JP3992405B2

JP3992405B2 - キースイッチ及びそれを使用するキーボード

Info

Publication number: JP3992405B2
Application number: JP22728099A
Authority: JP
Inventors: 吾郎渡邉; 和敏林; 淳一丸山; 敏明田中
Original assignee: Fujitsu Ltd; Fujitsu Component Ltd
Current assignee: Fujitsu Ltd; Fujitsu Component Ltd
Priority date: 1999-08-11
Filing date: 1999-08-11
Publication date: 2007-10-17
Anticipated expiration: 2019-08-11
Also published as: JP2001052562A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、打鍵操作されるキースイッチに関し、特にキースイッチ部品のリンク部材を弾性的に押圧支持する複数の弾性部材を一体形成した構造改良に関する。
【０００２】
【従来の技術】
キーボードは入力機器として一般的に使用されている。例えば実開平６−１７０５７号公報のキースイッチ装置および特開平１０−３３４７６０号公報の押釦スイッチがある。
【０００３】
これらキースイッチ装置および押釦スイッチを使用したキーボードは概略、キートップと、該キートップを上下方向に移動を案内する案内支持部材と、該案内支持部材と当接してキートップを上方に付勢するスプリング部材と、該キートップの上下方向の移動によってスイッチ動作を行うスイッチ部材とから構成されている。
【０００４】
そしてキーボードは下記の動作によって情報を入力する。
【０００５】
指でキートップを押圧することにより、キートップを上方に付勢するスプリング部材の抗力に反発しながら、案内支持部材がキートップを下方向に案内移動する。そして所定位置まで下降するとスイッチ部材のスイッチを動作させる。従って押下された情報が入力される。次に指をキートップから離すと付勢するスプリング部材の抗力によって、案内支持部材がキートップを上方向に案内移動してキートップを上方の元の位置まで戻す。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、上述した実開平６−１７０５７号公報および特開平１０−３３４７６０号公報はキートップを上方に付勢するスプリング部材とキートップを上下方向に移動を案内する案内支持部材と一対になっている。一般のキーボードは複数個のキースイッチ装置を搭載している。従って、案内支持部材と同数のスプリング部材を使用している。
【０００７】
このようなキースイッチ装置を組立てる場合は、部品点数が多い分だけ多くの工数が必要である。またスプリング部材と案内支持部材との接触位置および接触方向の違いにより、各キーの押下特性つまりキートップの下降距離対押下抗力の特性に差異を生じる。そしてキー入力時の操作に違和感が生じる。
【０００８】
本発明の目的は、キースイッチ装置の組立工数を減少して、そして各キーの押下特性の差異を減少させてキー入力時の操作の違和感を無くすことができる新しいキーボードを提供するものである。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
請求項１に記載の発明は、複数の開口部のそれぞれにガイド溝を有する支持枠と、前記支持枠の前記複数の開口部に個々に対応して配置される複数のキートップと、前記複数のキートップを前記支持枠の上で昇降可能に支持する複数のリンク部材であって、各々が、前記複数の開口部の各々の前記ガイド溝に係合する一対の支軸及びそれら支軸の間に延びるバーを有する複数のリンク部材と、前記複数のリンク部材の各々の一部に弾性押圧力を付与して、前記複数のキートップの各々を上昇位置に付勢する付勢手段とを具備するキースイッチにおいて、前記付勢手段は、前記複数の開口部に位置合わせされる空隙部を有して、前記支持枠に重ねて配置される付勢板を備え、前記付勢板は、前記空隙部の側縁に沿って、該付勢板を切り起して形成された複数の押圧部材を有し、それら押圧部材の各々が、前記複数のリンク部材の各々の前記バーの長さ方向中心部に当接されて、該バーに前記弾性押圧力を付与すること、を特徴とするキースイッチである。従って、キースイッチの組立工数を少なくすることができる。
