JP3966787B2 - キーボードスイッチ - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明はキーボードを構成するキーボードスイッチに関し、特に携帯情報端末（ＰＤＡ）や電子辞書等の小型・薄型機器のキーボードに用いて好適なキーボードスイッチに関する。
【０００２】
【従来の技術】
図４及び５は従来提案されているキーボードスイッチの構成を示したものであり、キーボードスイッチはこの例ではいわゆるヒンジキータイプとなっている。
プレート１１上には図４に示したようにメンブレンシート１２が搭載され、そのメンブレンシート１２上にラバーシート１３が搭載されている。ラバーシート１３にはドーム形状をなすラバードーム１３ａが上に凸とされて一体形成されており、このラバードーム１３ａの天頂部の内面には突起１３ｂが形成されている。
【０００３】
ラバーシート１３上には開口１４を有するハウジング１５が搭載され、ラバードーム１３ａはこのハウジング１５の開口１４内に位置されている。
キートップ１６はハウジング１５と一体形成されて開口１４内に位置されており、その一辺が肉薄とされたヒンジ１７を介してハウジング１５に支持されている。これら一体化されたハウジング１５、ヒンジ１７及びキートップ１６は樹脂成形によって形成される。
ヒンジ１７はこの例では図５に示したように、略方形状をなすキートップ１６の一辺の２箇所に設けられており、ラバードーム１３ａはこの一辺と対向する対向辺側に位置されて、その天頂部がキートップ１６の裏面と当接されている。
【０００４】
ハウジング１５上にはパネル１８が配置され、キートップ１６はパネル１８に設けられている窓１９を介して外部に臨む構造とされ、かつこのパネル１８によってその高さが規制されている。
キートップ１６の高さの規制は、キートップ１６のヒンジ１７が設けられている一辺と隣接する両辺に図５に示したように突出形成されている係止片１６ａがパネル１８の窓１９の周辺部によって押さえられることによって行われ、つまり係止片１６ａがパネル１８の下面に突き当たることによってキートップ１６の上方への動き（変位）が規制されている。キートップ１６は係止片１６ａがこのようにパネル１８によって押さえられることによりラバードーム１３ａと圧接した状態となる。
【０００５】
プレート１１上に順次搭載されているメンブレンシート１２、ラバーシート１３及びハウジング１５の位置決め固定は、ハウジング１５の下面側にボス１５ａを突設し、ラバーシート１３、メンブレンシート１２及びプレート１１にそれぞれ位置決め穴２１，２２及び２３を形成して、それら位置決め穴２１〜２３にボス１５ａを挿通させ、プレート１１の下面から突出したボス１５ａの先端を溶着することによって行われる。
また、パネル１８のハウジング１５への取り付けは、その裏面に塗布された粘着剤によってパネル１８を貼り付けることによって行われる。
【０００６】
このような構成を有するキーボードスイッチにおいては、キートップ１６を押圧操作すると、ヒンジ１７が撓んでキートップ１６が押し下げられ、ラバードーム１３ａが押しつぶされて、その突起１３ｂがメンブレンシート１２のスイッチ接点部を押圧し、これによりメンブレンシート１２の内部に形成されているスイッチ接点（図示せず）がＯＮとされる。
押圧を解除すると、ラバードーム１３ａの弾性復元力によりキートップ１６は元の位置に復帰し、スイッチ接点はＯＦＦとなる。
なお、図４中、１２ａ〜１２ｃはそれぞれメンブレンシート１２を構成する上面シート、下面シート、スペーサを示し、また図５中、１６ｂはキートップ１６の裏面に形成されている一対のストッパを示す。キートップ１６はこれら一対のストッパ１６ｂによって、押圧操作された際のオーバーストロークが制限されるものとなっている。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、上記のような構成とされたキーボードスイッチにおいては、メンブレンシート１２のスイッチ接点部を押す部品にラバードーム１３ａを使用しており、座屈反転による所望のクリック感及びその所要の弾性復元力を得るためにはラバードーム１３ａの小型・薄型化には限界があり、特に薄型化が困難なことから、キーボードスイッチの薄型化がこのラバードーム１３ａによって制限されるといった問題があった。
