JP3760739B2 - キースイッチ装置、キースイッチ装置を備えたキーボード及びキーボードを備えた電子機器 - Google Patents
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、一対のリンク部材を介してキートップの上下動を案内しつつスイッチング動作を行うキースイッチ装置、そのキースイッチ装置を備えたキーボード及びキーボードを備えた電子機器に関し、特に、キースイッチ装置に汎用されているラバースプリングや複雑なキートップ付勢機構を必要とすることなく、キートップの操作時に良好なクリック感を伴ってキー操作を行うことが可能であるとともに、クリック感を自在に設計することが可能であり、もってキースイッチ装置全体のコストを低減することが可能なキースイッチ装置と、そのキースイッチ装置を備えたキーボード及びそのキーボードを備えた電子機器に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来より、電子機器の一種であるノート型パーソナルコンピュータ等の小型化、薄型化等に伴い、これに付設されるキーボードにおけるキースイッチ装置について各種の装置が提案されている。この種のキースイッチ装置では、キートップを上方に付勢してキートップを非押下位置に保持し、また、キートップの押下時にはクリック感を伴いつつ座屈してスイッチング動作を行うとともに、スイッチング後にはキートップを非押下位置まで復帰させるについて、ラバースプリングが汎用されている。
【０００３】
ここに、ラバースプリングは、シリコンラバーやＥＰＤＭラバー等から形成されているが、一般的に、コストが高く、また、キースイッチ装置内で所定の位置に位置決めしつつ適正に組み込む作業は煩雑なものである。更に、ラバースプリングを使用する場合、キースイッチ装置のスイッチング特性は、ラバースプリングの特性に依存するところが大きく、従って、キースイッチ装置のスイッチング特性を自在に変更することは困難なものとなる。
【０００４】
かかる事情に基づき、近年、ラバースプリングを使用することなくキースイッチ装置を実現する各種の提案がなされている。例えば、特開平１０−１７２３８０号公報には、キートップのフックとベースモールドのフックとの間に一対の第1及び第２のリンクを可動状態で配置してキートップの上下動を各リンクにより案内するとともに、各リンクの連結部の間にゴムシートを張設したキースイッチ装置が記載されている。
【０００５】
かかるキースイッチ装置では、非押下時にキートップ裏面に形成された円形突起がゴムシートに密着してキートップは非押下状態に保持されており、また、キートップを押下した際には、円形突起を介してゴムシートの張力を増加させながら下方に押圧して円形突起、ゴムシートを貫通孔から下方に突出させることにより、クリック感を伴いつつ底板に支持されたメンブレンシートのスイッチ領域をスイッチングするものである。尚、キートップの押下を解除すると、キートップはゴムシートの弾性力により上方に移動され元の非押下位置に復帰する。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
前記した特開平１０−１７２３８０号公報に記載されたキースイッチ装置では、ラバースプリングを使用しないことからラバースプリングのサイズに影響されることなく、キースイッチ装置設計における自由度を増加させることが可能ではある。
【０００７】
しかしながら、前記キースイッチ装置では、一般に汎用されているラバースプリングは使用されていないものの、ラバースプリングがラバーシートに置換されただけであり、キースイッチ装置の構成上ラバーシートが必須とされていることから、キースイッチ装置全体のコストを低減するにはまだまだ不十分であり、また、ラバーシートを一対の各リンクの連結部間に張設する作業はキースイッチ装置の組立作業を煩雑化してしまう問題がある。また、キートップの押下時にクリック感を伴ってスイッチング動作を行うことが可能ではあるが、かかるクリック感を自在に設計することは極めて困難である。
【０００８】
また、前記ラバースプリングやラバーシートに代えて樹脂製の弾性部材を介してキートップを上方へ付勢するように構成したキースイッチ装置も従来より提案されているが、かかる樹脂製の弾性部材は、キースイッチ装置を構成する樹脂部材と一体形成できることからコスト的に有利であるものの、長期間に渡って使用した場合には、弾性部材に繰り返して付加される応力に起因してクリープ現象が発生して塑性変形してしまう虞がある。このように弾性部材に塑性変形が生じると、最早キートップの上下動を弾性的に支持することはできなくなり、場合によっては折損等によりキースイッチ装置として機能しなくなる虞がある。
【０００９】
本発明は前記従来における問題点を解消するためになされたものであり、キースイッチ装置に汎用されているラバースプリングや複雑なキートップ付勢機構を必要とすることなく、キートップの操作時に良好なクリック感を伴ってキー操作を行うことが可能であるとともに、クリック感を自在に設計することが可能であり、もってキースイッチ装置全体のコストを低減することが可能なキースイッチ装置と、そのキースイッチ装置を備えたキーボード及びそのキーボードを備えた電子機器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】
前記目的を達成するため請求項１に係るキースイッチ装置は、キートップと、キートップの下方にて可動状態で配置された一対の第１及び第２リンク部材を有し、第１及び第２リンク部材を介してキートップの上下動を案内しつつスイッチ部のスイッチングを行うキースイッチ装置において、前記第１リンク部材に形成された第１カム部と、前記第２リンク部材に形成され、前記第１カム部に対向する第２カム部と、前記第１カム部と第２カム部の少なくとも一方のカム部を支持し、第１リンク部材又は第２リンク部材から片持ち梁状に延出された片持ち梁部材と、前記第１カム部と第２カム部とが相互に当接する方向に、前記一方のカム部が形成された片持ち梁部材を弾性的に付勢する付勢部材と、前記片持ち梁部材が形成される第１又は第２リンク部材には、前記付勢部材を配置する配置部とを備え、前記付勢部材は、前記片持ち梁部材に当接する第１腕部及び第１腕部に対向する第２腕部を有するトーションスプリングからなり、前記配置部には、第１腕部を保持する第１保持部及び第２腕部を保持する第２保持部を有することを特徴とする。
【００１１】
前記請求項１のキースイッチ装置では、第１リンク部材の第１カム部と第２リンク部材の第２カム部の一方のカム部を、第１リンク部材又は第２リンク部材から片持ち梁状に延出された片持ち梁部材により支持するとともに、第１カム部と第２カム部とが相互に当接する方向に片持ち梁部材を付勢部材により付勢しているので、第１リンク部材の第１カム部と第２リンク部材の第２カム部との当接状態、及び、片持ち梁部材を付勢する付勢部材の協働により、キートップを上方へ付勢して非押下位置に保持し、また、押下解除時にキートップを非押下位置に復帰させることが可能となる。従って、ラバースプリングや複雑な付勢機構を使用することなくキースイッチ装置を構成してコストの低減を図ることが可能となる。また、第１カム部と第２カム部とは、付勢部材を介して片持ち梁部材を付勢することにより、常時当接されており、キートップの上下動に対応して当接位置が変化するので、第１カム部及び第２カム部の形状を必要に応じて変化させることにより、キー操作時に発生するクリック感を自在に設計することが可能となる。
【００１２】
また、付勢部材を介して片持ち梁部材を弾性的に付勢することにより、片持ち梁部材に支持された第１カム部又は第２カム部の一方のカム部を他方のカム部に当接させるようにしているので、第１カム部と第２カム部とを相互に当接させる弾性力は、付勢部材にて発現させればよく、従って、片持ち梁部材に弾性力を負担させる必要はない。これより、片持ち梁部材を樹脂材から低いコストで且つ比較的柔軟に形成することが可能となることから、長期に渡ってスイッチ操作を行った場合においても片持ち梁部材にクリープが発生する虞は殆どなく、長期に渡り安定したスイッチ動作を保証することが可能となる。
【００１３】
また、第１リンク部材又は第２リンク部材に、付勢部材を配置する配置部が設けられていることから、付勢部材を第１リンク部材又は第２リンク部材に一体に組み込むことが可能となり、結果的にキースイッチ装置全体のコンパクト化を図ることが可能となる。
【００１４】
更に、付勢部材として第１腕部及び第２腕部を有するトーションスプリングを使用し、第１腕部を配置部の第１保持部を介して、第２腕部を第２保持部を介して保持し、トーションスプリングにおいて相互に付勢力を発現する第１腕部と第２腕部を保持する簡単な構成により、各腕部間で生じる付勢力を効率的に片持ち梁部材に伝達することが可能となる。
【００１５】
また、請求項２に係るキースイッチ装置は、請求項１のキースイッチ装置において、前記第１保持部は第１腕部を移動可能に保持し、第２保持部は第２腕部を固定的に保持することを特徴とする。請求項２のキースイッチ装置では、第１保持部にて第１腕部を移動可能に保持し、第２保持部にて第２腕部を固定的に保持し、トーションスプリングにて発生する付勢力は、片持ち梁部材に当接する第１腕部から片持ち梁部材に伝達されることとなり、このとき、第１腕部は第１保持部にて移動可能に保持されているので、キートップの押下操作時に第１腕部は、第１カム部と第２カム部との間に発生する当接力に起因する反力に対応して第１保持部にてフレキシブルに移動しつつ第１カム部と第２カム部とを常時当接させることが可能となる。
【００１６】
【００１７】
【００１８】
【００１９】
【００２０】
【００２１】
【００２２】
更に、請求項３に係るキーボードは、請求項１のキースイッチ装置を少なくとも２以上備えている。かかる請求項３のキーボードでは、請求項１のキースイッチ装置を備えていることから、前記請求項１の場合と同様の効果を得ることができる。
【００２３】
そして、請求項４に係る電子機器は、キートップと、キートップの下方にて可動状態で配置された一対の第１及び第２リンク部材を有し、第１及び第２リンク部材を介してキートップの上下動を案内しつつスイッチ部のスイッチングを行うキースイッチ装置であって、前記第１リンク部材に形成された第１カム部と、前記第２リンク部材に形成され、前記第１カム部に対向する第２カム部と、前記第１カム部と第２カム部の少なくとも一方のカム部を支持し、第１リンク部材又は第２リンク部材から片持ち梁状に延出された片持ち梁部材と、前記第１カム部と第２カム部とが相互に当接する方向に、前記一方のカム部が形成された片持ち梁部材を弾性的に付勢する付勢部材と、前記片持ち梁部材が形成される第１又は第２リンク部材には、前記付勢部材を配置する配置部とを備え、前記付勢部材は、前記片持ち梁部材に当接する第１腕部及び第１腕部に対向する第２腕部を有するトーションスプリングからなり、前記配置部には、第１腕部を保持する第１保持部及び第２腕部を保持する第２保持部を有するキースイッチ装置を備え、文字や記号等を入力するキーボードと、文字や記号等を表示する表示手段と、前記キーボードからの入力データに基づいて前記表示手段に文字や記号等を表示させる制御手段とを備えたことを特徴とする。
【００２４】
請求項４の電子機器では、キーボードに付設されたキースイッチ装置を介して文字、記号等が入力された場合、そのキーボードからの入力データに基づき制御手段による制御下で文字、記号等が表示手段に表示される。このとき、請求項４の電子機器では、前記請求項１のキースイッチ装置を備えたキーボードを備えており、これより請求項１の場合と同様、第１リンク部材の第１カム部と第２リンク部材の第２カム部の一方のカム部を、第１リンク部材又は第２リンク部材から片持ち梁状に延出された片持ち梁部材により支持するとともに、第１カム部と第２カム部とが相互に当接する方向に片持ち梁部材を付勢部材により付勢しているので、第１リンク部材の第１カム部と第２リンク部材の第２カム部との当接状態、及び、片持ち梁部材を付勢する付勢部材の協働により、キートップを上方へ付勢して非押下位置に保持し、また、押下解除時にキートップを非押下位置に復帰させることが可能となる。従がって、ラバースプリングや複雑な付勢機構を使用することなくキースイッチ装置を構成してコストの低減を図ることが可能となる。また、第１カム部と第２カム部とは、付勢部材を介して片持ち梁部材を付勢することにより、常時当接されており、キートップの上下動に対応して当接位置が変化するので、第１カム部及び第２カム部の形状を必要に応じて変化させることにより、キー操作時に発生するクリック感を自在に設計することが可能となる。また、付勢部材を介して片持ち梁部材を弾性的に付勢することにより、片持ち梁部材に支持された第１カム部又は第２カム部の一方のカム部を他方のカム部に当接させるようにしているので、第１カム部と第２カム部とを相互に当接させる弾性力は、付勢部材にて発現させればよく、従って、片持ち梁部材に弾性力を負担させる必要はない。これより、片持ち梁部材を樹脂材から低いコストで且つ比較的柔軟に形成することが可能となることから、長期に渡ってスイッチ操作を行った場合においても片持ち梁部材にクリープが発生する虞は殆どなく、長期に渡り安定したスイッチ動作を保証することが可能となる。
更に、第１リンク部材又は第２リンク部材に、付勢部材を配置する配置部が設けられていることから、付勢部材を第１リンク部材又は第２リンク部材に一体に組み込むことが可能となり、結果的に電子機器に使用するキースイッチ装置全体のコンパクト化を図ることが可能となる。
また、付勢部材として第１腕部及び第２腕部を有するトーションスプリングを使用し、第１腕部を配置部の第１保持部を介して、第２腕部を第２保持部を介して保持し、トーションスプリングにおいて相互に付勢力を発現する第１腕部と第２腕部を保持する簡単な構成により、各腕部間で生じる付勢力を効率的に片持ち梁部材に伝達することが可能となる。
【００２５】
【００２６】
【００２７】
【発明の実施の形態】
以下、本発明に係るキースイッチ装置、キーボード及び電子機器について、本発明を具体化した第１実施形態に基づき図面を参照しつつ詳細に説明する。先ず、本実施形態に係る電子機器の一種であるノート型パーソナルコンピュータについて図１（Ａ）、（Ｂ）に基づき説明する。図１はノート型パーソナルコンピュータを示し、図１（Ａ）はノート型パーソナルコンピュータの斜視図、図１（Ｂ）はノート型パーソナルコンピュータの電気的構成を示すブロック図である。
【００２８】
図１（Ａ）において、ノート型パーソナルコンピュータ１００は、基本的に、各種演算処理を行うＣＰＵを内蔵した本体部１０２、及び、本体部１０２に対して開閉可能に支持されたディスプレイ１０３から構成されている。ここに、ディスプレイ１０３は、本体部１０２の連結部１０４に回動可能に支持されており、これより本体部１０２に対して開閉可能に構成されている。本体部１０２には、複数のキースイッチ装置１が配設されてなるキーボード１０５が設けられている。
【００２９】
また、図１（Ｂ）において、ＣＰＵ１０１には、パーソナルコンピュータ１００の各部を制御するためのプログラムが記憶されたＲＯＭ１０６、各種データを記憶するためのＲＡＭ１０７がバス１０８を介して接続されている。また、ＣＰＵ１０１には、バス１０８を介して入出力インターフェース１０９が接続されており、この入出力インターフェース１０９には、前記ディスプレイ１０３、キーボード１０５、文書や表計算等のプログラムが記憶されたハードディスク装置１１０が接続されている。前記ＣＰＵ１０１は、キーボード１０５からの入力データに基づいて、文書作成や表計算等のプログラムをハードディスク装置１１０から読み込んで実行したり、ディスプレイ１０３に文字や記号等を表示する。
【００３０】
次に、前記ノート型パーソナルコンピュータ１００のキーボード１０５に付設されている第１実施形態に係るキースイッチ装置の概略構成について図２に基づき説明する。図２はキースイッチ装置の分解斜視図である。
【００３１】
先ず、図２において、キースイッチ装置１は、基本的に、キートップ２、一対の第１リンク部材３、第２リンク部材４からなりキートップ２の上下動を案内する案内部材５、及び、案内部材５の下方にて支持プレート６上に配置されたメンブレンスイッチシート７（図５参照）から構成されている。
【００３２】
