JP3750161B2 - キーボード - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、複数の各キースイッチの間における所定位置に傾動可能に配設されたポインティングスティック、及び、ポインティングスティックの傾動状態に従って移動制御されるカーソルにて指示される各種処理の実行を指令するクリックスイッチとを有し、各キースイッチ、ポインティングスティック、クリックスイッチからのスイッチング信号を外部装置に出力すべく回路基板と外部装置の接続部とをコネクタシートを介して接続したキーボードに関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来より、複数のキースイッチが配設された各種のキーボードが提案されており、また、そのキースイッチの構造についても各種の構造が知られている。かかるキーボードに使用されるキースイッチ装置の内、例えば、実開平６−７７１３３号公報には、金属製素材から形成された基板における絶縁加工された表面上に印刷形成された回路パターンを有し、その回路パターン中に含まれる固定接点パターンに対応してキートップ及び案内支持部材を配設するとともに、キートップの上下動に伴って固定接点パターン間のスイッチングを行う可動接点を設けたキースイッチ装置が記載されている。
【０００３】
また、このようなキースイッチ装置を使用したキーボードにおいて、各キースイッチの間の所定位置に傾動可能に配設されたポインティングスティック、及び、ポインティングスティックを介して移動されたカーソルにて指示される各種処理の実行を指令すべくクリックスイッチを有し、ポインティングスティックとクリックスイッチとでマウス装置の機能を実現するように構成したキーボードも存在する。
【０００４】
前記のように構成されたキーボードでは、所謂、ホームポジションに手を置いた状態でポインティングスティック及びクリックスイッチの操作を可能とすべく、ポインティングスティックは前部側（手前側）から第２キー列の略中央位置に配設され、また、クリックスイッチは第１キー列のスペースキーよりも前部側に配設されているのが一般的である。この場合、スペースキー用の固定接点パターンよりも前部側でクリックスイッチ用の固定接点パターンを形成するため、前記基板の前部側を突出させてクリックスイッチ部が形成されており、また、各キースイッチ、ポインティングスティック及びクリックスイッチからのスイッチング信号を外部装置（例えば、パーソナルコンピュータ等の制御装置）に出力するについて、基板の後部側（奥側）を突出させてコネクタ部が形成されるとともに、フレキシブルなコネクタシートの一端をコネクタによりコネクタ部に、他端を別のコネクタにより外部装置の接続部（例えば、マザーボードの接続端子部）に、それぞれ挟持固定するように構成されている。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、前記従来のキーボードにおいては、基板の前部側には、クリックスイッチ用の固定接点パターンが形成されるクリックスイッチ部が突出形成され、また、基板の後部側には、コネクタシートの一端と接続されるコネクタ部が突出形成されることなる。このとき、基板のクリックスイッチ部はクリックスイッチを設ける以上不可避的に必要となるが、基板のコネクタ部については余分なものである。
このように、従来のキーボードでは、特にコネクタ部が基板の後部側において突出されてしまうこととなり、この結果、コネクタ部が外側に突出形成されて、コネクタシートの一端をコネクタ部に挟持固定するコネクタが外側に配置される分だけキーボードのサイズが大きくなってしまうものである。従って、従来のキーボードにおいては、その構造上、コネクタ部が基板の後部側にて外側に突出されることから、キーボードサイズのコンパクト化を図ることが困難なものである。
【０００６】
本発明は前記従来の問題点を解消するためになされたものであり、クリックスイッチの構成部品であるコネクタシートの有効利用を図りつつ、所定箇所に集約的に設けることにより、回路基板を不必要に外側に突出した形状にすることなくコネクタ部材が回路基板よりも外側に配置されることを防止してキーボードサイズをコンパクト化することができるキーボードを提供することを目的とする。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
前記目的を達成するため、本発明に係るキーボードは、複数のスイッチパターンが形成された回路基板と、各スイッチパターンに対応して回路基板の上方に配設された複数のキースイッチと、各キースイッチ間の所定位置に傾動可能に配設されるとともにその傾動状態に従ってカーソルの移動制御を行うポインティングスティックと、ポインティングスティックを介して移動されたカーソルにて指示される各種処理の実行を指令するクリックスイッチと、複数のキースイッチ、ポインティングスティック及びクリックスイッチからのスイッチング信号を外部装置に出力すべく、回路基板と外部装置の接続部とを接続するコネクタシートと、コネクタシートを回路基板に挟持固定するコネクタ部材とを有するキーボードにおいて、クリックスイッチは、回路基板に形成されたクリックスイッチパターンと、クリックスイッチパターンの上方でコネクタシートの下面に形成された可動スイッチパターンと、可動スイッチパターンを押圧して可動スイッチパターンとクリックスイッチパターンとを短絡するクリックキーとから構成され、スペースキーの手前側に配置されたものである。