【００１０】
請求項２に記載の発明は、請求項１に記載されたキースイッチを使用するキーボードを製作できる。結果として各キーの押下特性の差異を無くしたキーボードを提供できる。
【００１１】
【発明の実施の形態】
本発明の実施例を図面に基づいて説明する。
【００１２】
図１は本発明の実施例に係るキースイッチの分解斜視図であり、図２は本発明の実施例に係るキースイッチの断面図である。
以下、添付図面を参照して、本発明をその実施形態に基づき詳細に説明する。
各図面において、同一の構成要素には共通の参照符号を付す。
【００１３】
キースイッチ１は、オペレータの手指で打鍵される操作面１１ａを有したキートップ１０と、キートップ１０を支持枠４０の上で昇降方向へ案内支持する一対のリンク部材２０、２１と、キートップ１０をリンク部材２０、２１を介して上方へ弾性的に付勢する（付勢板）付勢手段３０と、キートップ１０の下方に配置される矩形枠状の支持枠４０と、この支持枠４０の下方に配置されてメンブレンスイッチ５１を有するメンブレンシート５０と、キースイッチ１の基部となる基台６０とを備える。
【００１４】
具体的には次の通りである。
【００１５】
キートップ１０は略矩形平面形状の操作面１１ａを有した皿状の部材であり、操作面１１ａの反対側の内面１１ｂに二つの枢着部１２が互いに前後方向に並置して形成されている。（以降説明を理解し易いように図面で左側を前方向とし、右側を後方向として記載する。）各対の枢着部１２は、キートップ１０の略中央で互いに離間して配置される。この各枢着部１２はキートップ１０の内面１１ｂから下方に向かう直立状に突設される板状片からなり、この板状片の略中心部に板厚方向へ貫通する孔状の軸受部１３を備える。この軸受部１３には下記に述べるリンク部材２０、２１の支軸２７が回転自在に装着される。また図示しないがキートップ１０は内面１１ｂの略中央、換言するとメンブレンシート５０のメンブレンスイッチ５１の上部位置に突起及び圧縮コイルバネを備える。この突起及び圧縮コイルバネは、キートップ１０の昇降動作によってメンブレンスイッチ５１をＯＮ／ＯＦＦさせる押圧手段としての役目をする。
【００１６】
次にリンク部は大略「ハ」字型に互いに連結されるリンク部材２０とリンク部材２１とから構成される。各リンク部材２０、２１は、対向する２個のアーム２３とそれらアーム２３を互いに連結するバー２４とを一体的に備えている。このバー２４の長さ方向の中心部は付勢手段３０の押圧部材３２と当接する。そして各アーム２３の下端はバー２４の反対側に延びる支軸２６が突設され、各アーム２３の上端にバー２４の反対側に延びる支軸２７が突設されている。そしてリンク部材２０の先端は突設した２枚の歯２８と１枚の歯２９が設けられている。そしてリンク部材２１の先端は突設した２枚の歯２８と１枚の歯２９が設けられている。これらの歯２８と歯２９は互いに噛合可能である。
【００１７】
更に（付勢板）付勢手段３０は略四角形をした平面形状の板厚約０．２mmのステンレス部材またはリン青銅等のバネ材である。この付勢手段３０は基台６０に固定されるネジ穴を複数個設けている。そして付勢手段３０は略四角形の空隙部３１が複数の列状に設けられている。この空隙部３１の両サイドに所定個数の押圧部材３２が対向配置されている。プレス工具で平面形状のステンレス部材から押圧部材３２の領域を除く領域を所定の形状に打ち抜ぬいている。そしてステンレス部材から押圧部材領域を平面から直角に曲げ起こして、この曲げ起こされた部材をプレス工具にて略「く」の字形状に曲げ押圧部材３２に成形する。