ここに、キートップ２はＡＢＳ樹脂等から成形されており、その表面上には印刷等により文字、数字等のキャラクタが形成されている。キートップ２の裏面には、第１リンク部材３に対応して２つの回動係止部８、８が一体に形成されており、また、第２リンク部材４に対応して２つの回動係止部９、９が一体に形成されている。各回動係止部８、９には、それぞれ係止溝８Ａ、９Ａが設けられている。各回動係止部８の係止溝８Ａは、第１リンク部材３の上側軸部２１（後述する）を回動可能に係止し、また、各回動係止部９の係止溝９Ａは、第２リンク部材４の上側軸部２１（後述する）を回動可能に係止する。更に、キートップ２の裏面側には、図５、図８に示すように、凹部５０が設けられている。かかる凹部５０は、後述する第１リンク部材３及び第２リンク部材４の上端部が当接されるものであり、キートップ２の非押下状態に対応して第１リンク部材３、第２リンク部材４を安定的に位置決めする作用を行う。
【００３３】
また、案内部材５は、第１リンク部材３と第２リンク部材４とを相互に組み合わせてなり、各第１及び第２リンク部材３、４は相互に類似した構成を有している。尚、各第１リンク部材３、第２リンク部材４の詳細な構成については後述する。
【００３４】
更に、案内部材５の下方には、図５に示すように、アルミニウム、鉄等から形成された金属薄板からなる支持プレート６上に載置されたメンブレンスイッチシート７が設けられている。メンブレンスイッチシート７は、所謂、銅箔、導電性塗料等から固定電極パターンを含むスイッチ回路パターンが形成された下側フィルムシートと、同様に下面に可動電極パターンが形成された上側フィルムシートとの間に、固定電極パターンと可動電極パターンとに対応してスイッチング孔が設けられたフィルムスペーサを介在させた三層構造を有している。かかるメンブレンスイッチシートの構成は公知であり、特願平２０００−９９１４８号の明細書、図面に記載した構成と同一の構成を有しているので、ここではその詳細な説明を省略する。
【００３５】
ここに、上側スイッチシート上には、金属、樹脂等から形成された２つのチップ状の係止部材１０が可動電極パターンの両側で接着剤により接着固定されている。各係止部材１０は同一の構成を有しており、中央部の接着固定部１０Ｂの両側には、長孔状の係止溝１０Ａが形成されている。また、各係止溝１０Ａの外側には、それぞれ接着固定部１０Ｃが設けられている。各係止部材１０は、キートップ２の中心から外れたキートップ２の側縁下方に配置されている。
【００３６】
各係止溝１０Ａには、第１リンク部材３の下側軸部２２、及び、第２リンク部材４の下側軸部２２が摺動可能に係止される。ここに、壁部１０Ｄは、後述するようにキートップ２の非押下状態で第１リンク部材３の下側軸部２２及び第２リンク部材８の下側軸部２２が当接し、キートップ２を非押下位置に規制する作用を行う。
【００３７】
また、各係止部材１０において、各係止溝１０Ａの近傍で内方側端縁には、壁部材３１が一体形成されている。各壁部材３１は、図２に示すように、外側に向かって湾曲する軸規制面３１Ａを有しており、かかる壁部材３１の軸規制面３１Ａには、後述する第１リンク部材３、第２リンク部材４の板状体１８に形成された規制突起３０が常時当接している。尚、前記係止部材１０及び壁部材３１は、金属薄板からなる支持プレート６から打抜加工、プレス加工を行うことによって支持プレート６と一体に形成することも可能である。
【００３８】
前記メンブレンスイッチシート７の上側フィルムシートの上面に各係止部材１０を接着固定する構成については、特願平１１−３２６０８号の明細書、図面に記載された構成と同一であり、その詳細な説明については特願平１１−３２６０８号の明細書、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。
【００３９】
次に、案内部材５を構成する２つの第１リンク部材３、第２リンク部材４の詳細な構成について図２及び図３に基づき説明する。ここに、第１リンク部材３と第２リンク部材４は、若干異なる構成を有している。図３は第１リンク部材３、第２リンク部材４の平面図及び側面図である。
【００４０】
図２、図３において、第１リンク部材３は、一対の板状体１８、１８、各板状体１８を連結する連結部１９、及び、連結部１９の基部近傍位置にて板状体１８の一端部から内方に向かって延出形成された延出部２０をポリアセタール樹脂等から一体に形成することにより構成される。各板状体１８の一端側（図２にて上側端、図３にて右側端）の近傍位置には、上側軸部２１が外側に向かって延設されており、また、各板状体１８の他端側（図２にて下側端、図３にて左側端）には、下側軸部２２が外側に向かって延出されている。各上側軸部２１は、前記したキートップ２の回動係止部８の係止溝８Ａに回動可能に係止され、また、各下側軸部２２は、メンブレンスイッチシート７の上側フィルムシートの表面に接着固定された係止部材１０の係止溝１０Ａに摺動可能に係止される。
【００４１】
前記延出部２０の外側端部には、第１カム部２４Ａが一体に形成されている。第１カム部２４Ａには、図３の側面図に示すように、下方にカム面２５Ａが形成されている。かかるカム面２５Ａとカム面２５Ａに連続する面との境界部には、カム頂点２７Ａが存在している。ここに、カム面２５Ａは、図５からも明らかなように、キートップ２の非押下位置に対応している。尚、図３の側面図には示されていないが、第１カム部２４Ａにおいて、カム頂点２７Ａに隣接してカム凹部２７Ｂが設けられている（図３における第２リンク部材４の側面図参照）。この点で、第１カム部２４Ａの構成は、後述する第２リンク部材４の第２カム部２４Ｂと同一構成を有する。
【００４２】
また、各板状体１８において、上側軸部２１よりも端部側（図２、図３中、右端側）には、ギア歯部２８が設けられている。ギア歯部２８は、１つ又は２つのギア歯２８Ａを有している。因みに、図３の側面図において、一方の側の板状体１８のギア歯部２８には２つのギア歯２８Ａが形成されており、他方の側の板状体１８のギア歯部２８には１つのギア歯２８Ａが形成されている。尚、第１リンク部材３及び第２リンク部材４の各ギア歯部２８は、相互に噛合しており、キートップ２の上下動を行う際に第１リンク部材３と第２リンク部材４とを同期して作動させる作用を行う。
【００４３】
更に、一方の板状体１８（図３では下側の板状体１８）の内壁からは、各板状体１８間の距離の略中央まで延びる樹脂弾性片２３が一体に形成されており、係る樹脂弾性片２３の下端には、スイッチ押圧部２６が設けられている。樹脂弾性片２３のスイッチ押圧部２６は、後述するように、キートップ２を押下した際にメンブレンスイッチシート７の上側スイッチシートにおける可動電極パターンを上側から弾性的に押圧し、下側フィルムシートの固定電極パターンとの間でスイッチング動作を行うものである。
【００４４】
また、第１リンク部材３の各板状体１８の側面からは、規制突起３０が、外側に向かって延出形成されている。かかる規制突起３０は、前記したように、係止部材１０に形成された壁部材３１の軸規制面３１Ａに常時当接している。
【００４５】
続いて、第２リンク部材４の構成について図２乃至図４に基づき説明する。図４はトーションスプリングの平面図である。尚、第１リンク部材３におけると同一の部材等については同一の番号を付して説明する。
【００４６】
これらの各図において、第２リンク部材４は、一対の板状体１８、１８、各板状体１８を連結する連結部１９、及び、一方の板状体１８の一端部（図３中、下側板状体１８の左側端部）から内方に向かって片持ち梁状に延出形成された片持ち梁部材３２をポリアセタール樹脂等から一体に形成することにより構成される。各板状体１８の一端側（図２にて上側端、図３にて左側端）の近傍位置には、上側軸部２１が外側に向かって延設されており、また、各板状体１８の他端側（図２にて下側端、図３にて右側端）には、下側軸部２２が外側に向かって延出されている。各上側軸部２１は、前記したキートップ２の回動係止部９の係止溝９Ａに回動可能に係止され、また、各下側軸部２２は、メンブレンスイッチシート７の上側フィルムシートの表面に接着固定された係止部材１０の係止溝１０Ａに摺動可能に係止される。
【００４７】
前記片持ち梁部材３２の外側端部には、第２カム部２４Ｂが一体に形成されている。第２カム部２４Ｂには、図３の側面図に示すように、下方にカム面２５Ａが形成されている。かかるカム面２５Ａとカム面２５Ａに連続する面との境界部には、第１リンク部材３のカム頂点２７Ａが回動可能に当接するカム凹部２７Ｂが存在している。ここに、カム面２５Ａは、図５からも明らかなように、第１リンク部材３のカム面２５Ａと協働してキートップ２の非押下位置に対応している。尚、図３の側面図には示されていないが、第２カム部２４Ｂにおいて、カム凹部２７Ｂに隣接してカム頂点２７Ａが設けられている（図３における第１リンク部材３の側面図参照）。この点で、第２カム部２４Ｂの構成は、前記した第１リンク部材３の第１カム部２４Ａと同一構成を有する。
【００４８】
また、各板状体１８において、上側軸部２１よりも端部側（図２、図３中、左端側）には、ギア歯部２８が設けられている。ギア歯部２８は、１つ又は２つのギア歯２８Ａを有している。因みに、図３の側面図において、一方の側の板状体１８のギア歯部２８には１つのギア歯２８Ａが形成されており、他方の側の板状体１８のギア歯部２８には２つのギア歯２８Ａが形成されている。
【００４９】
更に、第１リンク部材３の各板状体１８の側面からは、規制突起３０が、外側に向かって延出形成されている。かかる規制突起３０は、前記したように、係止部材１０に形成された壁部材３１の軸規制面３１Ａに常時当接している。
【００５０】
また、連結部１９、各板状体１８及び片持ち梁部材３２によって囲まれる領域は、図４に示すトーションスプリング３３を配置するスプリング配置部３４を構成する。ここに、トーションスプリング３３は、図４に示すように、第１腕部３３Ａと第２腕部３３Ｂとの間にコイル部３３Ｃを有し、片持ち梁部材３２を図３中左側に向かって弾性的に付勢する。そして、スプリング配置部３４において、一方の板状体１８の内壁面に形成されたＵ字状の壁部３５（図２参照）を有する第１保持部３６、連結部１９にて片持ち梁部材３２に対向して形成された３つの固定片３７を有する第２保持部３８、及び、各固定片３７に対向して片持ち梁部材３２の内側面に形成された２つの固定片３９を有する第３保持部４０が、設けられている。
【００５１】
ここに、第１保持部３６の壁部３５は、そのＵ字溝内でトーションスプリング３３の第１腕部３３Ａの端部を移動可能に保持する。第２保持部３８の各固定片３７は、第２腕部３３Ｂを固定的に保持する。第３保持部４０における各固定片３９は、第１腕部３３Ａを固定的に保持する。
【００５２】
かかる構成において、後述するように、キートップ２を押下した際には、その押下に基づく押下力が、相互に当接している第１リンク部材３の第１カム部２４Ａと第２リンク部材４の第２カム部２４Ｂに作用する。このとき、第１リンク部材３において延出部２０は弾性変形することはなく、第１カム部２４Ａはその位置に保持されたままであるが、片持ち梁部材３２は変形するので第２カム部２４Ｂは、トーションスプリング３３の付勢力に抗して図３中右側に移動する。この状態で、トーションスプリング３３の第１腕部３３Ａは第３保持部４０の各固定片３９を介して固定的に保持され、且つ、第２腕部３３Ｂは第２保持部３８の各固定片３７を介して固定的に保持されており、第１腕部３３Ａの端部は片持ち梁部材３２の変形に対応して第１保持部３６の壁部３５のＵ字溝内で移動可能であることから、片持ち梁部材３２の変形に基づく第２カム部２４Ｂの右側への移動に際して、第１腕部３３Ａの端部が壁部３５のＵ字溝内で移動することにより対応している。このように、トーションスプリング３３は、第１カム部２４Ａと第２カム部２４Ｂとが当接する方向に片持ち梁部材３２を常時付勢している。従って、第１カム部２４Ａと第２カム部２４Ｂとを相互に当接させる弾性力は、トーションスプリング３３にて発現させればよく、これより片持ち梁部材３２に弾性力を負担させる必要はない。この結果、片持ち梁部材３２を樹脂材から低いコストで且つ比較的柔軟に形成することが可能となることから、長期に渡ってスイッチ操作を行った場合においても片持ち梁部材３２にクリープが発生する虞は殆どなく、長期に渡り安定したスイッチ動作を保証することができる。
【００５３】
次に、前記第１実施形態に係るキースイッチ装置１の動作について図５に基づき説明する。図５はキートップ２の非押下状態からキートップ２を押下してスイッチング動作を行うに至る一連の動作を第１リンク部材３、第２リンク部材４の動きに着目して模式的に示す説明図である。
【００５４】
図５において、先ず、キートップ２を押下していない非押下状態においては、キートップ２は図５（Ａ）に示すように非押下位置に保持されている。この状態で、第１リンク部材３の第１カム部２４Ａにおけるカム面２５Ａ、及び、第２リンク部材４の第２カム部２４Ｂにおけるカム面２５Ａは、相互に当接した当接状態にあり、かかる当接状態においてトーションスプリング３３の付勢力は各カム面２５Ａ相互を当接する方向に作用している。これにより、図５（Ａ）に示すように、第１リンク部材３の下側軸部２２は係止部材１７における係止溝１０Ａの壁部１０Ｄの内壁面に当接し、また、第２リンク部材４の下側軸部２２は、同様に、係止部材１０における係止溝１０Ａの壁部１０Ｄの内壁面に当接しており、これによりキートップ２は非押下位置に安定的に保持されている。また、各カム面２５Ａが当接している当接状態においては、トーションスプリング３３の付勢力は各カム面２５Ａ相互を当接する方向に作用していることから、非押下位置に保持されたキートップ２が水平方向に移動してしまうことはなく、これよりキートップ２のガタツキを防止することができる。このとき、第１リンク部材３及び第２リンク部材４の各板状体１８に形成した規制突起３０は、壁部材３１の軸規制面３１Ａの上側に当接されている。
【００５５】
そして、キートップ２の押下を開始すると、キートップ２の押下に従って第１リンク部材３の上側軸部２１は回動係止部８の係止溝８Ａ内で時計方向に回動するとともに、第２リンク部材４の上側軸部２１は回動係止部９の係止溝９Ａ内で反時計方向に回動する。同時に、第１リンク部材３の下側軸部２２は係止部材１０の係止溝１０Ａ内で左方向に摺動するとともに、第２リンク部材４の下側軸部２２は係止部材１０の係止溝１０Ａ内で右方向に摺動する。このとき、各規制突起３０は、壁部材３１の軸規制面３１Ａの湾曲面に沿って当接しながら案内される。従って、規制突起３０と壁部材３１の軸規制面３１Ａとの協働作用に基づき、キートップ２の水平方向への移動を規制することが可能となる。また、第１リンク部材３の第１カム部２４Ａのカム面２５Ａと第２リンク部材４の第２カム部２４Ｂのカム面２５Ａとは、次第に離間していき、第１カム部２４Ａのカム頂点２７Ａと第２カム部２４Ｂのカム凹部２７Ｂとが当接するようになる。この状態が図５（Ｂ）に示されている。
【００５６】
このとき、カム頂点２７Ａとカム凹部２７Ｂとは、相互に位置決め作用を有しているので、相互にずれてしまうことは全くなく、各第１及び第２カム部２４Ａ、２４Ｂを完全に同期させることができる。
【００５７】
更にキートップ２を押下していくと、図５（Ｃ）に示す状態に至る。そして、第１リンク部材３の樹脂弾性片２３に形成されたスイッチ押圧部２６が、メンブレンスイッチシート７の上側フィルムシートを押圧する。これにより、上側フィルムシートの下面に形成された可動電極パターンが、フィルムスペーサのスイッチング孔を介して下側フィルムシートの固定電極パターンと接触し、所定のスイッチング動作が行われる。このとき、第１リンク部材３及び第２リンク部材４の各下側軸部２２は、図５（Ｃ）に示すように、係止溝１０Ａ内で壁部１０Ｄとは反対側の壁面に当接される。
【００５８】
また、樹脂弾性片２３は、図５（Ｃ）に示す状態から更にキートップ２が押下された場合に弾性変形されることから、樹脂弾性片２３がキートップ２の移動量を吸収して、所謂、キートップ２のオーバートラベルを実現することができる。
【００５９】
前記のようにスイッチング動作を行った後キートップ２の押下を解除すると、キートップ２は、第１リンク部材３の第１カム部２４Ａと第２リンク部材４の第２カム部２４Ｂとの間の相互作用、及び、トーションスプリング３３による付勢力の協働により、前記した動作と逆の動作を行い、図５（Ａ）に示す非押下位置まで復帰する。