また、前記クリックキーは、前記コネクタ部材に回動可能に支持されていてもよい。
【０００８】
前記構成を有する本発明のキーボードでは、クリックスイッチを構成するについて、回路基板上に形成されたクリックスイッチパターンに対応する可動スイッチパターンをコネクタシートに形成するとともに、クリックスイッチの構成部品であるコネクタシートの有効利用を図りつつ、これらを所定箇所に集約的に配置することにより、回路基板を不必要に外側に突出した形状にすることなくコネクタ部材が回路基板よりも外側に配置されることを防止することが可能となる。これにより、キーボードサイズのコンパクト化が実現され得るものである。
【０００９】
【発明の実施の形態】
以下、本発明に係るキーボードについて、本発明を具体化した実施例に基づき図面を参照しつつ詳細に説明する。先ず、キーボードの概略構成について図１に基づき説明する。図１は一部を省略して示すキーボードの平面図である。図１において、キーボード１はキーボードフレーム２を有し、かかるキーボードフレーム２には、キースイッチの種類毎に複数個のキー配列孔３が設けられている。各キー配列孔３内には、ファンクションキー４、数字キー５、文字・記号キー６、スペースキー７等の各種のキースイッチが、キーボードフレーム２内に配置された回路基板８（図２等参照）上に直接配設されている。尚、回路基板８及び回路基板８上に配設されるキースイッチの構造については後述する。
【００１０】
また、図１において、下側から第２番目のキー列と第３番目のキー列との間で左右方向の略中央位置には、ポインティングスティック９が設けられている。かかるポインティングスティック９は、任意の方向に傾動可能に構成されており、その傾動状態に従いディスプレイ（図示せず）上でカーソルの移動制御を行う機能を有する。ポインティングスティック９の構造については各種のものが知られているが、本実施例のポインティングスティック９では、特公平３−７９６９号公報に記載された多目的キースイッチと同一の構造が採用されている。従って、ポインティングスティック９の構造の詳細については特公平３−７９６９号公報を参照することとして、ここではその説明を省略する。
【００１１】
更に、スペースキー７の手前側（図１における下側）には、２つのクリックスイッチ１０が配置されている。各クリックスイッチ１０は、前記ポインティングスティック９を介してディスプレイ上で移動されたカーソルにて指示される各種処理の実行を指令する機能を有し、これよりポインティングスティック９と各クリックスイッチ１０は、相互に協動して、所謂マウス装置と同等の機能を果たすものである。ここに、各クリックスイッチ１０は、クリックキー１１に加えて、その構成部品としてコネクタシート１２及びコネクタシート１２を挟持固定するコネクタ部材１３とを使用して構成されているが、その詳細な構成については後述する。
【００１２】
次に、前記回路基板８及び回路基板８上に配設される各キースイッチの構造について図２基づき説明する。図２はキースイッチの分解斜視図である。尚、各キースイッチは同一の構造を有しており、従って、ここでは１つのキースイッチを例にとって説明することとする。図２において、回路基板８は、アルミ板、鋼板、亜鉛引き鋼板等の金属薄板からなるベース基材上に絶縁層を形成し、この絶縁層上に導電性インクにより複数のスイッチパターン（一対のスイッチ電極から構成される）を含む回路パターンが形成されてなるものである。この回路基板８は、特願平６−１９３６８４号の明細書、図面に記載された回路基板と同一のものであり、従って、その詳細な構成については同明細書、図面を参照することとして、ここではその説明を省略する。
【００１３】
前記回路基板８には機械加工を介して取付部１４、１５が形成されている。各取付部１４には、キートップＫの案内支持部材１６を構成する一方のリンク部材１７の係止ピン１７Ａ、１７Ａを回動可能に保持する一対の保持片１８が切り起こされて形成されている。また、各取付部１５には、案内支持部材１６を構成する他方のリンク部材１９の摺動ピン１９Ａ、１９Ａ（図２中には、一方の摺動ピン１９Ａのみを示す）を摺動可能に保持する一対の保持片２０が切り起こされて形成されている。そして、回路基板８上において各取付部１４、１５のほぼ中央位置には、逆カップ状のラバースプリング２１が載置されている。かかるラバースプリング２１の内上壁には、回路基板８のスイッチパターン（ラバースプリング２１により覆われている）のオン・オフを行う可動電極（図示せず）が固着されている。