この押圧部材３２の高さＨ１は約１．０mmであり、端面からの長さＬ１を有し、このＬ１は空隙部３１の側端に平行である。この平行部の端部から長さＬ２、長さＬ３を有している。これら長さＬ２と長さＬ３とは約１２０°の角度に曲げられた形状をしている。図２に模式図的に示すように、この約１２０°の角が各リンク部材２０、２１のバー２４の長さ方向の中心部を押圧する。このように１枚のステンレス部材及びリン青銅等から複数の押圧部材３２が一体的に製作される。プレス工具つまり金型で製作されるために各押圧部材３２は精度良く、量産可能である。この押圧部材３２は下記に述べるリンク部材を常時押圧する付勢手段３０である。
【００１８】
次に支持枠４０は略矩形平面形状の部材であり、この支持枠４０は基台６０に固定されるネジ穴を複数個設けている。そして略矩形の中心部に開口部４１を備えている。支持枠４０と付勢手段３０との相対位置関係は開口部４１の縦方向の中心が付勢手段３０の空隙部３１の縦方向の中心と同位置である。また開口部４１の横方向の中心が付勢手段３０の空隙部３１の横方向の中心と同位置である。そして支持枠４０の開口部４１を画成する対向する内縁部分４２に沿って、前側摺動係着部４４が１対に縦方向へ互いに離間して、かつ後側摺動係着部４５が１対に縦方向へ互いに離間して設けられている。この２対の摺動係着部４４、４５が前後方向へ互いに離間して形成されている。これら各摺動係着部４４、４５は支持枠４０の表面４３から突出する部分を有して内縁部分４２に突設されている。そして摺動係着部４４の側部は下記に述べるリンク部材２０、２１の支軸２６と当接するガイド溝４６が設けられている。このガイド溝４６は支持枠表面４３に平行な方向に前端を開放されて後端が閉鎖された形状である。そして後側摺動係着部４５は前端を閉鎖されて後端を開放された形状である。この各前後側の摺動係着部４４、４５は互いに方向を勝手違いにし、開口部４１内に計４個設けられている。
【００１９】
更にメンブレンシート５０は略矩形平面形状の部材であり、メンブレンシート５０は基台６０に固定されるネジ穴を各隅に設けている。メンブレンシート５０は２枚のフィルム状回路基板が印刷され、スペーサを介して積層したものである。この回路基板の対向位置に形成されたメンブレンスイッチ５１つまり導通接点がＯＮ／ＯＦＦする。メンブレンスイッチ５１は、初期状態は接点がＯＦＦの状態にある。そして打鍵操作によりキートップ１０が押下げられると、圧縮コイルばねの自由端がメンブレンシート５０に当接され、それによりメンブレンスイッチ５１がＯＮされる。キートップ１０の押圧力が解除されると、後述するようにキートップ１０が初期位置へ復帰しメンブレンスイッチ５１がＯＦＦの状態に戻る。
【００２０】
次に、キースイッチ１の底部に基部となる基台６０を設けている。基台６０は付勢手段３０、支持枠４０、メンブレンシート５０を固着するネジ穴が各隅に設けられている。
【００２１】
＜キースイッチの組立方法＞
これら付勢手段３０、支持枠４０、メンブレンスイッチ５０の順序で基台６０に例えばネジで固定される。
【００２２】
次に、リンク部材２０とリンク部材２１の歯２８、歯２９を噛合する。次にリンク部材２０に設けた支軸２７をキートップ１０の前側の枢着部１２の軸受穴１３に回動自在に嵌入する。更にリンク部材２１に設けた支軸２７をキートップ１０の後側の枢着部１２の軸受穴１３に回動自在に嵌入する。次にリンク部材２０の一端に設けた支軸２６を支持枠４０の前側摺動係着部４４のガイド溝４６に摺動自在に嵌入する。次にリンク部材２１の一端に設けた支軸２６を支持枠４０の後側摺動係着部４５のガイド溝４６に摺動自在に嵌入する。従って、付勢手段３０の押圧部材３２がリンク部材２０、２１のバー２４の長さ方向の中心に当接される。
【００２３】
以上のようにして、１個のキースイッチ１が組み立てられる。同様の手順にて所定個数のキースイッチ１が組み立てられキーボードとなる。
【００２４】