【００６０】
前記したキートップの押下操作の間において、トーションスプリング３３の作用について説明すると、先ず、図５（Ａ）に示すキートップ２の非押下位置においては、トーションスプリング３３は、第１カム部２４Ａと第２カム部２４Ｂとが当接する方向に片持ち梁部材３２を常時付勢しており、かかるトーションスプリング３３の付勢力に基づき第１カム部２４Ａと第２カム部２４Ｂにおける各カム面２５Ａが相互に当接してキートップ２を非押下位置に保持している。このとき、トーションスプリング３３の第１腕部３３Ａは、図２に示すように、壁部３５のＵ字溝の端部（閉塞部）に当接している。
【００６１】
そして、キートップ２を押下した際には、その押下に基づく押下力が、相互に当接している第１リンク部材３の第１カム部２４Ａと第２リンク部材４の第２カム部２４Ｂに作用する。このとき、第１リンク部材３において延出部２０は弾性変形することはなく、第１カム部２４Ａはその位置に保持されたままであるが、片持ち梁部材３２は変形するので第２カム部２４Ｂは、トーションスプリング３３の付勢力に抗して図３中右側に移動する。この状態で、トーションスプリング３３の第１腕部３３Ａは第３保持部４０の各固定片３９を介して固定的に保持され、且つ、第２腕部３３Ｂは第２保持部３８の各固定片３７を介して固定的に保持されており、第１腕部３３Ａの端部は片持ち梁部材３２の変形に対応して第１保持部３６の壁部３５のＵ字溝の開放側へ移動する。
【００６２】
キートップ２の押下を解除すると、トーションスプリング３３の第１腕部３３Ａは、その弾性力に基づき壁部３５の開放側からＵ字溝の端部側に移動し、最終的に、Ｕ字溝の端部に当接係止する。
【００６３】
以上詳細に説明した通り第１実施形態に係るキースイッチ装置１では、第２リンク部材４の第２カム部２４Ｂを、第２リンク部材４から片持ち梁状に延出された片持ち梁部材３２により支持するとともに、第１リンク部材３の第１カム部２４Ａと第２カム部２４Ｂとが相互に当接する方向に片持ち梁部材３２をトーションスプリング３３により付勢するように構成したので、第１リンク部材３の第１カム部２４Ａと第２リンク部材４の第２カム部２４Ｂとの当接状態、及び、片持ち梁部材３２を付勢するトーションスプリング３３の協働により、キートップ２を上方へ付勢して非押下位置に保持し、また、押下解除時にキートップ２を非押下位置に復帰させることが可能となる。従って、ラバースプリングや複雑な付勢機構を使用することなくキースイッチ装置１を構成してコストの低減を図ることが可能となる。また、第１カム部２４Ａと第２カム部２４Ｂとは、トーションスプリング３３を介して片持ち梁部材３２を付勢することにより、常時当接されており、キートップ２の上下動に対応して当接位置が変化するので、第１カム部２４Ａ及び第２カム部２４Ｂの形状を必要に応じて変化させることにより、キー操作時に発生するクリック感を自在に設計することが可能となる。
【００６４】
また、トーションスプリング３３を介して片持ち梁部材３２を弾性的に付勢することにより、片持ち梁部材３２に支持された第２カム部２４Ｂを第１カム部２４Ａに当接させるようにしているので、第１カム部２４Ａと第２カム部２４Ｂとを相互に当接させる弾性力は、トーションスプリング３３にて発現させればよく、従って、片持ち梁部材３２に弾性力を負担させる必要はない。これより、片持ち梁部材３２を樹脂材から低いコストで且つ比較的柔軟に形成することが可能となることから、長期に渡ってスイッチ操作を行った場合においても片持ち梁部材３２にクリープが発生する虞は殆どなく、長期に渡り安定したスイッチ動作を保証することが可能となる。
【００６５】
また、第２リンク部材４に、トーションスプリング３３を配置するスプリング配置部３４が設けられていることから、トーションスプリング３３を第２リンク部材４に一体に組み込むことが可能となり、結果的にキースイッチ装置１全体のコンパクト化を図ることが可能となる。
【００６６】
更に、第１カム部２４Ａと第２カム部２４Ｂとを当接させる付勢部材として第１腕部３３Ａ及び第２腕部３３Ｂを有するトーションスプリング３３を使用し、第１腕部３３Ａをスプリング配置部３４の第１保持部３６の壁部３５を介し、第２腕部３３Ｂを第２保持部３８の固定片３７を介して保持し、トーションスプリング３３において相互に付勢力を発現する第１腕部３３Ａと第２腕部３３Ｂを保持する簡単な構成により、各腕部３３Ａ、３３Ｂ間で生じる付勢力を効率的に片持ち梁部材３２に伝達することが可能となる。
【００６７】
また、第１保持部３６の壁部３５におけるＵ字溝にて第１腕部３３Ａを移動可能に保持し、第２保持部３８の各固定片３７にて第２腕部３３Ｂを固定的に保持し、トーションスプリング３３にて発生する付勢力は、片持ち梁部材３２に当接する第１腕部３３Ａから片持ち梁部材３２に伝達されることとなり、このとき、第１腕部３３Ａは第１保持部３６の壁部３５のＵ字溝にて移動可能に保持されているので、キートップ２の押下操作時に第１腕部３３Ａは、第１カム部２４Ａと第２カム部２４Ｂとの間に発生する当接力に起因する反力に対応して第１保持部３６にてフレキシブルに移動しつつ第１カム部２４Ａと第２カム部２４Ｂとを常時当接させることが可能となる。
【００６８】
更に、第１リンク部材３及び第２リンク部材４の各板状体１８の側面から突出形成された規制突起３０、及び、係止部材１０における各係止溝１０Ａの近傍で内方側端縁にて一体形成された湾曲状の軸規制面３１Ａを有する壁部材３１を設けたので、規制突起３０と壁部材３１の軸規制面３１Ａとの協働作用に基づいてキートップの水平方向への移動を規制することができる。また、押下途中におけるキートップ２の水平方向への移動を規制するについて、比較的高さの大きい案内壁や位置決め部材等を全く必要とすることはなく、従って、簡単な構成を採用することによりコストの低減を図ることが可能となる。
【００６９】
続いて、前記したノート型パーソナルコンピュータ１００のキーボード１０５に付設される第２実施形態に係るキースイッチ装置について、図６乃至図８に基づき説明する。ここに、第２実施形態に係るキースイッチ装置は、次の点で前記第１実施形態に係るキースイッチ装置１と異なっている。即ち、前記第１実施形態に係るキースイッチ装置１においては、第１リンク部材３と第２リンク部材４とを異なる構成とし、第２リンク部材４にのみトーションスプリング３３を配置するように構成していたが、第２実施形態のキースイッチ装置では、第１リンク部材と第２リンク部材とを同一の構成にするとともに、各リンク部材にトーションスプリングを配置するように構成している。換言すれば、第２実施形態では、キートップの上下動を案内支持する案内部材を構成する一対のリンク部材として、第１実施形態のキースイッチ装置における２つの第２リンク部材４を使用していることとなる。また、第２実施形態のキースイッチ装置における残余の構成は、前記第１実施形態のキースイッチ装置１と同一であるので、以下においては同一の要素、部材等については同一の番号を付して説明することとし、また、第１実施形態と同一の構成についてはその説明を省略する。また、図６乃至図８において、説明の便宜を考慮して、規制突起３０と壁部材３１の構成については図示を省略した。
【００７０】
尚、図６は第２実施形態に係るキースイッチ装置の分解斜視図、図７は第１リンク部材、第２リンク部材の平面図及び側面図、キートップの非押下状態からキートップを押下してスイッチング動作を行うに至る一連の動作を第１リンク部材、第２リンク部材の動きに着目して模式的に示す説明図である。
【００７１】
これらの各図において、キートップ２の案内部材５を構成する第１リンク部材３と第２リンク部材４とは、同一の構成を有している。第１リンク部材３及び第２リンク部材４は、一対の板状体１８、１８、各板状体１８を連結する連結部１９、及び、一方の板状体１８の一端部（図７中、下側板状体１８の左側端部）から内方に向かって片持ち梁状に延出形成された片持ち梁部材３２をポリアセタール樹脂等から一体に形成することにより構成される。各板状体１８の一端側（図６にて上側端、図７にて左側端）の近傍位置には、上側軸部２１が外側に向かって延設されており、また、各板状体１８の他端側（図６にて下側端、図７にて右側端）には、下側軸部２２が外側に向かって延出されている。各上側軸部２１は、前記したキートップ２の回動係止部９の係止溝９Ａに回動可能に係止され、また、各下側軸部２２は、メンブレンスイッチシート７の上側フィルムシートの表面に接着固定された係止部材１０の係止溝１０Ａに摺動可能に係止される。
【００７２】
前記片持ち梁部材３２の外側端部には、第２カム部２４Ｂが一体に形成されている。第２カム部２４Ｂには、図７の側面図に示すように、下方にカム面２５Ａが形成されている。かかるカム面２５Ａとカム面２５Ａに連続する面との境界部には、第１リンク部材３のカム頂点２７Ａが回動可能に当接するカム凹部２７Ｂが存在している。ここに、カム面２５Ａは、図８からも明らかなように、第１リンク部材３のカム面２５Ａと協働してキートップ２の非押下位置に対応している。
【００７３】
また、各板状体１８において、上側軸部２１よりも端部側（図６、図７中、左端側）には、ギア歯部２８が設けられている。ギア歯部２８は、１つ又は２つのギア歯２８Ａを有している。因みに、図７の側面図において、一方の側の板状体１８のギア歯部２８には１つのギア歯２８Ａが形成されており、他方の側の板状体１８のギア歯部２８には２つのギア歯２８Ａが形成されている。
【００７４】
更に、第１リンク部材３の各板状体１８の側面からは、規制突起３０が、外側に向かって延出形成されている。かかる規制突起３０は、前記したように、係止部材１０に形成された壁部材３１の軸規制面３１Ａに常時当接している。
【００７５】
また、連結部１９の略中央部からは、弾性樹脂片２３が一体に形成されており、かかる弾性樹脂片２３の下端には、スイッチ押圧部２６が設けられている。樹脂弾性片２３のスイッチ押圧部２６は、後述するように、キートップ２を押下した際にメンブレンスイッチシート７の上側スイッチシートにおける可動電極パターンを上側から弾性的に押圧し、下側フィルムシートの固定電極パターンとの間でスイッチング動作を行うものである。尚、スイッチング動作は、第１リンク部材３と第２リンク部材４のいずれか一方のスイッチ押圧部２６を介して行えばよい。この場合には、スイッチング動作を行うスイッチ押圧部２６に対応してメンブレンスイッチシート７のスイッチ部を設計することとなる。
【００７６】
更に、連結部１９、各板状体１８及び片持ち梁部材３２によって囲まれる領域は、図４に示すトーションスプリング３３を配置するスプリング配置部３４を構成する。ここに、トーションスプリング３３は、図４に示すように、第１腕部３３Ａと第２腕部３３Ｂとの間にコイル部３３Ｃを有し、片持ち梁部材３２を図７中左側に向かって弾性的に付勢する。そして、スプリング配置部３４において、一方の板状体１８の内壁面に形成されたＵ字状の壁部３５（図６参照）を有する第１保持部３６、連結部１９にて片持ち梁部材３２に対向して形成された３つの固定片３７を有する第２保持部３８、及び、各固定片３７に対向して片持ち梁部材３２の内側面に形成された２つの固定片３９を有する第３保持部４０が、設けられている。
【００７７】
ここに、第１保持部３６の壁部３５は、そのＵ字溝内でトーションスプリング３３の第１腕部３３Ａの端部を移動可能に保持する。第２保持部３８の各固定片３７は、第２腕部３３Ｂを固定的に保持する。第３保持部４０における各固定片３９は、第１腕部３３Ａを固定的に保持する。
【００７８】
かかる構成において、後述するように、キートップ２を押下した際には、その押下に基づく押下力が、相互に当接している第１リンク部材３の第１カム部２４Ａと第２リンク部材の第２カム部２４Ｂに作用する。このとき、第１リンク部材３において片持ち梁部材３２は変形するので第１カム部２４Ａは、トーションスプリング３３の付勢力に抗して図６中左側に移動し、同時に、第２リンク部材４において片持ち梁部材３２は変形するので第２カム部２４Ｂは、トーションスプリング３２の付勢力に抗して図６中右側に移動する。この状態で、各第１リンク部材３、第２リンク部材４において、トーションスプリング３３の第１腕部３３Ａは第３保持部４０の各固定片３９を介して固定的に保持され、且つ、第２腕部３３Ｂは第２保持部３８の各固定片３７を介して固定的に保持されており、第１腕部３３Ａの端部は片持ち梁部材３２の変形に対応して第１保持部３６の壁部３５のＵ字溝内で移動可能であることから、片持ち梁部材３２の変形に基づく第２カム部２４Ｂの右側への移動した際には、第１腕部３３Ａの端部が壁部３５のＵ字溝内で移動することにより対応している。このように、第１リンク部材３及び第２リンク部材４におけるトーションスプリング３３は、第１カム部２４Ａと第２カム部２４Ｂとが当接する方向に各片持ち梁部材３２を常時付勢している。従って、第１カム部２４Ａと第２カム部２４Ｂとを相互に当接させる弾性力は、各トーションスプリング３３にて発現させればよく、これより片持ち梁部材３２に弾性力を負担させる必要はない。この結果、片持ち梁部材３２を樹脂材から低いコストで且つ比較的柔軟に形成することが可能となることから、長期に渡ってスイッチ操作を行った場合においても片持ち梁部材３２にクリープが発生する虞は殆どなく、長期に渡り安定したスイッチ動作を保証することができる。
【００７９】
次に、前記第２実施形態に係るキースイッチ装置１の動作について図８に基づき説明する。図８はキートップ２の非押下状態からキートップ２を押下してスイッチング動作を行うに至る一連の動作を第１リンク部材３、第２リンク部材４の動きに着目して模式的に示す説明図である。
【００８０】
図８において、先ず、キートップ２を押下していない非押下状態においては、キートップ２は図８（Ａ）に示すように非押下位置に保持されている。この状態で、第１リンク部材３の第１カム部２４Ａにおけるカム面２５Ａ、及び、第２リンク部材４の第２カム部２４Ｂにおけるカム面２５Ａは、相互に当接した当接状態にあり、かかる当接状態において第１リンク部材３と第２リンク部材４に配置されたトーションスプリング３３の付勢力は各カム面２５Ａ相互を当接する方向に作用している。これにより、図８（Ａ）に示すように、第１リンク部材３の下側軸部２２は係止部材１０における係止溝１０Ａの壁部１０Ｄの内壁面に当接し、また、第２リンク部材４の下側軸部２２は、同様に、係止部材１０における係止溝１０Ａの壁部１０Ｄの内壁面に当接しており、これによりキートップ２は非押下位置に安定的に保持されている。また、各カム面２５Ａが当接している当接状態においては、第１リンク部材３及び第２リンク部材４における各トーションスプリング３３の付勢力は各カム面２５Ａ相互を当接する方向に作用していることから、非押下位置に保持されたキートップ２が水平方向に移動してしまうことはなく、これよりキートップ２のガタツキを防止することができる。このとき、第１リンク部材３及び第２リンク部材４の各板状体１８に形成した規制突起３０は、壁部材３１の軸規制面３１Ａの上側に当接されている。
【００８１】
そして、キートップ２の押下を開始すると、キートップ２の押下に従って第１リンク部材３の上側軸部２１は回動係止部８の係止溝８Ａ内で時計方向に回動するとともに、第２リンク部材４の上側軸部２１は回動係止部９の係止溝９Ａ内で反時計方向に回動する。同時に、第１リンク部材３の下側軸部２２は係止部材１０の係止溝１０Ａ内で左方向に摺動するとともに、第２リンク部材４の下側軸部２２は係止部材１０の係止溝１０Ａ内で右方向に摺動する。このとき、各規制突起３０は、壁部材３１の軸規制面３１Ａの湾曲面に沿って当接しながら案内される。従って、規制突起３０と壁部材３１の軸規制面３１Ａとの協働作用に基づき、キートップ２の水平方向への移動を規制することが可能となる。また、第１リンク部材３の第１カム部２４Ａのカム面２５Ａと第２リンク部材４の第２カム部２４Ｂのカム面２５Ａとは、次第に離間していき、第１カム部２４Ａのカム頂点２７Ａと第２カム部２４Ｂのカム凹部２７Ｂとが当接するようになる。この状態が図８（Ｂ）に示されている。
【００８２】
このとき、カム頂点２７Ａとカム凹部２７Ｂとは、相互に位置決め作用を有しているので、相互にずれてしまうことは全くなく、各第１及び第２カム部２４Ａ、２４Ｂを完全に同期させることができる。
【００８３】