この発明の目的はこの問題に鑑み、薄型化を実現可能なキーボードスイッチを提供することにある。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
請求項１の発明によれば、キーボードスイッチはプレートと、そのプレート上に搭載されたメンブレンシートと、そのメンブレンシート上に配置されたフレームと、そのフレームに形成された開口内に位置し、上に凸とされてメンブレンシート上に搭載されたさら状をなすスナッププレートと、一辺側裏面に支持部を介して形成された軸がフレームに形成された保持部に回動可能に保持されて回動動作する構造とされ、その一辺と対向する他辺側裏面に形成された係止突起がフレームに形成された係止部に係合されて上方への回動が規制されているキートップと、そのキートップの上記他辺側裏面に取り付けられてスナッププレートの天頂部と圧接されたラバーとよりなり、キートップを押圧操作することにより、ラバーを介してスナッププレートが押圧されて反転し、その反転したスナッププレートによってメンブレンシートのスイッチ接点部が押圧される構造とされる。
【０００９】
請求項２の発明によれば、キーボードスイッチはプレートと、そのプレート上に搭載されたメンブレンシートと、そのメンブレンシート上に配置された開口を有するハウジングと、そのハウジングと一体形成されて上記開口内に位置し、一辺がヒンジを介してハウジングに支持され、その一辺と隣接する両辺に係止片が突出形成されているキートップと、そのキートップの上記一辺と対向する対向辺側裏面に取り付けられたラバーと、上記開口内に位置し、上に凸とされてメンブレンシート上に搭載され、天頂部がラバーと圧接されたさら状をなすスナッププレートと、ハウジング上に配置され、キートップが外部に臨む窓を具備し、その窓の周辺部によって上記係止片を押さえてキートップの高さを規制するパネルとよりなり、キートップを押圧操作することにより、ラバーを介してスナッププレートが押圧されて反転し、その反転したスナッププレートによってメンブレンシートのスイッチ接点部が押圧される構造とされる。
【００１０】
【発明の実施の形態】
この発明の実施の形態を図面を参照して実施例により説明する。
図１及び２はこの発明によるキーボードスイッチの一実施例を示したものであり、図２Ａは図１ＡにおけるＣＣ断面を示し、図２Ｂは図１ＡにおけるＤＤ断面を示す。
この例ではプレート１１上に搭載されたメンブレンシート１２上にフレーム３１が配置され、キートップ３２はこのフレーム３１によって保持されて回動動作する構造とされる。
【００１１】
キートップ３２は図１Ａに示したように略方形状をなし、その一辺側裏面に支持部３２ａを介してその一辺と平行に軸３２ｂが形成され、一方その一辺と対向する他辺側裏面には一対の係止突起３２ｃが突出形成されている。
軸３２ｂは両端部を除く中間部分が支持部３２ａに連結支持された構造とされ、一対の係止突起３２ｃはこの軸３２ｂの両端部とほぼ対向する位置に位置されて、軸３２ｂと反対側にその突起が突出されている。
フレーム３１の、軸３２ｂと対応する位置には矩形状の開口３３が形成され、この開口３３の長手方向両端部には保持部３１ａがそれぞれ開口３３上に位置するようにフレーム３１から突出形成されている。これら一対の保持部３１ａはフレーム３１を例えば絞り加工することによって形成され、図２Ａに示したような形状を有するものとされる。
【００１２】
一方、フレーム３１の、係止突起３２ｃと対応する位置には絞り加工により係止部３１ｂがそれぞれ形成されており、係止部３１ｂは図２Ａ，Ｂに示したように袋状とされて、その保持部３１ａと対向する側が開放された形状とされる。
キートップ３２のフレーム３１への取り付けはキートップ３２を後方から前方へ、つまり図２Ａにおいて右から左へスライドさせ、軸３２ｂを開口３３内に位置させてその両端部を保持部３１ａに嵌め込み、かつ一対の係止突起３２ｃを係止部３１ｂに係合させることによって行われる。
これにより、キートップ３２は軸３２ｂが一対の保持部３１ａに回動可能に保持されると共に、係止突起３２ｃが係止部３１ｂに係止されることにより、上方への回動が規制されるものとなり、つまりその高さが規制される。
