成であり、図１４に示すように、その第１フレキシブル回路基板６Ａ上に、板バネ３１が一体形成されたスライド板３２を載置し、第一の実施の形態中のラバースプリング５の代わりにその板バネ３１によって案内支持部材３が弾性的に支持される点に特徴を有するもである。これにより、ラバースプリング５の回路基板６の第１フレキシブル回路基板６Ａへの貼り付け工程を省略することができ、更に、プレス加工により板バネ付きのスライド部材３２を製作することにより、より安価になる。また、図１４における回路基板６のスイッチング動作部３３は、図１７に示すように、支持板４の上に圧電素子３４を印刷することにより形成されいる。
【００６６】
次に、上記のように構成されたキースイッチ装置１の携帯性を向上するためにキートップ２の高さを低くすべく、スライド板３２を各第１リンク部材７、第２リンク部材８の開脚方向にスライドさせる場合の動作について図１６に基づき説明する。尚、スライド板３２のスライド動作前には支持板４及び板バネ３１は図１４に示す状態にあるものとする。
【００６７】
まず、スライド板３２を図１４における矢印左方向に移動させると、スライド板３２と一体形成された板バネ３１が徐々に第１リンク部材７の基部１４から外れていき、板バネ３１の弾性力により上方に付勢されていた案内支持部材３の各第１リンク部材７及び第２リンク部材８は、その枢支軸９、枢支穴１９を介して相互に折り畳まれていく。また、これに伴って、キートップ２の高さは、図１４に示す状態から徐々に低くなっていく。そして、第１リンク部材７の基部１４が板バネ３１から完全に外れた時点で、各第１リンク部材７と第２リンク部材８は、図１６に示すように、完全に折り畳まれて回路基板６上に載置され、これと同時に、キートップ２の高さは、板バネ３１からの弾性力を全く受けない状態となることから、図１６に示すように最も低くなる。
【００６８】
また、キースイッチ装置１を使用するに際して、キートップ２を動作位置に復帰させる場合には、上記とは逆の動作を行い、スライド板３２を図１６における矢印右方向に移動させると、スライド板３２と一体形成された板バネ３１が徐々に第１リンク部材７の基部１４の下に潜り込んでいき、やがて基部１４が板バネ３１の頂部に載置されるようになる。これにより、折り畳まれていた各第１リンク部材７及び第２リンク部材８は元の状態に復帰し、また、これに伴ってキートップ２の高さは徐々に高くなって図１４に示す元の動作位置に復帰する。
【００６９】
尚、第２の実施の形態と同様に支持板４上に印刷回路部２８Ｃ及び印刷スペーサー２８Ｂを印刷し、スライド部材２８Ａに可動電極を設けた構成の場合は、スライド部材２８Ａ上にラバースプリング５を設ける代わりに、板バネ３１を一体形成することによって実現することができる。
【００７０】
以上詳細に説明したことから明かなように、第３の実施の形態のキースイッチ装置１によれば、第１，第２の実施の形態と同様の効果に加え、ラバースプリング５を回路基板６あるいはスライド部材２８Ａ上に貼り付ける工程を省略することができる。
【００７１】
尚、本発明は上述した実施の形態に限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲内で種々の改良、変形が可能である。例えば、前記各実施の形態においては、支持板４をアルミ等の金属板をプレス加工で形成するようにしたが、剛性のある樹脂で成形して製作してもよい。
【００７２】
また、回路基板６をポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）フィルム等で構成したり、金属板上の印刷回路パターンとＰＥＴフィルムで構成したりしているが、紙-フェノール、ガラスエポキシ樹脂等からなる基板上に回路パターンを形成し、形成した一対の固定接点パターンの上に可動電極が付設されているラバースプリングを固着した構成でもよい。
【００７３】