更にキートップ２を押下していくと、図８（Ｃ）に示す状態に至る。そして、第１リンク部材３の樹脂弾性片２３に形成されたスイッチ押圧部２６が、メンブレンスイッチシート７の上側フィルムシートを押圧する。これにより、上側フィルムシートの下面に形成された可動電極パターンが、フィルムスペーサのスイッチング孔を介して下側フィルムシートの固定電極パターンと接触し、所定のスイッチング動作が行われる。このとき、第１リンク部材３及び第２リンク部材４の各下側軸部２２は、図８（Ｃ）に示すように、係止溝１０Ａ内で壁部１０Ｄとは反対側の壁面に当接される。
【００８４】
また、各樹脂弾性片２３は、図８（Ｃ）に示す状態から更にキートップ２が押下された場合に弾性変形されることから、各樹脂弾性片２３がキートップ２の移動量を吸収して、所謂、キートップ２のオーバートラベルを実現することができる。
【００８５】
前記のようにスイッチング動作を行った後キートップ２の押下を解除すると、キートップ２は、第１リンク部材３の第１カム部２４Ａと第２リンク部材４の第２カム部２４Ｂとの間の相互作用、及び、各トーションスプリング３３による付勢力の協働により、前記した動作と逆の動作を行い、図８（Ａ）に示す非押下位置まで復帰する。
【００８６】
前記したキートップの押下操作の間において、トーションスプリング３３の作用について説明すると、先ず、図８（Ａ）に示すキートップ２の非押下位置においては、各トーションスプリング３３は、第１カム部２４Ａと第２カム部２４Ｂとが当接する方向に片持ち梁部材３２を常時付勢しており、かかるトーションスプリング３３の付勢力に基づき第１カム部２４Ａと第２カム部２４Ｂにおける各カム面２５Ａが相互に当接してキートップ２を非押下位置に保持している。このとき、トーションスプリング３３の第１腕部３３Ａは、図６に示すように、壁部３５のＵ字溝の端部（閉塞部）に当接している。
【００８７】
そして、キートップ２を押下した際には、その押下に基づく押下力が、相互に当接している第１リンク部材３の第１カム部２４Ａと第２リンク部材４の第２カム部２４Ｂに作用する。このとき、第１リンク部材３において片持ち梁部材３２は変形するので第１カム部２４Ａは、トーションスプリング３３の付勢力に抗して図６中左側に移動し、同時に、第２リンク部材４において片持ち梁部材３２は変形するので第２カム部２４Ｂは、トーションスプリング３２の付勢力に抗して図６中右側に移動する。この状態で、各第１リンク部材３、第２リンク部材４において、トーションスプリング３３の第１腕部３３Ａは第３保持部４０の各固定片３９を介して固定的に保持され、且つ、第２腕部３３Ｂは第２保持部３８の各固定片３７を介して固定的に保持されており、第１腕部３３Ａの端部は片持ち梁部材３２の変形に対応して第１保持部３６の壁部３５のＵ字溝の開放側へ移動する。
【００８８】
キートップ２の押下を解除すると、トーションスプリング３３の第１腕部３３Ａは、その弾性力に基づき壁部３５の開放側からＵ字溝の端部側に移動し、最終的に、Ｕ字溝の端部に当接係止する。
【００８９】
前記にて詳細に説明した通り第２実施形態に係るキースイッチ装置１では、第１リンク部材３の第１カム部２４Ａを支持する片持ち梁部材３２はトーションスプリング３３を介して、また、第２リンク部材４の第２カム部２４Ｂを支持する片持ち梁部材３２はトーションスプリング３３を介して、それぞれ第１カム部２４Ａと第２カム部２４Ｂとが相互に当接する方向に付勢されていることから、第１カム部２４Ａと第２カム部２４Ｂとの当接状態、及び、各片持ち梁部材３２をそれぞれ付勢する各トーションスプリング３３の協働により、キートップ２を上方へ付勢して非押下位置に保持し、また、押下解除時にキートップ２を非押下位置に復帰させることが可能となる。従って、ラバースプリングや複雑な付勢機構を使用することなくキースイッチ装置１を構成してコストの低減を図ることが可能となる。また、第１カム部２４Ａと第２カム部２４Ｂとは、それぞれトーションスプリング３３を介して各片持ち梁部材３２を付勢することにより、常時当接されており、キートップ２の上下動に対応して当接位置が変化するので、第１カム部２４Ａ及び第２カム部２４Ｂの形状を必要に応じて変化させることにより、キー操作時に発生するクリック感を自在に設計することが可能となる。
【００９０】
また、各第１リンク部材３、第２リンク部材４におけるトーションスプリング３３を介してそれぞれ各片持ち梁部材３２を弾性的に付勢することにより、各片持ち梁部材３２に支持された第１カム部２４Ａ及び第２カム部２４Ｂを相互に当接させるようにしているので、第１カム部２４Ａと第２カム部２４Ｂとを相互に当接させる弾性力は、各トーションスプリング３３にて発現させればよく、従って、各片持ち梁部材３２に弾性力を負担させる必要はない。これより、各片持ち梁部材３２を樹脂材から低いコストで且つ比較的柔軟に形成することが可能となることから、長期に渡ってスイッチ操作を行った場合においても片持ち各梁部材３２にクリープが発生する虞は殆どなく、長期に渡り安定したスイッチ動作を保証することが可能となる。
【００９１】
更に、第１リンク部材３及び第２リンク部材４に、トーションスプリング３３を配置するスプリング配置部３４が設けられていることから、トーションスプリング３３を第１リンク部材３及び第２リンク部材４に一体に組み込むことが可能となり、結果的にキースイッチ装置１全体のコンパクト化を図ることが可能となる。
【００９２】
また、第１カム部２４Ａと第２カム部２４Ｂとを当接させる付勢部材として第１腕部３３Ａ及び第２腕部３３Ｂを有するトーションスプリング３３を使用し、第１腕部３３Ａをスプリング配置部３４の第１保持部３６の壁部材３５を介し、第２腕部３３Ｂを第２保持部３８の固定片３７を介して保持し、トーションスプリング３３において相互に付勢力を発現する第１腕部３３Ａと第２腕部３３Ｂを保持する簡単な構成により、各腕部３３Ａ、３３Ｂ間で生じる付勢力を効率的に片持ち梁部材３２に伝達することが可能となる。
【００９３】
更に、第１保持部３６の壁部３５におけるＵ字溝にて第１腕部３３Ａを移動可能に保持し、第２保持部３８の固定片３７にて第２腕部３３Ｂを固定的に保持し、トーションスプリング３３にて発生する付勢力は、片持ち梁部材３２に当接する第１腕部３３Ａから片持ち梁部材３２に伝達されることとなり、このとき、第１腕部３３Ａは第１保持部３６にて移動可能に保持されているので、キートップ２の押下操作時に第１腕部３３Ａは、第１カム部２４Ａと第２カム部２４Ｂとの間に発生する当接力に起因する反力に対応して第１保持部３６にてフレキシブルに移動しつつ第１カム部２４Ａと第２カム部２４Ｂとを常時当接させることが可能となる。
【００９４】
尚、本発明は前記第１及び第２実施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、変形が可能であることは勿論である。例えば、上記第１及び第２実施形態では、本発明をノート型パーソナルコンピュータに適応したが、タイプライタやワードプロセッサ等のキースイッチ装置を備えた電子機器に本発明を適応することができることはいうまでもない。
【００９５】
また、前記各実施形態では、押下途中におけるキートップ２の水平方向への移動を規制について、移動規制機構を係止部材１０と各リンク部材３、４との間に設ける構成としたが、キートップ２と各リンク部材３、４との間に移動規制機構を設けるように構成してもよい。
【００９６】
更に、前記各実施形態では、第１リンク部材３及び第２リンク部材４の上側軸部２１をキートップ２の裏面で回動可能に係止し、下側軸部２２を係止部材１０の係止溝１０Ａにて移動可能に係止するキースイッチ装置１について本発明の移動規制機構を具現化しているが、これらの係止関係が逆の係止関係にあるキースイッチ装置においても同様に実現することができることは勿論である。
【００９７】
また、本発明は、第１リンク部材３と第２リンク部材４とが相互にＸ字状に軸支された案内部材５についても同様に実現することができる。
【００９８】
【発明の効果】
以上説明した通り請求項１のキースイッチ装置では、第１リンク部材の第１カム部と第２リンク部材の第２カム部の一方のカム部を、第１リンク部材又は第２リンク部材から片持ち梁状に延出された片持ち梁部材により支持するとともに、第１カム部と第２カム部とが相互に当接する方向に片持ち梁部材を付勢部材により付勢しているので、第１リンク部材の第１カム部と第２リンク部材の第２カム部との当接状態、及び、片持ち梁部材を付勢する付勢部材の協働により、キートップを上方へ付勢して非押下位置に保持し、また、押下解除時にキートップを非押下位置に復帰させることが可能となる。従って、ラバースプリングや複雑な付勢機構を使用することなくキースイッチ装置を構成してコストの低減を図ることが可能となる。また、第１カム部と第２カム部とは、付勢部材を介して片持ち梁部材を付勢することにより、常時当接されており、キートップの上下動に対応して当接位置が変化するので、第１カム部及び第２カム部の形状を必要に応じて変化させることにより、キー操作時に発生するクリック感を自在に設計することが可能となる。また、付勢部材を介して片持ち梁部材を弾性的に付勢することにより、片持ち梁部材に支持された第１カム部又は第２カム部の一方のカム部を他方のカム部に当接させるようにしているので、第１カム部と第２カム部とを相互に当接させる弾性力は、付勢部材にて発現させればよく、従って、片持ち梁部材に弾性力を負担させる必要はない。これより、片持ち梁部材を樹脂材から低いコストで且つ比較的柔軟に形成することが可能となることから、長期に渡ってスイッチ操作を行った場合においても片持ち梁部材にクリープが発生する虞は殆どなく、長期に渡り安定したスイッチ動作を保証することが可能となる。
【００９９】
また、第１リンク部材又は第２リンク部材に、付勢部材を配置する配置部が設けられていることから、付勢部材を第１リンク部材又は第２リンク部材に一体に組み込むことが可能となり、結果的にキースイッチ装置全体のコンパクト化を図ることが可能となる。
【０１００】
更に、付勢部材として第１腕部及び第２腕部を有するトーションスプリングを使用し、第１腕部を配置部の第１保持部を介して、第２腕部を第２保持部を介して保持し、トーションスプリングにおいて相互に付勢力を発現する第１腕部と第２腕部を保持する簡単な構成により、各腕部間で生じる付勢力を効率的に片持ち梁部材に伝達することが可能となる。
【０１０１】
また、請求項２に係るキースイッチ装置では、第１保持部にて第１腕部を移動可能に保持し、第２保持部にて第２腕部を固定的に保持し、トーションスプリングにて発生する付勢力は、片持ち梁部材に当接する第１腕部から片持ち梁部材に伝達されることとなり、このとき、第１腕部は第１保持部にて移動可能に保持されているので、キートップの押下操作時に第１腕部は、第１カム部と第２カム部との間に発生する当接力に起因する反力に対応して第１保持部にてフレキシブルに移動しつつ第１カム部と第２カム部とを常時当接させることが可能となる。
【０１０２】
【０１０３】
【０１０４】
【０１０５】
【０１０６】
更に、請求項３に係るキーボードでは、請求項１のキースイッチ装置を備えていることから、前記請求項１の場合と同様の効果を得ることができる。
【０１０７】
そして、請求項４に係る電子機器では、前記請求項１のキースイッチ装置を備えたキーボードを備えており、これより請求項１の場合と同様、第１リンク部材の第１カム部と第２リンク部材の第２カム部の一方のカム部を、第１リンク部材又は第２リンク部材から片持ち梁状に延出された片持ち梁部材により支持するとともに、第１カム部と第２カム部とが相互に当接する方向に片持ち梁部材を付勢部材により付勢しているので、第１リンク部材の第１カム部と第２リンク部材の第２カム部との当接状態、及び、片持ち梁部材を付勢する付勢部材の協働により、キートップを上方へ付勢して非押下位置に保持し、また、押下解除時にキートップを非押下位置に復帰させることが可能となる。従って、ラバースプリングや複雑な付勢機構を使用することなくキースイッチ装置を構成してコストの低減を図ることが可能となる。また、第１カム部と第２カム部とは、付勢部材を介して片持ち梁部材を付勢することにより、常時当接されており、キートップの上下動に対応して当接位置が変化するので、第１カム部及び第２カム部の形状を必要に応じて変化させることにより、キー操作時に発生するクリック感を自在に設計することが可能とする。また、付勢部材を介して片持ち梁部材を弾性的に付勢することにより、片持ち梁部材に支持された第１カム部又は第２カム部の一方のカム部を他方のカム部に当接させるようにしているので、第１カム部と第２カム部とを相互に当接させる弾性力は、付勢部材にて発現させればよく、従って、片持ち梁部材に弾性力を負担させる必要はない。これより、片持ち梁部材を樹脂材から低いコストで且つ比較的柔軟に形成することが可能となることから、長期に渡ってスイッチ操作を行った場合においても片持ち梁部材にクリープが発生する虞は殆どなく、長期に渡り安定したスイッチ動作を保証することが可能となる。
更に、第１リンク部材又は第２リンク部材に、付勢部材を配置する配置部が設けられていることから、付勢部材を第１リンク部材又は第２リンク部材に一体に組み込むことが可能となり、結果的に電子機器に使用するキースイッチ装置全体のコンパクト化を図ることが可能となる。
また、付勢部材として第１腕部及び第２腕部を有するトーションスプリングを使用し、第１腕部を配置部の第１保持部を介して、第２腕部を第２保持部を介して保持し、トーションスプリングにおいて相互に付勢力を発現する第１腕部と第２腕部を保持する簡単な構成により、各腕部間で生じる付勢力を効率的に片持ち梁部材に伝達することが可能となる。
【０１０８】
【図面の簡単な説明】
【図１】 パーソナルコンピュータを示し、図１（Ａ）はノート型パーソナルコンピュータの斜視図、図１（Ｂ）はノート型パーソナルコンピュータの電気的構成を示すブロック図である。
【図２】 第１実施形態に係るキースイッチ装置の分解斜視図である。
【図３】 第１リンク部材及び第２リンク部材の平面図及び側面図である。
【図４】 トーションスプリングの平面図である。
【図５】 キートップの非押下状態からキートップを押下してスイッチング動作を行うに至る一連の動作を第１リンク部材、第２リンク部材の動きに着目して模式的に示す説明図である。
【図６】 第２実施形態に係るキースイッチ装置の分解斜視図である。
【図７】 第１リンク部材及び第２リンク部材の平面図及び側面図である。
【図８】 キートップの非押下状態からキートップを押下してスイッチング動作を行うに至る一連の動作を第１リンク部材、第２リンク部材の動きに着目して模式的に示す説明図である。
【符号の説明】
１ キースイッチ装置
２ キートップ
３ 第１リンク部材
４ 第２リンク部材
５ 案内部材
６ 支持プレート
７ メンブレンスイッチシート
８、９ 回動係止部
１０ 係止部材
１０Ａ 係止溝
１０Ｂ、Ｃ 接着固定部
１７Ｄ 壁部
２１ 上側軸部
２２ 下側軸部
２４Ａ 第１カム部
２４Ｂ 第２カム部
３２ 片持ち梁部材
３３ トーションスプリング
３３Ａ 第１腕部
３３Ｂ 第２腕部
３４ スプリング配置部
３５ 壁部
３６ 第１保持部
３７ 固定片
３８ 第２保持部
３９ 固定片
４０ 第３保持部
【発明の属する技術分野】
本発明は、一対のリンク部材を介してキートップの上下動を案内しつつスイッチング動作を行うキースイッチ装置、そのキースイッチ装置を備えたキーボード及びキーボードを備えた電子機器に関し、特に、キースイッチ装置に汎用されているラバースプリングや複雑なキートップ付勢機構を必要とすることなく、キートップの操作時に良好なクリック感を伴ってキー操作を行うことが可能であるとともに、クリック感を自在に設計することが可能であり、もってキースイッチ装置全体のコストを低減することが可能なキースイッチ装置と、そのキースイッチ装置を備えたキーボード及びそのキーボードを備えた電子機器に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来より、電子機器の一種であるノート型パーソナルコンピュータ等の小型化、薄型化等に伴い、これに付設されるキーボードにおけるキースイッチ装置について各種の装置が提案されている。この種のキースイッチ装置では、キートップを上方に付勢してキートップを非押下位置に保持し、また、キートップの押下時にはクリック感を伴いつつ座屈してスイッチング動作を行うとともに、スイッチング後にはキートップを非押下位置まで復帰させるについて、ラバースプリングが汎用されている。