【００１４】
また、キートップＫを案内支持する案内支持部材１６は、２つのリンク部材１７、１９を挟み状にクロスして相互に支持することにより構成されている。一方のリンク部材１７には、下側に一対の係止ピン１７Ａ、上側に一対の摺動ピン１７Ｂが形成されている。そして、各係止ピン１７Ａは保持片１８に回動可能に保持され、各摺動ピン１７ＢはキートップＫの裏面に形成された摺動支持部材２２Ａに摺動可能に保持されている。また、他方のリンク部材１９には、下側に一対の摺動ピン１９Ａ、上側に一対の係止ピン１９Ｂが形成されている。そして、各摺動ピン１９Ａは保持片２０に摺動可能に保持され、各係止ピン１９ＢはキートップＫの裏面で摺動支持部材２２Ａに対向して設けられた回動支持部材２２Ｂに回動可能に保持されている。
【００１５】
各キースイッチは前記のように構成され、図２から明かなように、キートップＫと案内支持部材１６とからなるキースイッチＫは、回路基板８上に直接配設されるものである。そして、キースイッチによりスイッチパターンのオン・オフ動作を行うには、キートップＫを下方に押下する。キートップＫの押下に基づき、リンク部材１７の各係止ピン１７Ａは保持片１８内で回動されるとともに、各摺動ピン１７Ｂは摺動支持部材２２Ａ内で摺動される。同時に、リンク部材１９の各摺動ピン１９Ａは保持片２０内で摺動されるとともに、各係止ピン１９Ｂは回動支持部材２２Ｂ内で回動される。これにより、案内支持部材１６が下方に移動しつつ開脚され、リンク部材１７とリンク部材１９のリンク部を介してラバースプリング２１が押下される。この結果、ラバースプリング２１が座屈されて可動電極がスイッチパターンを短絡するものである。一方、キートップＫの押下を解除すると、案内支持部材１６、及び、キートップＫはラバースプリング２１の弾性復帰力を介して上方に復帰される。このようにして、スイッチパターンのオン・オフ動作が行われるものである。
【００１６】
次に、前記各クリックスイッチ１０の構造について図３、図４に基づき説明する。図３はクリックスイッチ１０の分解斜視図、図４はクリックスイッチ１０を分解状態で示す説明図である。図３、図４において、キーボード１の手前側（図３における左側）に対応する回路基板８上には、前記各キースイッチからのスイッチング信号を外部装置（例えば、パーソナルコンピュータの制御部）に出力するため回路パターン中に複数の端子パターン２３が形成されており、また、各端子パターン２３の更に手前側にて各クリックスイッチ１０に対応する２つのクリックスイッチパターン２４（一対のスイッチ電極からなる）が形成されている。また、回路基板８の上方には、キーボード１における各キースイッチからのスイッチング信号を各端子パターン２３を介して外部装置に出力するコネクタシート１２が配置されており、かかるコネクタシート１２には、各端子パターン２３に対応するとともに各端子パターン２３に接触される端子パターン２６が形成されている。各端子パターン２６からはケーブルライン２７が連続して形成されている。また、コネクタシート１２の下面における略中央位置において、前記各クリックスイッチパターン２４に対応して可動スイッチパターン２８が、ケーブルライン２７を迂回させることにより形成されている。尚、可動スイッチパターン２８とクリックスイッチパターン２４とを離間対向させるべく、コネクタシート１２と回路基板８との間には、スイッチング孔３０を有するスペーサシート３１が配置されている。
【００１７】
前記コネクタシート１２は、その端子パターン２６と回路基板８の端子パターン２３とを相互に接触させつつゴム製の押圧部材４１を介して押圧した状態で、コネクタ部材１３の両側上面に形成されたネジ孔３７及び回路基板８に形成されたネジ孔３８に挿通される締結ネジ３９を回路基板８の裏面でナット４０を介して締結することにより、回路基板８に締結固定されている。コネクタ部材１３の左側には、その一側を折曲することにより係止溝３６が形成されており、各係止溝３６には、２つの各クリックキー１１の一端（図３、図４における右端）にて両側に延設された支持ピン３４が遊嵌されている。これにより、各クリックキー１１は、コネクタ部材１３に対して回動可能に支持されるものである。
【００１８】
各クリックキー１１の下面には、押圧突起１１Ａ（図４参照）が形成されており、各押圧突起１１Ａは、前記各可動スイッチパターン２８に対応してコネクタシート１２の上面に配置された皿バネ３２上に載置されている。前記構成において、各キースイッチ（図２参照）から発生されるスイッチング信号は、そのスイッチパターン、回路パターンを介して各端子パターン２３まで伝達され、更に各端子パターン２３、コネクタシート１２の各端子パターン２６から各ケーブルライン２７を介して外部装置に出力される。
【００１９】