更に、第１の実施の形態においては、回路基板６を３枚のポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）フィルム等で構成して３枚共スライドしているが、第１フレキシブル回路基板６Ａのみ、あるいは第１フレキシブル回路基板６Ａとスペーサー６Ｂとをスライドさせるように構成してもよい。
【００７４】
また、回路基板６を３枚のポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）フィルム等で構成しているが、１枚のＰＥＴフィルムの上に全ての回路パターンを形成し、形成した一対の固定接点パターンの上に、可動電極が付設されているラバースプリングを固着してスライド部材を構成してもよいし、同様に１枚のＰＥＴフィルムの上に全ての回路パターンを形成し、これを支持板４の上に固定し、このＰＥＴフィルムの上に形成した一対の固定接点パターンの上に、可動電極が付設されているラバースプリングがくるように、ラバースプリングの可動電極の下に穴の明いているもう１枚のＰＥＴフィルムの上にラバースプリングを固着してスライド部材を構成してもよい。このように、キースイッチ装置１を構成する場合に、回路基板６のポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）フィルム等の枚数や回路構成は、都合に応じて変更することができる。
【００７５】
更に、上記各実施の形態においては、ラバースプリング５を第１リンク部材７の基部１４で押下するようにしているが、キートップ２の下部でラバースプリング５を直接押下するように構成しても同様の効果を得ることができる。
【００７６】
また、上記各実施の形態においては、第１リンク部材７における枢支軸９の中心から第１摺動ピン１１及び第１係止ピン１６の中心までの距離と、第２リンク部材８における枢支孔１９の中心から第２係止ピン１３及び第２摺動ピン２１の中心までの距離との４つは、それぞれ等しくなるように設定されているが、キートップ２の揺動運動を利用する場合は、それぞれの距離を変更してもよい。
【００７７】
更に、支持板４の第３係止部２２及び第４係止部１７は、支持板４と一体成形で形成してもよく、別部品で形成してもよい。
【００７８】
また、上記各実施の形態においては、第３係止部２２及び第４係止部１７を全て同じ向きで、同じ直線上に配設した場合について説明したが、本発明はこれに限定されるものではなく、前記第３係止部及び第４係止部の一部が、前記直線よりもずれた直線上に配設されていてもよい。また、第３係止部２２及び第４係止部１７の一部が異なった向き、例えば他の第３係止部２２及び第４係止部１７に対して直交する方向に配設されていてもよい。これらの場合、前記第３係止部２２及び第４係止部１７の配設状態に応じて、スライド孔２５の形状、サイズを変更する必要がある。
【００７９】
【発明の効果】
以上説明したことから明かなように、本発明の請求項１記載のキースイッチ装置によれば、キートップと、そのキートップの裏面側に配置された第１係止部と第２係止部と、その第１係止部及び第２係止部より下方に配置され、直線上に並んで配置された第３係止部と第４係止部とを備えた支持板と、その支持板上に載置され、キートップに対応して設けられたスイッチングパターンを含むとともに、第３係止部及び第４係止部を挿通するスライド孔が形成された回路基板と、第１係止部及び第４係止部に保持される第１リンク部材と、第２係止部及び第３係止部に保持される第２リンク部材とから成り、両リンク部材を相互に回動可能に配置し、回路基板に形成されたスライド孔を介してキートップと支持板とを連結することによりキートップの上下動を案内する案内支持部材と、スイッチングパターンに対応して回路基板上に設けられるとともに、第１リンク部材及び第２リンク部材の一方に当接してキートップを動作位置に支持し、キートップの上下動に対応してスイッチング動作を行うスイッチング部材とを備え、回路基板は、第３係止部及び第４係止部が並ぶ直線方向に沿ってスイッチング部材とともに支持板上を第１スライド位置と第２スライド位置との間でスライド可能に構成されており、キートップは、回路基板が第１スライド位置にスライドされている状態でスイッチング部材により支持された動作位置に保持されるとともに、回路基板が第２位置にスライドされている状態でスイッチング部材による支持が解除されて第１リンク部材及び第２リンク部材が開脚状態となる非動作位置に保持されるように構成されている。