【０００３】
ここに、ラバースプリングは、シリコンラバーやＥＰＤＭラバー等から形成されているが、一般的に、コストが高く、また、キースイッチ装置内で所定の位置に位置決めしつつ適正に組み込む作業は煩雑なものである。更に、ラバースプリングを使用する場合、キースイッチ装置のスイッチング特性は、ラバースプリングの特性に依存するところが大きく、従って、キースイッチ装置のスイッチング特性を自在に変更することは困難なものとなる。
【０００４】
かかる事情に基づき、近年、ラバースプリングを使用することなくキースイッチ装置を実現する各種の提案がなされている。例えば、特開平１０−１７２３８０号公報には、キートップのフックとベースモールドのフックとの間に一対の第1及び第２のリンクを可動状態で配置してキートップの上下動を各リンクにより案内するとともに、各リンクの連結部の間にゴムシートを張設したキースイッチ装置が記載されている。
【０００５】
かかるキースイッチ装置では、非押下時にキートップ裏面に形成された円形突起がゴムシートに密着してキートップは非押下状態に保持されており、また、キートップを押下した際には、円形突起を介してゴムシートの張力を増加させながら下方に押圧して円形突起、ゴムシートを貫通孔から下方に突出させることにより、クリック感を伴いつつ底板に支持されたメンブレンシートのスイッチ領域をスイッチングするものである。尚、キートップの押下を解除すると、キートップはゴムシートの弾性力により上方に移動され元の非押下位置に復帰する。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
前記した特開平１０−１７２３８０号公報に記載されたキースイッチ装置では、ラバースプリングを使用しないことからラバースプリングのサイズに影響されることなく、キースイッチ装置設計における自由度を増加させることが可能ではある。
【０００７】
しかしながら、前記キースイッチ装置では、一般に汎用されているラバースプリングは使用されていないものの、ラバースプリングがラバーシートに置換されただけであり、キースイッチ装置の構成上ラバーシートが必須とされていることから、キースイッチ装置全体のコストを低減するにはまだまだ不十分であり、また、ラバーシートを一対の各リンクの連結部間に張設する作業はキースイッチ装置の組立作業を煩雑化してしまう問題がある。また、キートップの押下時にクリック感を伴ってスイッチング動作を行うことが可能ではあるが、かかるクリック感を自在に設計することは極めて困難である。
【０００８】
また、前記ラバースプリングやラバーシートに代えて樹脂製の弾性部材を介してキートップを上方へ付勢するように構成したキースイッチ装置も従来より提案されているが、かかる樹脂製の弾性部材は、キースイッチ装置を構成する樹脂部材と一体形成できることからコスト的に有利であるものの、長期間に渡って使用した場合には、弾性部材に繰り返して付加される応力に起因してクリープ現象が発生して塑性変形してしまう虞がある。このように弾性部材に塑性変形が生じると、最早キートップの上下動を弾性的に支持することはできなくなり、場合によっては折損等によりキースイッチ装置として機能しなくなる虞がある。
【０００９】
本発明は前記従来における問題点を解消するためになされたものであり、キースイッチ装置に汎用されているラバースプリングや複雑なキートップ付勢機構を必要とすることなく、キートップの操作時に良好なクリック感を伴ってキー操作を行うことが可能であるとともに、クリック感を自在に設計することが可能であり、もってキースイッチ装置全体のコストを低減することが可能なキースイッチ装置と、そのキースイッチ装置を備えたキーボード及びそのキーボードを備えた電子機器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】
前記目的を達成するため請求項１に係るキースイッチ装置は、キートップと、キートップの下方にて可動状態で配置された一対の第１及び第２リンク部材を有し、第１及び第２リンク部材を介してキートップの上下動を案内しつつスイッチ部のスイッチングを行うキースイッチ装置において、前記第１リンク部材に形成された第１カム部と、前記第２リンク部材に形成され、前記第１カム部に対向する第２カム部と、前記第１カム部と第２カム部の少なくとも一方のカム部を支持し、第１リンク部材又は第２リンク部材から片持ち梁状に延出された片持ち梁部材と、前記第１カム部と第２カム部とが相互に当接する方向に、前記一方のカム部が形成された片持ち梁部材を弾性的に付勢する付勢部材と、前記片持ち梁部材が形成される第１又は第２リンク部材には、前記付勢部材を配置する配置部とを備え、前記付勢部材は、前記片持ち梁部材に当接する第１腕部及び第１腕部に対向する第２腕部を有するトーションスプリングからなり、前記配置部には、第１腕部を保持する第１保持部及び第２腕部を保持する第２保持部を有することを特徴とする。
【００１１】
前記請求項１のキースイッチ装置では、第１リンク部材の第１カム部と第２リンク部材の第２カム部の一方のカム部を、第１リンク部材又は第２リンク部材から片持ち梁状に延出された片持ち梁部材により支持するとともに、第１カム部と第２カム部とが相互に当接する方向に片持ち梁部材を付勢部材により付勢しているので、第１リンク部材の第１カム部と第２リンク部材の第２カム部との当接状態、及び、片持ち梁部材を付勢する付勢部材の協働により、キートップを上方へ付勢して非押下位置に保持し、また、押下解除時にキートップを非押下位置に復帰させることが可能となる。従って、ラバースプリングや複雑な付勢機構を使用することなくキースイッチ装置を構成してコストの低減を図ることが可能となる。また、第１カム部と第２カム部とは、付勢部材を介して片持ち梁部材を付勢することにより、常時当接されており、キートップの上下動に対応して当接位置が変化するので、第１カム部及び第２カム部の形状を必要に応じて変化させることにより、キー操作時に発生するクリック感を自在に設計することが可能となる。
【００１２】
また、付勢部材を介して片持ち梁部材を弾性的に付勢することにより、片持ち梁部材に支持された第１カム部又は第２カム部の一方のカム部を他方のカム部に当接させるようにしているので、第１カム部と第２カム部とを相互に当接させる弾性力は、付勢部材にて発現させればよく、従って、片持ち梁部材に弾性力を負担させる必要はない。これより、片持ち梁部材を樹脂材から低いコストで且つ比較的柔軟に形成することが可能となることから、長期に渡ってスイッチ操作を行った場合においても片持ち梁部材にクリープが発生する虞は殆どなく、長期に渡り安定したスイッチ動作を保証することが可能となる。
【００１３】
また、第１リンク部材又は第２リンク部材に、付勢部材を配置する配置部が設けられていることから、付勢部材を第１リンク部材又は第２リンク部材に一体に組み込むことが可能となり、結果的にキースイッチ装置全体のコンパクト化を図ることが可能となる。
【００１４】
更に、付勢部材として第１腕部及び第２腕部を有するトーションスプリングを使用し、第１腕部を配置部の第１保持部を介して、第２腕部を第２保持部を介して保持し、トーションスプリングにおいて相互に付勢力を発現する第１腕部と第２腕部を保持する簡単な構成により、各腕部間で生じる付勢力を効率的に片持ち梁部材に伝達することが可能となる。
【００１５】
また、請求項２に係るキースイッチ装置は、請求項１のキースイッチ装置において、前記第１保持部は第１腕部を移動可能に保持し、第２保持部は第２腕部を固定的に保持することを特徴とする。請求項２のキースイッチ装置では、第１保持部にて第１腕部を移動可能に保持し、第２保持部にて第２腕部を固定的に保持し、トーションスプリングにて発生する付勢力は、片持ち梁部材に当接する第１腕部から片持ち梁部材に伝達されることとなり、このとき、第１腕部は第１保持部にて移動可能に保持されているので、キートップの押下操作時に第１腕部は、第１カム部と第２カム部との間に発生する当接力に起因する反力に対応して第１保持部にてフレキシブルに移動しつつ第１カム部と第２カム部とを常時当接させることが可能となる。
【００１６】
【００１７】
【００１８】
【００１９】
【００２０】
【００２１】
【００２２】
更に、請求項３に係るキーボードは、請求項１のキースイッチ装置を少なくとも２以上備えている。かかる請求項３のキーボードでは、請求項１のキースイッチ装置を備えていることから、前記請求項１の場合と同様の効果を得ることができる。
【００２３】
そして、請求項４に係る電子機器は、キートップと、キートップの下方にて可動状態で配置された一対の第１及び第２リンク部材を有し、第１及び第２リンク部材を介してキートップの上下動を案内しつつスイッチ部のスイッチングを行うキースイッチ装置であって、前記第１リンク部材に形成された第１カム部と、前記第２リンク部材に形成され、前記第１カム部に対向する第２カム部と、前記第１カム部と第２カム部の少なくとも一方のカム部を支持し、第１リンク部材又は第２リンク部材から片持ち梁状に延出された片持ち梁部材と、前記第１カム部と第２カム部とが相互に当接する方向に、前記一方のカム部が形成された片持ち梁部材を弾性的に付勢する付勢部材と、前記片持ち梁部材が形成される第１又は第２リンク部材には、前記付勢部材を配置する配置部とを備え、前記付勢部材は、前記片持ち梁部材に当接する第１腕部及び第１腕部に対向する第２腕部を有するトーションスプリングからなり、前記配置部には、第１腕部を保持する第１保持部及び第２腕部を保持する第２保持部を有するキースイッチ装置を備え、文字や記号等を入力するキーボードと、文字や記号等を表示する表示手段と、前記キーボードからの入力データに基づいて前記表示手段に文字や記号等を表示させる制御手段とを備えたことを特徴とする。
【００２４】
請求項４の電子機器では、キーボードに付設されたキースイッチ装置を介して文字、記号等が入力された場合、そのキーボードからの入力データに基づき制御手段による制御下で文字、記号等が表示手段に表示される。このとき、請求項４の電子機器では、前記請求項１のキースイッチ装置を備えたキーボードを備えており、これより請求項１の場合と同様、第１リンク部材の第１カム部と第２リンク部材の第２カム部の一方のカム部を、第１リンク部材又は第２リンク部材から片持ち梁状に延出された片持ち梁部材により支持するとともに、第１カム部と第２カム部とが相互に当接する方向に片持ち梁部材を付勢部材により付勢しているので、第１リンク部材の第１カム部と第２リンク部材の第２カム部との当接状態、及び、片持ち梁部材を付勢する付勢部材の協働により、キートップを上方へ付勢して非押下位置に保持し、また、押下解除時にキートップを非押下位置に復帰させることが可能となる。従がって、ラバースプリングや複雑な付勢機構を使用することなくキースイッチ装置を構成してコストの低減を図ることが可能となる。また、第１カム部と第２カム部とは、付勢部材を介して片持ち梁部材を付勢することにより、常時当接されており、キートップの上下動に対応して当接位置が変化するので、第１カム部及び第２カム部の形状を必要に応じて変化させることにより、キー操作時に発生するクリック感を自在に設計することが可能となる。また、付勢部材を介して片持ち梁部材を弾性的に付勢することにより、片持ち梁部材に支持された第１カム部又は第２カム部の一方のカム部を他方のカム部に当接させるようにしているので、第１カム部と第２カム部とを相互に当接させる弾性力は、付勢部材にて発現させればよく、従って、片持ち梁部材に弾性力を負担させる必要はない。これより、片持ち梁部材を樹脂材から低いコストで且つ比較的柔軟に形成することが可能となることから、長期に渡ってスイッチ操作を行った場合においても片持ち梁部材にクリープが発生する虞は殆どなく、長期に渡り安定したスイッチ動作を保証することが可能となる。
更に、第１リンク部材又は第２リンク部材に、付勢部材を配置する配置部が設けられていることから、付勢部材を第１リンク部材又は第２リンク部材に一体に組み込むことが可能となり、結果的に電子機器に使用するキースイッチ装置全体のコンパクト化を図ることが可能となる。
また、付勢部材として第１腕部及び第２腕部を有するトーションスプリングを使用し、第１腕部を配置部の第１保持部を介して、第２腕部を第２保持部を介して保持し、トーションスプリングにおいて相互に付勢力を発現する第１腕部と第２腕部を保持する簡単な構成により、各腕部間で生じる付勢力を効率的に片持ち梁部材に伝達することが可能となる。
【００２５】
【００２６】
【００２７】
【発明の実施の形態】
以下、本発明に係るキースイッチ装置、キーボード及び電子機器について、本発明を具体化した第１実施形態に基づき図面を参照しつつ詳細に説明する。先ず、本実施形態に係る電子機器の一種であるノート型パーソナルコンピュータについて図１（Ａ）、（Ｂ）に基づき説明する。図１はノート型パーソナルコンピュータを示し、図１（Ａ）はノート型パーソナルコンピュータの斜視図、図１（Ｂ）はノート型パーソナルコンピュータの電気的構成を示すブロック図である。
【００２８】
図１（Ａ）において、ノート型パーソナルコンピュータ１００は、基本的に、各種演算処理を行うＣＰＵを内蔵した本体部１０２、及び、本体部１０２に対して開閉可能に支持されたディスプレイ１０３から構成されている。ここに、ディスプレイ１０３は、本体部１０２の連結部１０４に回動可能に支持されており、これより本体部１０２に対して開閉可能に構成されている。本体部１０２には、複数のキースイッチ装置１が配設されてなるキーボード１０５が設けられている。
【００２９】
また、図１（Ｂ）において、ＣＰＵ１０１には、パーソナルコンピュータ１００の各部を制御するためのプログラムが記憶されたＲＯＭ１０６、各種データを記憶するためのＲＡＭ１０７がバス１０８を介して接続されている。また、ＣＰＵ１０１には、バス１０８を介して入出力インターフェース１０９が接続されており、この入出力インターフェース１０９には、前記ディスプレイ１０３、キーボード１０５、文書や表計算等のプログラムが記憶されたハードディスク装置１１０が接続されている。前記ＣＰＵ１０１は、キーボード１０５からの入力データに基づいて、文書作成や表計算等のプログラムをハードディスク装置１１０から読み込んで実行したり、ディスプレイ１０３に文字や記号等を表示する。
【００３０】
次に、前記ノート型パーソナルコンピュータ１００のキーボード１０５に付設されている第１実施形態に係るキースイッチ装置の概略構成について図２に基づき説明する。図２はキースイッチ装置の分解斜視図である。
【００３１】
先ず、図２において、キースイッチ装置１は、基本的に、キートップ２、一対の第１リンク部材３、第２リンク部材４からなりキートップ２の上下動を案内する案内部材５、及び、案内部材５の下方にて支持プレート６上に配置されたメンブレンスイッチシート７（図５参照）から構成されている。
【００３２】
ここに、キートップ２はＡＢＳ樹脂等から成形されており、その表面上には印刷等により文字、数字等のキャラクタが形成されている。キートップ２の裏面には、第１リンク部材３に対応して２つの回動係止部８、８が一体に形成されており、また、第２リンク部材４に対応して２つの回動係止部９、９が一体に形成されている。各回動係止部８、９には、それぞれ係止溝８Ａ、９Ａが設けられている。各回動係止部８の係止溝８Ａは、第１リンク部材３の上側軸部２１（後述する）を回動可能に係止し、また、各回動係止部９の係止溝９Ａは、第２リンク部材４の上側軸部２１（後述する）を回動可能に係止する。更に、キートップ２の裏面側には、図５、図８に示すように、凹部５０が設けられている。かかる凹部５０は、後述する第１リンク部材３及び第２リンク部材４の上端部が当接されるものであり、キートップ２の非押下状態に対応して第１リンク部材３、第２リンク部材４を安定的に位置決めする作用を行う。
【００３３】
また、案内部材５は、第１リンク部材３と第２リンク部材４とを相互に組み合わせてなり、各第１及び第２リンク部材３、４は相互に類似した構成を有している。尚、各第１リンク部材３、第２リンク部材４の詳細な構成については後述する。
【００３４】