また、前記ポインティングスティック９によりディスプレイ上でカーソルの移動を行った後、各クリックキー１１が押下されると、押圧突起１１Ａを介して皿バネ３２がクリック感を伴って座屈され、これにより可動スイッチパターン２８がスペーサシート３１のスイッチング孔３０内に入り込むとともに、クリックスイッチパターン２４に当接されて短絡される。この結果、カーソルにて指示されている各種処理を実行するためのスイッチング信号が、回路基板８上のクリックスイッチパターン２４から端子パターン２３の１つに伝達され、更にその端子パターン２３からコネクタシート１２の端子パターン２６の１つを経てケーブルライン２７を介して外部装置に出力される。
【００２０】
以上詳細に説明した通り本実施例のキーボード１では、クリックスイッチ１０を構成するについて、回路基板８上に形成されたクリックスイッチパターン２４に対応する可動スイッチパターン２８をコネクタシート１２に形成するとともに、クリックキー１１の各支持ピン３４をコネクタ部材１３の各係止溝３６に回動可能に支持し、各コネクタシート１２及びコネクタ部材１３の有効利用を図りつつクリックスイッチ１０の構成部品としてのコネクタシート１２及びコネクタ部材１３をキーボード１の手前側における１箇所に集約的に設けるように構成したので、回路基板８を不必要に外側に突出した形状にすることなくコネクタ部材１３が回路基板８よりも外側に配置されることを有効に防止することができる。これにより、キーボード１のサイズをコンパクト化することができるものである。
【００２１】
尚、本発明は前記実施例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、変形が可能であることは勿論である。例えば、前記実施例では、クリックスイッチパターン２４を一対のパターンから構成するとともに、可動スイッチパターン２８を１つのパターンにより構成し、可動スイッチパターン２８を介して一対の各クリックスイッチパターン２４を短絡するようにしたが、これとは逆に、クリックスイッチパターン２４を１つのパターンから構成し、可動スイッチパターン２８を一対のパターンから構成してその各々の可動スイッチパターン２８からケーブルラインを連続的に形成するするようにしてもよい。この場合には、回路基板８上に形成される端子パターン２３の数を減少させることができる。
【００２２】
【発明の効果】
以上説明した通り本発明は、クリックスイッチの構成部品であるコネクタシートの有効利用を図りつつ所定箇所に集約的に設けることにより、回路基板を不必要に外側に突出した形状にすることなくコネクタ部材が回路基板よりも外側に配置されることを防止してキーボードサイズをコンパクト化することができるキーボードを提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】一部を省略して示すキーボードの平面図である。
【図２】キースイッチの分解斜視図である。
【図３】クリックスイッチの分解斜視図である。
【図４】クリックスイッチを分解状態で示す説明図である。
【符号の説明】
１ キーボード
２ キーボードフレーム
３ キー配列孔
４ ファンクションキー
５ 数字キー
６ 文字・記号キー
７ スペースキー
８ 回路基板
９ ポインティングスティック
１０ クリックスイッチ
１１ クリックキー
１２ コネクタシート
１３ コネクタ部材
２３、２６ 端子パターン
２４ クリックスイッチパターン
２８ 可動スイッチパターン
３１ スペーサシート
３２ 皿バネ
３４ 支持ピン
３６ 係止溝
３７、３８ ネジ孔
３９ 締結ネジ
４０ ナット
４１ 押圧部材

Claims (2)

1. 複数のスイッチパターンが形成された回路基板と、
   前記各スイッチパターンに対応して前記回路基板の上方に配設された複数のキースイッチと、
   前記各キースイッチ間の所定位置に傾動可能に配設されるとともにその傾動状態に従ってカーソルの移動制御を行うポインティングスティックと、
   前記ポインティングスティックを介して移動されたカーソルにて指示される各種処理の実行を指令するクリックスイッチと、
   前記複数のキースイッチ、ポインティングスティック及びクリックスイッチからのスイッチング信号を外部装置に出力すべく、前記回路基板と外部装置の接続部とを接続するコネクタシートと、
   前記コネクタシートを回路基板に挟持固定するコネクタ部材とを有するキーボードにおいて、
   前記クリックスイッチは、
   前記回路基板に形成されたクリックスイッチパターンと、
   前記クリックスイッチパターンの上方で前記コネクタシートの下面に形成された可動スイッチパターンと、
   前記可動スイッチパターンを押圧して可動スイッチパターンとクリックスイッチパターンとを短絡するクリックキーとから構成され、
   スペースキーの手前側に配置されたことを特徴とするキーボード。
2. 前記クリックキーは、前記コネクタ部材に回動可能に支持されていることを特徴とする請求項１記載のキーボード。

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