【００８０】
この構成によれば、案内支持部材を構成する２つのリンク部材を係止するための第３係止部及び第４係止部を支持板と一体形成しているので、２つのリンク部材を係止するための専用のホルダ部材をなくして簡単で軽い構造にした上で、キースイッチ装置の携帯時には、スイッチング部材を備えた回路基板を第１スライド位置から第２スライド位置へスライドさせると、スイッチング部材によりキートップが支持される動作位置から、スイッチング部材によるキートップの支持が解除されることにより案内支持部材の第１リンク部材及び第２リンク部材が開脚状態となる非動作位置に移行し、この結果、キートップの高さが低くなり、携帯性が向上する。
【００８１】
また、請求項２記載のキースイッチ装置は、支持板に、第３係止部及び第４係止部を一対とするキートップ取付部が、第３係止部及び第４係止部が並んで配置される直線上に複数設定されており、また、回路基板は第３係止部と第４係止部が並ぶ直線方向に沿ってスライド可能に構成されているので、簡単な構成でスライド動作を実現することができる。
【００８２】
また、請求項３記載のキースイッチ装置は、第１リンク部材及び第２リンク部材の下端に設けられ、かつ支持板に備えられた第３係止部及び第４係止部によって係止されるピンと、支持板との間に回路基板を配置しているので、新たな部品を追加することなく、回路基板の浮き上がりを防止することができる。
【００８３】
更に、請求項４記載のキースイッチ装置は、回路基板を前記直線方向に沿ってスライドさせる際、第３係止部及び第４係止部の少なくとも一方を、スライド孔の内壁に摺動させることによって、回路基板のスライドが案内されるように構成されているので、回路基板のスライドを案内するための専用の部材を設けたり、特別な加工を施すことなく、確実に回路基板をスライドさせることができる。
【００８４】
更に、請求項５記載のキースイッチ装置は、回路基板が、固定接点が設けられた第１のシート部材と、その固定接点に対向する可動接点が設けられた前記スイッチング部材とが一体形成された第２のシート部材とから構成されているので、回路基板及びスイッチング部材を簡素化して容易に形成することができ、更に、例えば、第２のシート部材の材料にエラストマーを用いた場合、その第２のシート部材をスライドさせる際にシート部材自身が伸びてしまうのを防止することができる。
【００８５】
【００８６】
【００８７】
【００８８】
【００８９】
【００９０】
【００９１】
【００９２】
【図面の簡単な説明】
【図１】キートップが動作位置にあるキースイッチ装置の側断面図である。
【図２】一方のリンク部材の平面図である。
【図３】他方のリンク部材の平面図である。
【図４】ラバースプリングをスライドする前の動作位置における支持板とラバースプリングの関係を模式的に示す説明図である。
【図５】キートップを押下した状態を示すキースイッチ装置の側断面図である。
【図６】ラバースプリングをスライドした後のキートップの非動作位置における支持板とラバースプリングの関係を模式的に示す説明図である。
【図７】ラバースプリングをスライドした後のキートップの非動作位置におけるキースイッチ装置の様子を模式的に示す側断面図である。
【図８】エラストマー摺動部材にエラストマースプリングとスライド用の穴が一体成形で形成されている平面図である。
【図９】キートップが動作位置にあるキースイッチ装置の側断面図である。
【図１０】ラバースプリングをスライドする前の動作位置における支持板とラバースプリングの関係を模式的に示す説明図である。
【図１１】キートップを押下した状態を示すキースイッチ装置の側断面図である。
【図１２】ラバースプリングをスライドした後のキートップの非動作位置における支持板とラバースプリングの関係を模式的に示す説明図である。
【図１３】ラバースプリングをスライドした後のキートップの非動作位置におけるキースイッチ装置の様子を模式的に示す側断面図である。