更に、案内部材５の下方には、図５に示すように、アルミニウム、鉄等から形成された金属薄板からなる支持プレート６上に載置されたメンブレンスイッチシート７が設けられている。メンブレンスイッチシート７は、所謂、銅箔、導電性塗料等から固定電極パターンを含むスイッチ回路パターンが形成された下側フィルムシートと、同様に下面に可動電極パターンが形成された上側フィルムシートとの間に、固定電極パターンと可動電極パターンとに対応してスイッチング孔が設けられたフィルムスペーサを介在させた三層構造を有している。かかるメンブレンスイッチシートの構成は公知であり、特願平２０００−９９１４８号の明細書、図面に記載した構成と同一の構成を有しているので、ここではその詳細な説明を省略する。
【００３５】
ここに、上側スイッチシート上には、金属、樹脂等から形成された２つのチップ状の係止部材１０が可動電極パターンの両側で接着剤により接着固定されている。各係止部材１０は同一の構成を有しており、中央部の接着固定部１０Ｂの両側には、長孔状の係止溝１０Ａが形成されている。また、各係止溝１０Ａの外側には、それぞれ接着固定部１０Ｃが設けられている。各係止部材１０は、キートップ２の中心から外れたキートップ２の側縁下方に配置されている。
【００３６】
各係止溝１０Ａには、第１リンク部材３の下側軸部２２、及び、第２リンク部材４の下側軸部２２が摺動可能に係止される。ここに、壁部１０Ｄは、後述するようにキートップ２の非押下状態で第１リンク部材３の下側軸部２２及び第２リンク部材８の下側軸部２２が当接し、キートップ２を非押下位置に規制する作用を行う。
【００３７】
また、各係止部材１０において、各係止溝１０Ａの近傍で内方側端縁には、壁部材３１が一体形成されている。各壁部材３１は、図２に示すように、外側に向かって湾曲する軸規制面３１Ａを有しており、かかる壁部材３１の軸規制面３１Ａには、後述する第１リンク部材３、第２リンク部材４の板状体１８に形成された規制突起３０が常時当接している。尚、前記係止部材１０及び壁部材３１は、金属薄板からなる支持プレート６から打抜加工、プレス加工を行うことによって支持プレート６と一体に形成することも可能である。
【００３８】
前記メンブレンスイッチシート７の上側フィルムシートの上面に各係止部材１０を接着固定する構成については、特願平１１−３２６０８号の明細書、図面に記載された構成と同一であり、その詳細な説明については特願平１１−３２６０８号の明細書、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。
【００３９】
次に、案内部材５を構成する２つの第１リンク部材３、第２リンク部材４の詳細な構成について図２及び図３に基づき説明する。ここに、第１リンク部材３と第２リンク部材４は、若干異なる構成を有している。図３は第１リンク部材３、第２リンク部材４の平面図及び側面図である。
【００４０】
図２、図３において、第１リンク部材３は、一対の板状体１８、１８、各板状体１８を連結する連結部１９、及び、連結部１９の基部近傍位置にて板状体１８の一端部から内方に向かって延出形成された延出部２０をポリアセタール樹脂等から一体に形成することにより構成される。各板状体１８の一端側（図２にて上側端、図３にて右側端）の近傍位置には、上側軸部２１が外側に向かって延設されており、また、各板状体１８の他端側（図２にて下側端、図３にて左側端）には、下側軸部２２が外側に向かって延出されている。各上側軸部２１は、前記したキートップ２の回動係止部８の係止溝８Ａに回動可能に係止され、また、各下側軸部２２は、メンブレンスイッチシート７の上側フィルムシートの表面に接着固定された係止部材１０の係止溝１０Ａに摺動可能に係止される。
【００４１】
前記延出部２０の外側端部には、第１カム部２４Ａが一体に形成されている。第１カム部２４Ａには、図３の側面図に示すように、下方にカム面２５Ａが形成されている。かかるカム面２５Ａとカム面２５Ａに連続する面との境界部には、カム頂点２７Ａが存在している。ここに、カム面２５Ａは、図５からも明らかなように、キートップ２の非押下位置に対応している。尚、図３の側面図には示されていないが、第１カム部２４Ａにおいて、カム頂点２７Ａに隣接してカム凹部２７Ｂが設けられている（図３における第２リンク部材４の側面図参照）。この点で、第１カム部２４Ａの構成は、後述する第２リンク部材４の第２カム部２４Ｂと同一構成を有する。
【００４２】
また、各板状体１８において、上側軸部２１よりも端部側（図２、図３中、右端側）には、ギア歯部２８が設けられている。ギア歯部２８は、１つ又は２つのギア歯２８Ａを有している。因みに、図３の側面図において、一方の側の板状体１８のギア歯部２８には２つのギア歯２８Ａが形成されており、他方の側の板状体１８のギア歯部２８には１つのギア歯２８Ａが形成されている。尚、第１リンク部材３及び第２リンク部材４の各ギア歯部２８は、相互に噛合しており、キートップ２の上下動を行う際に第１リンク部材３と第２リンク部材４とを同期して作動させる作用を行う。
【００４３】
更に、一方の板状体１８（図３では下側の板状体１８）の内壁からは、各板状体１８間の距離の略中央まで延びる樹脂弾性片２３が一体に形成されており、係る樹脂弾性片２３の下端には、スイッチ押圧部２６が設けられている。樹脂弾性片２３のスイッチ押圧部２６は、後述するように、キートップ２を押下した際にメンブレンスイッチシート７の上側スイッチシートにおける可動電極パターンを上側から弾性的に押圧し、下側フィルムシートの固定電極パターンとの間でスイッチング動作を行うものである。
【００４４】
また、第１リンク部材３の各板状体１８の側面からは、規制突起３０が、外側に向かって延出形成されている。かかる規制突起３０は、前記したように、係止部材１０に形成された壁部材３１の軸規制面３１Ａに常時当接している。
【００４５】
続いて、第２リンク部材４の構成について図２乃至図４に基づき説明する。図４はトーションスプリングの平面図である。尚、第１リンク部材３におけると同一の部材等については同一の番号を付して説明する。
【００４６】
これらの各図において、第２リンク部材４は、一対の板状体１８、１８、各板状体１８を連結する連結部１９、及び、一方の板状体１８の一端部（図３中、下側板状体１８の左側端部）から内方に向かって片持ち梁状に延出形成された片持ち梁部材３２をポリアセタール樹脂等から一体に形成することにより構成される。各板状体１８の一端側（図２にて上側端、図３にて左側端）の近傍位置には、上側軸部２１が外側に向かって延設されており、また、各板状体１８の他端側（図２にて下側端、図３にて右側端）には、下側軸部２２が外側に向かって延出されている。各上側軸部２１は、前記したキートップ２の回動係止部９の係止溝９Ａに回動可能に係止され、また、各下側軸部２２は、メンブレンスイッチシート７の上側フィルムシートの表面に接着固定された係止部材１０の係止溝１０Ａに摺動可能に係止される。
【００４７】
前記片持ち梁部材３２の外側端部には、第２カム部２４Ｂが一体に形成されている。第２カム部２４Ｂには、図３の側面図に示すように、下方にカム面２５Ａが形成されている。かかるカム面２５Ａとカム面２５Ａに連続する面との境界部には、第１リンク部材３のカム頂点２７Ａが回動可能に当接するカム凹部２７Ｂが存在している。ここに、カム面２５Ａは、図５からも明らかなように、第１リンク部材３のカム面２５Ａと協働してキートップ２の非押下位置に対応している。尚、図３の側面図には示されていないが、第２カム部２４Ｂにおいて、カム凹部２７Ｂに隣接してカム頂点２７Ａが設けられている（図３における第１リンク部材３の側面図参照）。この点で、第２カム部２４Ｂの構成は、前記した第１リンク部材３の第１カム部２４Ａと同一構成を有する。
【００４８】
また、各板状体１８において、上側軸部２１よりも端部側（図２、図３中、左端側）には、ギア歯部２８が設けられている。ギア歯部２８は、１つ又は２つのギア歯２８Ａを有している。因みに、図３の側面図において、一方の側の板状体１８のギア歯部２８には１つのギア歯２８Ａが形成されており、他方の側の板状体１８のギア歯部２８には２つのギア歯２８Ａが形成されている。
【００４９】
更に、第１リンク部材３の各板状体１８の側面からは、規制突起３０が、外側に向かって延出形成されている。かかる規制突起３０は、前記したように、係止部材１０に形成された壁部材３１の軸規制面３１Ａに常時当接している。
【００５０】
また、連結部１９、各板状体１８及び片持ち梁部材３２によって囲まれる領域は、図４に示すトーションスプリング３３を配置するスプリング配置部３４を構成する。ここに、トーションスプリング３３は、図４に示すように、第１腕部３３Ａと第２腕部３３Ｂとの間にコイル部３３Ｃを有し、片持ち梁部材３２を図３中左側に向かって弾性的に付勢する。そして、スプリング配置部３４において、一方の板状体１８の内壁面に形成されたＵ字状の壁部３５（図２参照）を有する第１保持部３６、連結部１９にて片持ち梁部材３２に対向して形成された３つの固定片３７を有する第２保持部３８、及び、各固定片３７に対向して片持ち梁部材３２の内側面に形成された２つの固定片３９を有する第３保持部４０が、設けられている。
【００５１】
ここに、第１保持部３６の壁部３５は、そのＵ字溝内でトーションスプリング３３の第１腕部３３Ａの端部を移動可能に保持する。第２保持部３８の各固定片３７は、第２腕部３３Ｂを固定的に保持する。第３保持部４０における各固定片３９は、第１腕部３３Ａを固定的に保持する。
【００５２】
かかる構成において、後述するように、キートップ２を押下した際には、その押下に基づく押下力が、相互に当接している第１リンク部材３の第１カム部２４Ａと第２リンク部材４の第２カム部２４Ｂに作用する。このとき、第１リンク部材３において延出部２０は弾性変形することはなく、第１カム部２４Ａはその位置に保持されたままであるが、片持ち梁部材３２は変形するので第２カム部２４Ｂは、トーションスプリング３３の付勢力に抗して図３中右側に移動する。この状態で、トーションスプリング３３の第１腕部３３Ａは第３保持部４０の各固定片３９を介して固定的に保持され、且つ、第２腕部３３Ｂは第２保持部３８の各固定片３７を介して固定的に保持されており、第１腕部３３Ａの端部は片持ち梁部材３２の変形に対応して第１保持部３６の壁部３５のＵ字溝内で移動可能であることから、片持ち梁部材３２の変形に基づく第２カム部２４Ｂの右側への移動に際して、第１腕部３３Ａの端部が壁部３５のＵ字溝内で移動することにより対応している。このように、トーションスプリング３３は、第１カム部２４Ａと第２カム部２４Ｂとが当接する方向に片持ち梁部材３２を常時付勢している。従って、第１カム部２４Ａと第２カム部２４Ｂとを相互に当接させる弾性力は、トーションスプリング３３にて発現させればよく、これより片持ち梁部材３２に弾性力を負担させる必要はない。この結果、片持ち梁部材３２を樹脂材から低いコストで且つ比較的柔軟に形成することが可能となることから、長期に渡ってスイッチ操作を行った場合においても片持ち梁部材３２にクリープが発生する虞は殆どなく、長期に渡り安定したスイッチ動作を保証することができる。
【００５３】
次に、前記第１実施形態に係るキースイッチ装置１の動作について図５に基づき説明する。図５はキートップ２の非押下状態からキートップ２を押下してスイッチング動作を行うに至る一連の動作を第１リンク部材３、第２リンク部材４の動きに着目して模式的に示す説明図である。
【００５４】
図５において、先ず、キートップ２を押下していない非押下状態においては、キートップ２は図５（Ａ）に示すように非押下位置に保持されている。この状態で、第１リンク部材３の第１カム部２４Ａにおけるカム面２５Ａ、及び、第２リンク部材４の第２カム部２４Ｂにおけるカム面２５Ａは、相互に当接した当接状態にあり、かかる当接状態においてトーションスプリング３３の付勢力は各カム面２５Ａ相互を当接する方向に作用している。これにより、図５（Ａ）に示すように、第１リンク部材３の下側軸部２２は係止部材１７における係止溝１０Ａの壁部１０Ｄの内壁面に当接し、また、第２リンク部材４の下側軸部２２は、同様に、係止部材１０における係止溝１０Ａの壁部１０Ｄの内壁面に当接しており、これによりキートップ２は非押下位置に安定的に保持されている。また、各カム面２５Ａが当接している当接状態においては、トーションスプリング３３の付勢力は各カム面２５Ａ相互を当接する方向に作用していることから、非押下位置に保持されたキートップ２が水平方向に移動してしまうことはなく、これよりキートップ２のガタツキを防止することができる。このとき、第１リンク部材３及び第２リンク部材４の各板状体１８に形成した規制突起３０は、壁部材３１の軸規制面３１Ａの上側に当接されている。
【００５５】
そして、キートップ２の押下を開始すると、キートップ２の押下に従って第１リンク部材３の上側軸部２１は回動係止部８の係止溝８Ａ内で時計方向に回動するとともに、第２リンク部材４の上側軸部２１は回動係止部９の係止溝９Ａ内で反時計方向に回動する。同時に、第１リンク部材３の下側軸部２２は係止部材１０の係止溝１０Ａ内で左方向に摺動するとともに、第２リンク部材４の下側軸部２２は係止部材１０の係止溝１０Ａ内で右方向に摺動する。このとき、各規制突起３０は、壁部材３１の軸規制面３１Ａの湾曲面に沿って当接しながら案内される。従って、規制突起３０と壁部材３１の軸規制面３１Ａとの協働作用に基づき、キートップ２の水平方向への移動を規制することが可能となる。また、第１リンク部材３の第１カム部２４Ａのカム面２５Ａと第２リンク部材４の第２カム部２４Ｂのカム面２５Ａとは、次第に離間していき、第１カム部２４Ａのカム頂点２７Ａと第２カム部２４Ｂのカム凹部２７Ｂとが当接するようになる。この状態が図５（Ｂ）に示されている。
【００５６】
このとき、カム頂点２７Ａとカム凹部２７Ｂとは、相互に位置決め作用を有しているので、相互にずれてしまうことは全くなく、各第１及び第２カム部２４Ａ、２４Ｂを完全に同期させることができる。
【００５７】
更にキートップ２を押下していくと、図５（Ｃ）に示す状態に至る。そして、第１リンク部材３の樹脂弾性片２３に形成されたスイッチ押圧部２６が、メンブレンスイッチシート７の上側フィルムシートを押圧する。これにより、上側フィルムシートの下面に形成された可動電極パターンが、フィルムスペーサのスイッチング孔を介して下側フィルムシートの固定電極パターンと接触し、所定のスイッチング動作が行われる。このとき、第１リンク部材３及び第２リンク部材４の各下側軸部２２は、図５（Ｃ）に示すように、係止溝１０Ａ内で壁部１０Ｄとは反対側の壁面に当接される。
【００５８】
また、樹脂弾性片２３は、図５（Ｃ）に示す状態から更にキートップ２が押下された場合に弾性変形されることから、樹脂弾性片２３がキートップ２の移動量を吸収して、所謂、キートップ２のオーバートラベルを実現することができる。
【００５９】
前記のようにスイッチング動作を行った後キートップ２の押下を解除すると、キートップ２は、第１リンク部材３の第１カム部２４Ａと第２リンク部材４の第２カム部２４Ｂとの間の相互作用、及び、トーションスプリング３３による付勢力の協働により、前記した動作と逆の動作を行い、図５（Ａ）に示す非押下位置まで復帰する。
【００６０】
前記したキートップの押下操作の間において、トーションスプリング３３の作用について説明すると、先ず、図５（Ａ）に示すキートップ２の非押下位置においては、トーションスプリング３３は、第１カム部２４Ａと第２カム部２４Ｂとが当接する方向に片持ち梁部材３２を常時付勢しており、かかるトーションスプリング３３の付勢力に基づき第１カム部２４Ａと第２カム部２４Ｂにおける各カム面２５Ａが相互に当接してキートップ２を非押下位置に保持している。このとき、トーションスプリング３３の第１腕部３３Ａは、図２に示すように、壁部３５のＵ字溝の端部（閉塞部）に当接している。
【００６１】
そして、キートップ２を押下した際には、その押下に基づく押下力が、相互に当接している第１リンク部材３の第１カム部２４Ａと第２リンク部材４の第２カム部２４Ｂに作用する。このとき、第１リンク部材３において延出部２０は弾性変形することはなく、第１カム部２４Ａはその位置に保持されたままであるが、片持ち梁部材３２は変形するので第２カム部２４Ｂは、トーションスプリング３３の付勢力に抗して図３中右側に移動する。この状態で、トーションスプリング３３の第１腕部３３Ａは第３保持部４０の各固定片３９を介して固定的に保持され、且つ、第２腕部３３Ｂは第２保持部３８の各固定片３７を介して固定的に保持されており、第１腕部３３Ａの端部は片持ち梁部材３２の変形に対応して第１保持部３６の壁部３５のＵ字溝の開放側へ移動する。