従ってキートップ１０と支持枠４０との間でリンク部材２０、２１が歯２８、歯２９との噛合部を介して互いに回動し、支持枠４０のガイド溝４６内を支軸２６が摺動自在に移動することで、キートップ１０は基台６０に対して垂直方向に移動できる。
【００２５】
結果として、本発明のキースイッチは押圧支持する複数の弾性部材を一体形成した構造であるために組立工数を少なくして、そして各キーの押下特性の差異を減少させてキー入力時の操作の違和感を無くすことができる。
【００２６】
また付勢手段３０は金属製の材料で説明したが、弾性力を有する樹脂で一体成形されてもかまわない。
【００２７】
＜キースイッチの動作説明＞
図２に示すキースイッチの断面図はキートップ１０に押圧力のかかっていない状態で、キートップ１０が初期位置にある。次にキートップ１０の操作面１１ａを指で押すとキートップ１０が垂直下降し始める。リンク部材２０、２１の歯２８、２９が噛合した状態のために互いのリンク部材２０、２１が同期して、リンク部材２０の支軸２７がキートップ１０の枢着部１２の軸受部１３内で時計方向に回動する。またリンク部材２１の支軸２７がキートップ１０の枢着部１２の軸受部１３内で反時計方向に回動する。次第にリンク部材２０とリンク部材２１の互いの歯２８、２９はお辞儀する形で降下する。そしてリンク部材２０、２１のバー２４に当接した押圧部材３２の抗力に反撥しながらリンク部材２０の支軸２６が摺動係着部４４のガイド溝４６を前側に、またリンク部材２１の支軸２６が摺動係着部４５のガイド溝４６を後側に移動する。さらにキートップ１０を押し続けると、やがて図示しないキートップ１０の内面１１ｂの略中央の突起及び圧縮コイルバネがメンブレンシート５０に当接され、それによりメンブレンスイッチ５１がＯＮされる。従って押下キー情報が上位機種に伝達される。
【００２８】
次にキートップ１０の操作面１１ａから指を解除するとリンク部材２０、２１のバー２４に当接した押圧部材３２の抗力によってリンク部材２０の支軸２６が摺動係着部４４のガイド溝４６を後側に、またリンク部材２１の支軸２６が摺動係着部４５のガイド溝４６を前側に移動する。更にリンク部材２０、２１の互いの歯２８、２９は上方に向け起き上がる。リンク部材２０の支軸２７がキートップ１０の枢着部１２の軸受部１３内で反時計方向に回動する。またリンク部材２１の支軸２７がキートップ１０の枢着部１２の軸受部１３内で時計方向に回動する。そしてキートップ１０が上昇し初期位置に戻る。
【００２９】
【発明の効果】
以上説明したとおり、本発明のようなキーボードはキースイッチは組立工数を減少して、そして各キーの押下特性の差異を減少させてキー入力時の操作の違和感を無くすことができる新しい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】本発明の実施例に係るキースイッチの分解斜視図、
【図２】本発明の実施例に係るキースイッチの断面図である。
【符号の説明】
１キースイッチ
１０キートップ
２０リンク部材
３０付勢手段
４０支持枠
５０メンブレンシート
６０基台

Claims

複数の開口部のそれぞれにガイド溝を有する支持枠と、
前記支持枠の前記複数の開口部に個々に対応して配置される複数のキートップと、
前記複数のキートップを前記支持枠の上で昇降可能に支持する複数のリンク部材であって、各々が、前記複数の開口部の各々の前記ガイド溝に摺動自在に係合する一対の支軸及びそれら支軸の間に延びるバーを有する複数のリンク部材と、
前記複数のリンク部材の各々の一部に弾性押圧力を付与して、該リンク部材を介して前記複数のキートップの各々を上昇位置に付勢する付勢手段とを具備するキースイッチにおいて、
前記付勢手段は、前記複数の開口部に位置合わせされる空隙部を有して、前記支持枠に重ねて配置される付勢板を備え、
前記付勢板は、前記空隙部の側縁に沿って、該付勢板を切り起して形成された複数の押圧部材を有し、それら押圧部材の各々が、前記複数のリンク部材の各々の前記バーの長さ方向中心部に当接されて、該バーに前記弾性押圧力を付与すること、
を特徴とするキースイッチ。
請求項１に記載されたキースイッチを使用するキーボード。