【００１３】
上記のように取り付けられて回動動作する構造とされたキートップ３２の裏面の、係止突起３２ｃが位置する側の中央にはラバー３４が取り付けられ、このラバー３４とメンブレンシート１２との間にスナッププレート３５が介在される。
スナッププレート３５は例えばばね性ステンレス板等の金属板よりなり、さら状をなすもので、この例ではその天頂部に図２Ｂに示したように、わずかにくぼんだくぼみ３５ａが形成されている。スナッププレート３５はフレーム３１に形成された円形の開口３６内に位置しており、上に凸とされてメンブレンシート１２上に搭載されている。
【００１４】
ラバー３４は圧入部３４ａとフランジ部３４ｂと突起３４ｃとよりなり、圧入部３４ａがキートップ３２の裏面に突出形成された筒状をなす取り付け部３２ｄに圧入されてキートップ３２に取り付けられており、フランジ部３４ｂの下面に突出された突起３４ｃがスナッププレート３５の天頂部と圧接されている。
このような構造において、スナッププレート３５は、図２では図示を省略しているが、スナッププレート３５を覆うようにしてメンブレンシート１２上に貼り付けられた片面に粘着剤を有する固定シートによってメンブレンシート１２上に位置決め固定されており、この固定シートとフレーム３１との間にはわずかな隙間が設けられている。
【００１５】
フレーム３１及びプレート１１は共にステンレス板や鉄板等によって構成され、フレーム３１はメンブレンシート１２上に配置された固定シートとの間に、上記のようなわずかな隙間を有する状態で、プレート１１と溶接あるいはかしめ等で固定される。
また、プレート１１上に位置するメンブレンシート１２及びフレーム３１の位置決めは、例えばフレーム３１に絞り加工によってボスを形成し、このボスをメンブレンシート１２及びフレーム１１に設けた位置決め穴に挿通させることによって行われる。なお、これら溶接もしくはかしめ部及びボスによる位置決め部の図示はこの例では省略している。
【００１６】
上記のような構造を有するキーボードスイッチにおいては、キートップ３２を押圧操作すると、キートップ３２は軸３２ｂを中心として回動し、ラバー３４を介してスナッププレート３５が押圧される。そして、押圧されて反転したスナッププレート３５によってメンブレンシート１２のスイッチ接点部が押圧され、メンブレンシート１２の内部に形成されているスイッチ接点がＯＮとなる。
押圧を解除すると、スナッププレート３５はその弾性復元力により反転復帰し、これによりキートップ３２は元の位置に復帰してスイッチ接点はＯＦＦとなる。
【００１７】
このように、この例では金属板よりなるスナッププレート３５が反転動作してメンブレンシート１２が押圧されるものとなっており、このスナッププレート３５は従来のラバードーム１３ａに比し、大幅に薄型に構成でき、例えば板厚０．０６ｍｍのばね性ステンレス板を使用して全高０．３ｍｍといった厚さに構成することができることから、従来にない例えば全厚Ｔ（図２Ｂ参照）が２．５ｍｍといった薄型のキーボードスイッチを実現することができるものとなる。以下、この全厚Ｔ＝２．５ｍｍのキーボードスイッチの各部の厚さの一例を示す。

なお、上述した実施例ではキートップがその側方に位置するヒンジに支持されてなる図４及び５に示した従来のヒンジキータイプのキーボードスイッチと異なり、キートップ３２に一体形成された軸３２ｂがフレーム３１に回動可能に保持されてなる構造とされ、その保持部３１ａ及び上方への回動を規制する係止部３１ｂはキートップ３２の下にあり、つまりキートップ３２の大きさ内にあるため、ヒンジキータイプに比し、キーボードスイッチ間の間隔を小さくすることができ、その点でキーボードの小型化を図ることができる。
【００１８】
図３はヒンジキータイプのキーボードスイッチにおけるこの発明に関連する提案例を示したものであり、図４と対応する部分には同一符号を付し、その詳細な説明を省略する。
この例では図４におけるラバードーム１３ａが一体形成されたラバーシート１３は削除され、ラバードーム１３ａに替えて図２と同様にスナッププレート３５がメンブレンシート１２上に搭載される。