【図１４】キートップが動作位置にあるキースイッチ装置の側断面図である。
【図１５】キートップを押下した状態を示すキースイッチ装置の側断面図である。
【図１６】板バネをスライドした後のキートップの非動作位置におけるキースイッチ装置の様子を模式的に示す側断面図である。
【図１７】回路基板のスイッチング動作部を支持板の上に圧電素子を印刷して形成した側断面図である。
【符号の説明】
１ キースイッチ装置
２ キートップ
３ 案内部材
４ 支持板
５ ラバースプリング
６ 回路基板
６Ａ 第１フレキシブル回路基板
６Ｂ スペーサー
６Ｃ 第２フレキシブル回路基板
７ 第１リンク部材
８ 第２リンク部材
９ 枢支軸
１０ 第１係止部
１２ 第２係止部
１６ 第１係止ピン
１７ 第４係止部
１９ 枢支孔
２１ 第２摺動ピン
２２ 第３係止部
２３ 第１スイッチング電極
２４ 第２スイッチング電極
２５ スライド孔
２６ エラストマースプリング
２７ エラストマー摺動部材
２８ 回路パターン部
２８Ａ 可動電極付きスライド部材
２８Ｂ 印刷スペーサー
２８Ｃ 印刷回路部
２９ 可動電極
３０ 一対の固定接点パターン
Claims (5)
- キートップと、
前記キートップの裏面側に配置された第１係止部と第２係止部と、
前記第１係止部及び第２係止部より下方に配置され、直線上に並んで配置された第３係止部と第４係止部とを備えた支持板と、
その支持板上に載置され、前記キートップに対応して設けられたスイッチングパターンを含むとともに、前記第３係止部及び第４係止部を挿通するスライド孔が形成された回路基板と、
前記第１係止部及び前記第４係止部に保持される第１リンク部材と、前記第２係止部及び前記第３係止部に保持される第２リンク部材とから成り、両リンク部材を相互に回動可能に配置し、前記回路基板に形成されたスライド孔を介して前記キートップと前記支持板とを連結することによりキートップの上下動を案内する案内支持部材と、
前記スイッチングパターンに対応して回路基板上に設けられるとともに、前記第１リンク部材及び第２リンク部材の一方に当接して前記キートップを動作位置に支持し、キートップの上下動に対応してスイッチング動作を行うスイッチング部材とを備え、
前記回路基板は、前記第３係止部及び第４係止部が並ぶ直線方向に沿って前記スイッチング部材とともに前記支持板上を第１スライド位置と第２スライド位置との間でスライド可能に構成されており、
前記キートップは、前記回路基板が第１スライド位置にスライドされている状態で前記スイッチング部材により支持された動作位置に保持されるとともに、回路基板が第２スライド位置にスライドされている状態でスイッチング部材による支持が解除されて前記第１リンク部材及び第２リンク部材が開脚状態となる非動作位置に保持されることを特徴とするキースイッチ装置。 - 前記支持板には、前記第３係止部及び第４係止部を一対とするキートップ取付部が、第３係止部及び第４係止部が並んで配置される直線上に複数設定されていることを特徴とする請求項１に記載のキースイッチ装置。
- 前記第１リンク部材及び第２リンク部材の下端に設けられ、かつ前記支持板に備えられた第３係止部及び第４係止部によって係止されるピンと、前記支持板との間に前記回路基板を配置したことを特徴とする請求項１又は２のいずれかに記載のキースイッチ装置。
- 前記回路基板を前記直線方向に沿ってスライドさせる際、前記第３係止部及び第４係止部の少なくとも一方を、前記スライド孔の内壁に摺動させることによって、前記回路基板のスライドが案内されるように構成されていることを特徴とする請求項１乃至３に記載のキースイッチ装置。
- 前記回路基板は、固定接点が設けられた第１のシート部材と、その固定接点に対向する可動接点が設けられた前記スイッチング部材とが一体形成された第２のシート部材とから構成されていることを特徴とする請求項１乃至４のいずれかに記載のキースイッチ装置。
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