【００６２】
キートップ２の押下を解除すると、トーションスプリング３３の第１腕部３３Ａは、その弾性力に基づき壁部３５の開放側からＵ字溝の端部側に移動し、最終的に、Ｕ字溝の端部に当接係止する。
【００６３】
以上詳細に説明した通り第１実施形態に係るキースイッチ装置１では、第２リンク部材４の第２カム部２４Ｂを、第２リンク部材４から片持ち梁状に延出された片持ち梁部材３２により支持するとともに、第１リンク部材３の第１カム部２４Ａと第２カム部２４Ｂとが相互に当接する方向に片持ち梁部材３２をトーションスプリング３３により付勢するように構成したので、第１リンク部材３の第１カム部２４Ａと第２リンク部材４の第２カム部２４Ｂとの当接状態、及び、片持ち梁部材３２を付勢するトーションスプリング３３の協働により、キートップ２を上方へ付勢して非押下位置に保持し、また、押下解除時にキートップ２を非押下位置に復帰させることが可能となる。従って、ラバースプリングや複雑な付勢機構を使用することなくキースイッチ装置１を構成してコストの低減を図ることが可能となる。また、第１カム部２４Ａと第２カム部２４Ｂとは、トーションスプリング３３を介して片持ち梁部材３２を付勢することにより、常時当接されており、キートップ２の上下動に対応して当接位置が変化するので、第１カム部２４Ａ及び第２カム部２４Ｂの形状を必要に応じて変化させることにより、キー操作時に発生するクリック感を自在に設計することが可能となる。
【００６４】
また、トーションスプリング３３を介して片持ち梁部材３２を弾性的に付勢することにより、片持ち梁部材３２に支持された第２カム部２４Ｂを第１カム部２４Ａに当接させるようにしているので、第１カム部２４Ａと第２カム部２４Ｂとを相互に当接させる弾性力は、トーションスプリング３３にて発現させればよく、従って、片持ち梁部材３２に弾性力を負担させる必要はない。これより、片持ち梁部材３２を樹脂材から低いコストで且つ比較的柔軟に形成することが可能となることから、長期に渡ってスイッチ操作を行った場合においても片持ち梁部材３２にクリープが発生する虞は殆どなく、長期に渡り安定したスイッチ動作を保証することが可能となる。
【００６５】
また、第２リンク部材４に、トーションスプリング３３を配置するスプリング配置部３４が設けられていることから、トーションスプリング３３を第２リンク部材４に一体に組み込むことが可能となり、結果的にキースイッチ装置１全体のコンパクト化を図ることが可能となる。
【００６６】
更に、第１カム部２４Ａと第２カム部２４Ｂとを当接させる付勢部材として第１腕部３３Ａ及び第２腕部３３Ｂを有するトーションスプリング３３を使用し、第１腕部３３Ａをスプリング配置部３４の第１保持部３６の壁部３５を介し、第２腕部３３Ｂを第２保持部３８の固定片３７を介して保持し、トーションスプリング３３において相互に付勢力を発現する第１腕部３３Ａと第２腕部３３Ｂを保持する簡単な構成により、各腕部３３Ａ、３３Ｂ間で生じる付勢力を効率的に片持ち梁部材３２に伝達することが可能となる。
【００６７】
また、第１保持部３６の壁部３５におけるＵ字溝にて第１腕部３３Ａを移動可能に保持し、第２保持部３８の各固定片３７にて第２腕部３３Ｂを固定的に保持し、トーションスプリング３３にて発生する付勢力は、片持ち梁部材３２に当接する第１腕部３３Ａから片持ち梁部材３２に伝達されることとなり、このとき、第１腕部３３Ａは第１保持部３６の壁部３５のＵ字溝にて移動可能に保持されているので、キートップ２の押下操作時に第１腕部３３Ａは、第１カム部２４Ａと第２カム部２４Ｂとの間に発生する当接力に起因する反力に対応して第１保持部３６にてフレキシブルに移動しつつ第１カム部２４Ａと第２カム部２４Ｂとを常時当接させることが可能となる。
【００６８】
更に、第１リンク部材３及び第２リンク部材４の各板状体１８の側面から突出形成された規制突起３０、及び、係止部材１０における各係止溝１０Ａの近傍で内方側端縁にて一体形成された湾曲状の軸規制面３１Ａを有する壁部材３１を設けたので、規制突起３０と壁部材３１の軸規制面３１Ａとの協働作用に基づいてキートップの水平方向への移動を規制することができる。また、押下途中におけるキートップ２の水平方向への移動を規制するについて、比較的高さの大きい案内壁や位置決め部材等を全く必要とすることはなく、従って、簡単な構成を採用することによりコストの低減を図ることが可能となる。
【００６９】
続いて、前記したノート型パーソナルコンピュータ１００のキーボード１０５に付設される第２実施形態に係るキースイッチ装置について、図６乃至図８に基づき説明する。ここに、第２実施形態に係るキースイッチ装置は、次の点で前記第１実施形態に係るキースイッチ装置１と異なっている。即ち、前記第１実施形態に係るキースイッチ装置１においては、第１リンク部材３と第２リンク部材４とを異なる構成とし、第２リンク部材４にのみトーションスプリング３３を配置するように構成していたが、第２実施形態のキースイッチ装置では、第１リンク部材と第２リンク部材とを同一の構成にするとともに、各リンク部材にトーションスプリングを配置するように構成している。換言すれば、第２実施形態では、キートップの上下動を案内支持する案内部材を構成する一対のリンク部材として、第１実施形態のキースイッチ装置における２つの第２リンク部材４を使用していることとなる。また、第２実施形態のキースイッチ装置における残余の構成は、前記第１実施形態のキースイッチ装置１と同一であるので、以下においては同一の要素、部材等については同一の番号を付して説明することとし、また、第１実施形態と同一の構成についてはその説明を省略する。また、図６乃至図８において、説明の便宜を考慮して、規制突起３０と壁部材３１の構成については図示を省略した。
【００７０】
尚、図６は第２実施形態に係るキースイッチ装置の分解斜視図、図７は第１リンク部材、第２リンク部材の平面図及び側面図、キートップの非押下状態からキートップを押下してスイッチング動作を行うに至る一連の動作を第１リンク部材、第２リンク部材の動きに着目して模式的に示す説明図である。
【００７１】
これらの各図において、キートップ２の案内部材５を構成する第１リンク部材３と第２リンク部材４とは、同一の構成を有している。第１リンク部材３及び第２リンク部材４は、一対の板状体１８、１８、各板状体１８を連結する連結部１９、及び、一方の板状体１８の一端部（図７中、下側板状体１８の左側端部）から内方に向かって片持ち梁状に延出形成された片持ち梁部材３２をポリアセタール樹脂等から一体に形成することにより構成される。各板状体１８の一端側（図６にて上側端、図７にて左側端）の近傍位置には、上側軸部２１が外側に向かって延設されており、また、各板状体１８の他端側（図６にて下側端、図７にて右側端）には、下側軸部２２が外側に向かって延出されている。各上側軸部２１は、前記したキートップ２の回動係止部９の係止溝９Ａに回動可能に係止され、また、各下側軸部２２は、メンブレンスイッチシート７の上側フィルムシートの表面に接着固定された係止部材１０の係止溝１０Ａに摺動可能に係止される。
【００７２】
前記片持ち梁部材３２の外側端部には、第２カム部２４Ｂが一体に形成されている。第２カム部２４Ｂには、図７の側面図に示すように、下方にカム面２５Ａが形成されている。かかるカム面２５Ａとカム面２５Ａに連続する面との境界部には、第１リンク部材３のカム頂点２７Ａが回動可能に当接するカム凹部２７Ｂが存在している。ここに、カム面２５Ａは、図８からも明らかなように、第１リンク部材３のカム面２５Ａと協働してキートップ２の非押下位置に対応している。
【００７３】
また、各板状体１８において、上側軸部２１よりも端部側（図６、図７中、左端側）には、ギア歯部２８が設けられている。ギア歯部２８は、１つ又は２つのギア歯２８Ａを有している。因みに、図７の側面図において、一方の側の板状体１８のギア歯部２８には１つのギア歯２８Ａが形成されており、他方の側の板状体１８のギア歯部２８には２つのギア歯２８Ａが形成されている。
【００７４】
更に、第１リンク部材３の各板状体１８の側面からは、規制突起３０が、外側に向かって延出形成されている。かかる規制突起３０は、前記したように、係止部材１０に形成された壁部材３１の軸規制面３１Ａに常時当接している。
【００７５】
また、連結部１９の略中央部からは、弾性樹脂片２３が一体に形成されており、かかる弾性樹脂片２３の下端には、スイッチ押圧部２６が設けられている。樹脂弾性片２３のスイッチ押圧部２６は、後述するように、キートップ２を押下した際にメンブレンスイッチシート７の上側スイッチシートにおける可動電極パターンを上側から弾性的に押圧し、下側フィルムシートの固定電極パターンとの間でスイッチング動作を行うものである。尚、スイッチング動作は、第１リンク部材３と第２リンク部材４のいずれか一方のスイッチ押圧部２６を介して行えばよい。この場合には、スイッチング動作を行うスイッチ押圧部２６に対応してメンブレンスイッチシート７のスイッチ部を設計することとなる。
【００７６】
更に、連結部１９、各板状体１８及び片持ち梁部材３２によって囲まれる領域は、図４に示すトーションスプリング３３を配置するスプリング配置部３４を構成する。ここに、トーションスプリング３３は、図４に示すように、第１腕部３３Ａと第２腕部３３Ｂとの間にコイル部３３Ｃを有し、片持ち梁部材３２を図７中左側に向かって弾性的に付勢する。そして、スプリング配置部３４において、一方の板状体１８の内壁面に形成されたＵ字状の壁部３５（図６参照）を有する第１保持部３６、連結部１９にて片持ち梁部材３２に対向して形成された３つの固定片３７を有する第２保持部３８、及び、各固定片３７に対向して片持ち梁部材３２の内側面に形成された２つの固定片３９を有する第３保持部４０が、設けられている。
【００７７】
ここに、第１保持部３６の壁部３５は、そのＵ字溝内でトーションスプリング３３の第１腕部３３Ａの端部を移動可能に保持する。第２保持部３８の各固定片３７は、第２腕部３３Ｂを固定的に保持する。第３保持部４０における各固定片３９は、第１腕部３３Ａを固定的に保持する。
【００７８】
かかる構成において、後述するように、キートップ２を押下した際には、その押下に基づく押下力が、相互に当接している第１リンク部材３の第１カム部２４Ａと第２リンク部材の第２カム部２４Ｂに作用する。このとき、第１リンク部材３において片持ち梁部材３２は変形するので第１カム部２４Ａは、トーションスプリング３３の付勢力に抗して図６中左側に移動し、同時に、第２リンク部材４において片持ち梁部材３２は変形するので第２カム部２４Ｂは、トーションスプリング３２の付勢力に抗して図６中右側に移動する。この状態で、各第１リンク部材３、第２リンク部材４において、トーションスプリング３３の第１腕部３３Ａは第３保持部４０の各固定片３９を介して固定的に保持され、且つ、第２腕部３３Ｂは第２保持部３８の各固定片３７を介して固定的に保持されており、第１腕部３３Ａの端部は片持ち梁部材３２の変形に対応して第１保持部３６の壁部３５のＵ字溝内で移動可能であることから、片持ち梁部材３２の変形に基づく第２カム部２４Ｂの右側への移動した際には、第１腕部３３Ａの端部が壁部３５のＵ字溝内で移動することにより対応している。このように、第１リンク部材３及び第２リンク部材４におけるトーションスプリング３３は、第１カム部２４Ａと第２カム部２４Ｂとが当接する方向に各片持ち梁部材３２を常時付勢している。従って、第１カム部２４Ａと第２カム部２４Ｂとを相互に当接させる弾性力は、各トーションスプリング３３にて発現させればよく、これより片持ち梁部材３２に弾性力を負担させる必要はない。この結果、片持ち梁部材３２を樹脂材から低いコストで且つ比較的柔軟に形成することが可能となることから、長期に渡ってスイッチ操作を行った場合においても片持ち梁部材３２にクリープが発生する虞は殆どなく、長期に渡り安定したスイッチ動作を保証することができる。
【００７９】
次に、前記第２実施形態に係るキースイッチ装置１の動作について図８に基づき説明する。図８はキートップ２の非押下状態からキートップ２を押下してスイッチング動作を行うに至る一連の動作を第１リンク部材３、第２リンク部材４の動きに着目して模式的に示す説明図である。
【００８０】
図８において、先ず、キートップ２を押下していない非押下状態においては、キートップ２は図８（Ａ）に示すように非押下位置に保持されている。この状態で、第１リンク部材３の第１カム部２４Ａにおけるカム面２５Ａ、及び、第２リンク部材４の第２カム部２４Ｂにおけるカム面２５Ａは、相互に当接した当接状態にあり、かかる当接状態において第１リンク部材３と第２リンク部材４に配置されたトーションスプリング３３の付勢力は各カム面２５Ａ相互を当接する方向に作用している。これにより、図８（Ａ）に示すように、第１リンク部材３の下側軸部２２は係止部材１０における係止溝１０Ａの壁部１０Ｄの内壁面に当接し、また、第２リンク部材４の下側軸部２２は、同様に、係止部材１０における係止溝１０Ａの壁部１０Ｄの内壁面に当接しており、これによりキートップ２は非押下位置に安定的に保持されている。また、各カム面２５Ａが当接している当接状態においては、第１リンク部材３及び第２リンク部材４における各トーションスプリング３３の付勢力は各カム面２５Ａ相互を当接する方向に作用していることから、非押下位置に保持されたキートップ２が水平方向に移動してしまうことはなく、これよりキートップ２のガタツキを防止することができる。このとき、第１リンク部材３及び第２リンク部材４の各板状体１８に形成した規制突起３０は、壁部材３１の軸規制面３１Ａの上側に当接されている。
【００８１】
そして、キートップ２の押下を開始すると、キートップ２の押下に従って第１リンク部材３の上側軸部２１は回動係止部８の係止溝８Ａ内で時計方向に回動するとともに、第２リンク部材４の上側軸部２１は回動係止部９の係止溝９Ａ内で反時計方向に回動する。同時に、第１リンク部材３の下側軸部２２は係止部材１０の係止溝１０Ａ内で左方向に摺動するとともに、第２リンク部材４の下側軸部２２は係止部材１０の係止溝１０Ａ内で右方向に摺動する。このとき、各規制突起３０は、壁部材３１の軸規制面３１Ａの湾曲面に沿って当接しながら案内される。従って、規制突起３０と壁部材３１の軸規制面３１Ａとの協働作用に基づき、キートップ２の水平方向への移動を規制することが可能となる。また、第１リンク部材３の第１カム部２４Ａのカム面２５Ａと第２リンク部材４の第２カム部２４Ｂのカム面２５Ａとは、次第に離間していき、第１カム部２４Ａのカム頂点２７Ａと第２カム部２４Ｂのカム凹部２７Ｂとが当接するようになる。この状態が図８（Ｂ）に示されている。
【００８２】
このとき、カム頂点２７Ａとカム凹部２７Ｂとは、相互に位置決め作用を有しているので、相互にずれてしまうことは全くなく、各第１及び第２カム部２４Ａ、２４Ｂを完全に同期させることができる。
【００８３】
更にキートップ２を押下していくと、図８（Ｃ）に示す状態に至る。そして、第１リンク部材３の樹脂弾性片２３に形成されたスイッチ押圧部２６が、メンブレンスイッチシート７の上側フィルムシートを押圧する。これにより、上側フィルムシートの下面に形成された可動電極パターンが、フィルムスペーサのスイッチング孔を介して下側フィルムシートの固定電極パターンと接触し、所定のスイッチング動作が行われる。このとき、第１リンク部材３及び第２リンク部材４の各下側軸部２２は、図８（Ｃ）に示すように、係止溝１０Ａ内で壁部１０Ｄとは反対側の壁面に当接される。
【００８４】
また、各樹脂弾性片２３は、図８（Ｃ）に示す状態から更にキートップ２が押下された場合に弾性変形されることから、各樹脂弾性片２３がキートップ２の移動量を吸収して、所謂、キートップ２のオーバートラベルを実現することができる。
【００８５】
前記のようにスイッチング動作を行った後キートップ２の押下を解除すると、キートップ２は、第１リンク部材３の第１カム部２４Ａと第２リンク部材４の第２カム部２４Ｂとの間の相互作用、及び、各トーションスプリング３３による付勢力の協働により、前記した動作と逆の動作を行い、図８（Ａ）に示す非押下位置まで復帰する。
【００８６】