スナッププレート３５の位置決め固定は図示を省略しているが、図２の場合と同様に片面に粘着剤を備えた固定シートをスナッププレート３５を覆うようにしてメンブレンシート１２上に貼り付けることによって行われ、この固定シート上にわずかな隙間を介してヒンジ１７及びキートップ１６が一体形成されたハウジング１５が配置される。
【００１９】
キートップ１６の、ヒンジ１７に支持されている一辺と対向する対向辺側裏面には筒状をなす取り付け部１６ｃが突出形成されており、この取り付け部１６ｃに図２と同様にラバー３４が取り付けられ、その突起３４ｃがスナッププレート３５の天頂部と圧接される。
なお、キートップ１６には図５と同様に係止片１６ａ及びストッパ１６ｂ（図示せず）が形成されており、係止片１６ａがパネル１８に押さえられることにより、その高さが規制され、またストッパ１６ｂによってオーバーストロークが制限されるものとなっている。
【００２０】
この図３に示したキーボードスイッチにおいてもラバードーム１３ａに替えてスナッププレート３５を用いたことにより、従来に比し、薄型に構成でき、例えば図４におけるラバードーム１３ａの全高が１．７ｍｍ程度となっていたのに対し、スナッププレート３５の全高は０．３ｍｍとすることができ、これにより例えば全厚Ｔが２．５ｍｍといった薄型のキーボードスイッチを実現することができるものとなる。この場合の各部の厚さの一例を以下に示す。

なお、プレート１１、メンブレンシート１２、ハウジング１５及びパネル１８の互いの位置決め固定は図４に示した従来のキーボードスイッチと同様に行われる。この際、ハウジング１５に設けたボスのプレート１１下面での溶着部がプレート１１下面より突出しないように、例えばプレート１１に座ぐりを設け、その座ぐり内に溶着部が位置するようにしてもよい。プレート１１はこの例では例えばアルミニウム板によって構成される。
【００２１】
上述した提案例ではいずれもキートップ３２，１６にラバー３４を圧入して、ラバー３４によってスナッププレート３５を押す構造となっており、このようにラバー３４を介してスナッププレート３５を押すことにより、キートップ３２，１６で、つまり樹脂で直接スナッププレート３５を押すものより、ストロークを伸ばすことができ、また高寿命化を図ることができる。
【００２２】
【発明の効果】
以上説明したように、この発明によればメンブレンシートのスイッチ接点部を押す部品にラバードームではなく、さら状をなすスナッププレートを用いるものとなっており、よってキーボードスイッチの大幅な薄型化を実現することができ、特に携帯情報端末（ＰＤＡ）や電子辞書等の小型・薄型機器のキーボードに用いて好適なキーボードスイッチが得られるものとなる。
【図面の簡単な説明】
【図１】 Ａは請求項１の発明の一実施例を示す平面図、Ｂはその正面図。
【図２】 Ａは図１ＡにおけるＣＣ断面図、Ｂは図１ＡにおけるＤＤ断面図。
【図３】 請求項１に関連する提案例を示す断面図。
【図４】 従来のヒンジキータイプのキーボードスイッチの構成を示す断面図。
【図５】 図４のキーボードスイッチの平面図。

Claims (1)

1. プレートと、
   そのプレート上に搭載されたメンブレンシートと、
   一方の辺側の裏面に中央部が支持部に連結支持されて上記一方の辺と平行に軸が形成され、上記一方の辺と対向する他辺側裏面に上記軸の両端部に対向する位置に一対の係止突起が形成されているキートップと、
   上記メンブレンシート上に配置され、上記軸と対応する位置に開口が形成され、その開口の両端部に位置するようにそれぞれ上記軸の両端部を回動自在に嵌め込む保持部が形成され、上記一対の係止突起とそれぞれ対応する位置に上記係止突起と係合する係止部が形成されたフレームと、
   そのフレームに形成された開口内に位置し、上に凸とされて上記メンブレンシート上に搭載されたさら状をなすスナッププレートと、
   そのキートップの上記他辺側裏面に取り付けられて上記スナッププレートの天頂部と圧接されたラバーとよりなり、
   上記キートップを押圧操作することにより、上記ラバーを介して上記スナッププレートが押圧されて反転し、その反転したスナッププレートによって上記メンブレンシートのスイッチ接点部が押圧される構造とされていることを特徴とするキーボードスイッチ。

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