前記したキートップの押下操作の間において、トーションスプリング３３の作用について説明すると、先ず、図８（Ａ）に示すキートップ２の非押下位置においては、各トーションスプリング３３は、第１カム部２４Ａと第２カム部２４Ｂとが当接する方向に片持ち梁部材３２を常時付勢しており、かかるトーションスプリング３３の付勢力に基づき第１カム部２４Ａと第２カム部２４Ｂにおける各カム面２５Ａが相互に当接してキートップ２を非押下位置に保持している。このとき、トーションスプリング３３の第１腕部３３Ａは、図６に示すように、壁部３５のＵ字溝の端部（閉塞部）に当接している。
【００８７】
そして、キートップ２を押下した際には、その押下に基づく押下力が、相互に当接している第１リンク部材３の第１カム部２４Ａと第２リンク部材４の第２カム部２４Ｂに作用する。このとき、第１リンク部材３において片持ち梁部材３２は変形するので第１カム部２４Ａは、トーションスプリング３３の付勢力に抗して図６中左側に移動し、同時に、第２リンク部材４において片持ち梁部材３２は変形するので第２カム部２４Ｂは、トーションスプリング３２の付勢力に抗して図６中右側に移動する。この状態で、各第１リンク部材３、第２リンク部材４において、トーションスプリング３３の第１腕部３３Ａは第３保持部４０の各固定片３９を介して固定的に保持され、且つ、第２腕部３３Ｂは第２保持部３８の各固定片３７を介して固定的に保持されており、第１腕部３３Ａの端部は片持ち梁部材３２の変形に対応して第１保持部３６の壁部３５のＵ字溝の開放側へ移動する。
【００８８】
キートップ２の押下を解除すると、トーションスプリング３３の第１腕部３３Ａは、その弾性力に基づき壁部３５の開放側からＵ字溝の端部側に移動し、最終的に、Ｕ字溝の端部に当接係止する。
【００８９】
前記にて詳細に説明した通り第２実施形態に係るキースイッチ装置１では、第１リンク部材３の第１カム部２４Ａを支持する片持ち梁部材３２はトーションスプリング３３を介して、また、第２リンク部材４の第２カム部２４Ｂを支持する片持ち梁部材３２はトーションスプリング３３を介して、それぞれ第１カム部２４Ａと第２カム部２４Ｂとが相互に当接する方向に付勢されていることから、第１カム部２４Ａと第２カム部２４Ｂとの当接状態、及び、各片持ち梁部材３２をそれぞれ付勢する各トーションスプリング３３の協働により、キートップ２を上方へ付勢して非押下位置に保持し、また、押下解除時にキートップ２を非押下位置に復帰させることが可能となる。従って、ラバースプリングや複雑な付勢機構を使用することなくキースイッチ装置１を構成してコストの低減を図ることが可能となる。また、第１カム部２４Ａと第２カム部２４Ｂとは、それぞれトーションスプリング３３を介して各片持ち梁部材３２を付勢することにより、常時当接されており、キートップ２の上下動に対応して当接位置が変化するので、第１カム部２４Ａ及び第２カム部２４Ｂの形状を必要に応じて変化させることにより、キー操作時に発生するクリック感を自在に設計することが可能となる。
【００９０】
また、各第１リンク部材３、第２リンク部材４におけるトーションスプリング３３を介してそれぞれ各片持ち梁部材３２を弾性的に付勢することにより、各片持ち梁部材３２に支持された第１カム部２４Ａ及び第２カム部２４Ｂを相互に当接させるようにしているので、第１カム部２４Ａと第２カム部２４Ｂとを相互に当接させる弾性力は、各トーションスプリング３３にて発現させればよく、従って、各片持ち梁部材３２に弾性力を負担させる必要はない。これより、各片持ち梁部材３２を樹脂材から低いコストで且つ比較的柔軟に形成することが可能となることから、長期に渡ってスイッチ操作を行った場合においても片持ち各梁部材３２にクリープが発生する虞は殆どなく、長期に渡り安定したスイッチ動作を保証することが可能となる。
【００９１】
更に、第１リンク部材３及び第２リンク部材４に、トーションスプリング３３を配置するスプリング配置部３４が設けられていることから、トーションスプリング３３を第１リンク部材３及び第２リンク部材４に一体に組み込むことが可能となり、結果的にキースイッチ装置１全体のコンパクト化を図ることが可能となる。
【００９２】
また、第１カム部２４Ａと第２カム部２４Ｂとを当接させる付勢部材として第１腕部３３Ａ及び第２腕部３３Ｂを有するトーションスプリング３３を使用し、第１腕部３３Ａをスプリング配置部３４の第１保持部３６の壁部材３５を介し、第２腕部３３Ｂを第２保持部３８の固定片３７を介して保持し、トーションスプリング３３において相互に付勢力を発現する第１腕部３３Ａと第２腕部３３Ｂを保持する簡単な構成により、各腕部３３Ａ、３３Ｂ間で生じる付勢力を効率的に片持ち梁部材３２に伝達することが可能となる。
【００９３】
更に、第１保持部３６の壁部３５におけるＵ字溝にて第１腕部３３Ａを移動可能に保持し、第２保持部３８の固定片３７にて第２腕部３３Ｂを固定的に保持し、トーションスプリング３３にて発生する付勢力は、片持ち梁部材３２に当接する第１腕部３３Ａから片持ち梁部材３２に伝達されることとなり、このとき、第１腕部３３Ａは第１保持部３６にて移動可能に保持されているので、キートップ２の押下操作時に第１腕部３３Ａは、第１カム部２４Ａと第２カム部２４Ｂとの間に発生する当接力に起因する反力に対応して第１保持部３６にてフレキシブルに移動しつつ第１カム部２４Ａと第２カム部２４Ｂとを常時当接させることが可能となる。
【００９４】
尚、本発明は前記第１及び第２実施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、変形が可能であることは勿論である。例えば、上記第１及び第２実施形態では、本発明をノート型パーソナルコンピュータに適応したが、タイプライタやワードプロセッサ等のキースイッチ装置を備えた電子機器に本発明を適応することができることはいうまでもない。
【００９５】
また、前記各実施形態では、押下途中におけるキートップ２の水平方向への移動を規制について、移動規制機構を係止部材１０と各リンク部材３、４との間に設ける構成としたが、キートップ２と各リンク部材３、４との間に移動規制機構を設けるように構成してもよい。
【００９６】
更に、前記各実施形態では、第１リンク部材３及び第２リンク部材４の上側軸部２１をキートップ２の裏面で回動可能に係止し、下側軸部２２を係止部材１０の係止溝１０Ａにて移動可能に係止するキースイッチ装置１について本発明の移動規制機構を具現化しているが、これらの係止関係が逆の係止関係にあるキースイッチ装置においても同様に実現することができることは勿論である。
【００９７】
また、本発明は、第１リンク部材３と第２リンク部材４とが相互にＸ字状に軸支された案内部材５についても同様に実現することができる。
【００９８】
【発明の効果】
以上説明した通り請求項１のキースイッチ装置では、第１リンク部材の第１カム部と第２リンク部材の第２カム部の一方のカム部を、第１リンク部材又は第２リンク部材から片持ち梁状に延出された片持ち梁部材により支持するとともに、第１カム部と第２カム部とが相互に当接する方向に片持ち梁部材を付勢部材により付勢しているので、第１リンク部材の第１カム部と第２リンク部材の第２カム部との当接状態、及び、片持ち梁部材を付勢する付勢部材の協働により、キートップを上方へ付勢して非押下位置に保持し、また、押下解除時にキートップを非押下位置に復帰させることが可能となる。従って、ラバースプリングや複雑な付勢機構を使用することなくキースイッチ装置を構成してコストの低減を図ることが可能となる。また、第１カム部と第２カム部とは、付勢部材を介して片持ち梁部材を付勢することにより、常時当接されており、キートップの上下動に対応して当接位置が変化するので、第１カム部及び第２カム部の形状を必要に応じて変化させることにより、キー操作時に発生するクリック感を自在に設計することが可能となる。また、付勢部材を介して片持ち梁部材を弾性的に付勢することにより、片持ち梁部材に支持された第１カム部又は第２カム部の一方のカム部を他方のカム部に当接させるようにしているので、第１カム部と第２カム部とを相互に当接させる弾性力は、付勢部材にて発現させればよく、従って、片持ち梁部材に弾性力を負担させる必要はない。これより、片持ち梁部材を樹脂材から低いコストで且つ比較的柔軟に形成することが可能となることから、長期に渡ってスイッチ操作を行った場合においても片持ち梁部材にクリープが発生する虞は殆どなく、長期に渡り安定したスイッチ動作を保証することが可能となる。
【００９９】
また、第１リンク部材又は第２リンク部材に、付勢部材を配置する配置部が設けられていることから、付勢部材を第１リンク部材又は第２リンク部材に一体に組み込むことが可能となり、結果的にキースイッチ装置全体のコンパクト化を図ることが可能となる。
【０１００】
更に、付勢部材として第１腕部及び第２腕部を有するトーションスプリングを使用し、第１腕部を配置部の第１保持部を介して、第２腕部を第２保持部を介して保持し、トーションスプリングにおいて相互に付勢力を発現する第１腕部と第２腕部を保持する簡単な構成により、各腕部間で生じる付勢力を効率的に片持ち梁部材に伝達することが可能となる。
【０１０１】
また、請求項２に係るキースイッチ装置では、第１保持部にて第１腕部を移動可能に保持し、第２保持部にて第２腕部を固定的に保持し、トーションスプリングにて発生する付勢力は、片持ち梁部材に当接する第１腕部から片持ち梁部材に伝達されることとなり、このとき、第１腕部は第１保持部にて移動可能に保持されているので、キートップの押下操作時に第１腕部は、第１カム部と第２カム部との間に発生する当接力に起因する反力に対応して第１保持部にてフレキシブルに移動しつつ第１カム部と第２カム部とを常時当接させることが可能となる。
【０１０２】
【０１０３】
【０１０４】
【０１０５】
【０１０６】
更に、請求項３に係るキーボードでは、請求項１のキースイッチ装置を備えていることから、前記請求項１の場合と同様の効果を得ることができる。
【０１０７】
そして、請求項４に係る電子機器では、前記請求項１のキースイッチ装置を備えたキーボードを備えており、これより請求項１の場合と同様、第１リンク部材の第１カム部と第２リンク部材の第２カム部の一方のカム部を、第１リンク部材又は第２リンク部材から片持ち梁状に延出された片持ち梁部材により支持するとともに、第１カム部と第２カム部とが相互に当接する方向に片持ち梁部材を付勢部材により付勢しているので、第１リンク部材の第１カム部と第２リンク部材の第２カム部との当接状態、及び、片持ち梁部材を付勢する付勢部材の協働により、キートップを上方へ付勢して非押下位置に保持し、また、押下解除時にキートップを非押下位置に復帰させることが可能となる。従って、ラバースプリングや複雑な付勢機構を使用することなくキースイッチ装置を構成してコストの低減を図ることが可能となる。また、第１カム部と第２カム部とは、付勢部材を介して片持ち梁部材を付勢することにより、常時当接されており、キートップの上下動に対応して当接位置が変化するので、第１カム部及び第２カム部の形状を必要に応じて変化させることにより、キー操作時に発生するクリック感を自在に設計することが可能とする。また、付勢部材を介して片持ち梁部材を弾性的に付勢することにより、片持ち梁部材に支持された第１カム部又は第２カム部の一方のカム部を他方のカム部に当接させるようにしているので、第１カム部と第２カム部とを相互に当接させる弾性力は、付勢部材にて発現させればよく、従って、片持ち梁部材に弾性力を負担させる必要はない。これより、片持ち梁部材を樹脂材から低いコストで且つ比較的柔軟に形成することが可能となることから、長期に渡ってスイッチ操作を行った場合においても片持ち梁部材にクリープが発生する虞は殆どなく、長期に渡り安定したスイッチ動作を保証することが可能となる。
更に、第１リンク部材又は第２リンク部材に、付勢部材を配置する配置部が設けられていることから、付勢部材を第１リンク部材又は第２リンク部材に一体に組み込むことが可能となり、結果的に電子機器に使用するキースイッチ装置全体のコンパクト化を図ることが可能となる。
また、付勢部材として第１腕部及び第２腕部を有するトーションスプリングを使用し、第１腕部を配置部の第１保持部を介して、第２腕部を第２保持部を介して保持し、トーションスプリングにおいて相互に付勢力を発現する第１腕部と第２腕部を保持する簡単な構成により、各腕部間で生じる付勢力を効率的に片持ち梁部材に伝達することが可能となる。
【０１０８】
【図面の簡単な説明】
【図１】 パーソナルコンピュータを示し、図１（Ａ）はノート型パーソナルコンピュータの斜視図、図１（Ｂ）はノート型パーソナルコンピュータの電気的構成を示すブロック図である。
【図２】 第１実施形態に係るキースイッチ装置の分解斜視図である。
【図３】 第１リンク部材及び第２リンク部材の平面図及び側面図である。
【図４】 トーションスプリングの平面図である。
【図５】 キートップの非押下状態からキートップを押下してスイッチング動作を行うに至る一連の動作を第１リンク部材、第２リンク部材の動きに着目して模式的に示す説明図である。
【図６】 第２実施形態に係るキースイッチ装置の分解斜視図である。
【図７】 第１リンク部材及び第２リンク部材の平面図及び側面図である。
【図８】 キートップの非押下状態からキートップを押下してスイッチング動作を行うに至る一連の動作を第１リンク部材、第２リンク部材の動きに着目して模式的に示す説明図である。
【符号の説明】
１ キースイッチ装置
２ キートップ
３ 第１リンク部材
４ 第２リンク部材
５ 案内部材
６ 支持プレート
７ メンブレンスイッチシート
８、９ 回動係止部
１０ 係止部材
１０Ａ 係止溝
１０Ｂ、Ｃ 接着固定部
１７Ｄ 壁部
２１ 上側軸部
２２ 下側軸部
２４Ａ 第１カム部
２４Ｂ 第２カム部
３２ 片持ち梁部材
３３ トーションスプリング
３３Ａ 第１腕部
３３Ｂ 第２腕部
３４ スプリング配置部
３５ 壁部
３６ 第１保持部
３７ 固定片
３８ 第２保持部
３９ 固定片
４０ 第３保持部
Claims (4)
- キートップと、キートップの下方にて可動状態で配置された一対の第１及び第２リンク部材を有し、第１及び第２リンク部材を介してキートップの上下動を案内しつつスイッチ部のスイッチングを行うキースイッチ装置において、
前記第１リンク部材に形成された第１カム部と、
前記第２リンク部材に形成され、前記第１カム部に対向する第２カム部と、
前記第１カム部と第２カム部の少なくとも一方のカム部を支持し、第１リンク部材又は第２リンク部材から片持ち梁状に延出された片持ち梁部材と、
前記第１カム部と第２カム部とが相互に当接する方向に、前記一方のカム部が形成された片持ち梁部材を弾性的に付勢する付勢部材と、
前記片持ち梁部材が形成される第１又は第２リンク部材には、前記付勢部材を配置する配置部とを備え、
前記付勢部材は、前記片持ち梁部材に当接する第１腕部及び第１腕部に対向する第２腕部を有するトーションスプリングからなり、前記配置部には、第１腕部を保持する第１保持部及び第２腕部を保持する第２保持部を有することを特徴とするキースイッチ装置。 - 前記第１保持部は第１腕部を移動可能に保持し、第２保持部は第２腕部を固定的に保持することを特徴とする請求項１記載のキースイッチ装置。
- 前記請求項１記載のキースイッチ装置を少なくとも２以上備えたキーボード。
- キートップと、キートップの下方にて可動状態で配置された一対の第１及び第２リンク部材を有し、第１及び第２リンク部材を介してキートップの上下動を案内しつつスイッチ部のスイッチングを行うキースイッチ装置であって、
前記第１リンク部材に形成された第１カム部と、
前記第２リンク部材に形成され、前記第１カム部に対向する第２カム部と、
前記第１カム部と第２カム部の少なくとも一方のカム部を支持し、第１リンク部材又は第２リンク部材から片持ち梁状に延出された片持ち梁部材と、
前記第１カム部と第２カム部とが相互に当接する方向に、前記一方のカム部が形成された片持ち梁部材を弾性的に付勢する付勢部材と、
前記片持ち梁部材が形成される第１又は第２リンク部材には、前記付勢部材を配置する配置部とを備え、
前記付勢部材は、前記片持ち梁部材に当接する第１腕部及び第１腕部に対向する第２腕部を有するトーションスプリングからなり、前記配置部には、第１腕部を保持する第１保持部及び第２腕部を保持する第２保持部を有するキースイッチ装置を備え、文字や記号等を入力するキーボードと、
文字や記号等を表示する表示手段と、
前記キーボードからの入力データに基づいて前記表示手段に文字や記号等を表示させる制御手段とを備えたことを特徴とする電子機器。
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