JP4012707B2 - キースイッチ - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明はキースイッチに係わり、キーボード入力装置、またはゲーム機等のコントローラに用いて好適なキースイッチに関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来のキースイッチは、図３の分解斜視図に示すように、最上部にキートップ１１が配設されている。このキートップ１１は、上部に操作壁１１ａを有し、この操作壁１１ａの周囲がテーパー状の側壁１１ｂで囲まれて、内部が空洞状になっている。また、操作壁１１ａの裏面からは、支持軸１１ｃが下方に突出形成されている。前記支持軸１１ｃの一部には、鈎状の抜け止め部１１ｄが突出形成されている。また、支持軸１１ｃには、複数の割溝１１ｅが形成されている。
【０００３】
前記キートップ１１の下部にはアッパーケース１２が配設されており、このアッパーケース１２は、中央部にボス穴１２ａを有するボス部１２ｂが突出形成され、ボス穴１２ａの下部にボス穴１２ａの穴径より大きなラバー支持部１２ｃが形成されている。
前記ラバー支持部１２ｃには、形状がドーム状で内部が空洞になったラバースプリング１３の台座部１３ａを接着剤等で取付可能になっている。前記ラバースプリング１３は、上方の頂部１３ｂを押圧すると弾性変形して、頂部１３ｂが下方に降下するようになっている。
また、ラバースプリング１３を取り付けたアッパーケース１２の下部には、スイッチ回路（図示せず）を有するメンブレンスイッチ１４が配設され、このメンブレンスイッチ１４の下部には、メンブレンスイッチ１４を載置可能な平坦状のロアーケース１５が配設されている。
【０００４】
このような構成の従来のキースイッチの組立は、まず、アッパーケース１２のボス穴１２ａに、キートップ１１の支持軸１１ｃを挿入して嵌合させると、抜け止め部１１ｄが形成された部分の支持軸１１ｃが、割溝１１ｅによって、内側に弾性変形して、支持軸１１ｃを無理なくボス穴１２ａに嵌合させて、抜け止め部１１ｄによって支持軸１１ｃがボス穴１２ａから抜け止めされる。
次に、アッパーケース１２のラバー支持部１２ｃにラバースプリング１３の台座部１３ａを接着剤等で取り付けると、キートップ１１、アッパーケース１２、ラバースプリング１３が一体化されてキートップ半製品（図示せず）が組立される。
【０００５】
また、例えばゲーム機等のコントローラの基板をロアーケース１５とし、このロアーケース１５の上面にメンブレンスイッチ１４を載置する。このメンブレンスイッチ１４上から前述したキートップ半製品を重ねて載置する。
そして、アッパーケース１２を、ゲーム機等のコントローラの上ケース（図示せず）等で挟み込んでロアーケース１５に固定すると、キートップ半製品、メンブレンスイッチ１４がロアーケース１５に一体化されて、ゲーム機等のコントローラ側に組み込むことができる。
【０００６】
このように組み立てられた、従来のキースイッチの動作は、まず、ラバースプリング１３により上方に弾性付勢された初期状態のキートップ１１の操作壁１１ａを、下方に押圧してキートップ１１を降下させる。
すると、支持軸１１ｃがボス穴１２ａ内をスライド移動して、支持軸１１ｃの下端部がラバースプリング１３の頂部１３ｂを押圧する。
このことにより、ドーム状のラバースプリング１３は弾性変形して、頂部１３ｂが降下する。この頂部１３ｂの降下により、メンブレンスイッチ１４に形成したスイッチ回路（図示せず）の接点部が押圧される。そして、スイッチ回路の接点の切り換えが行われる。
【０００７】
また、キートップ１１の押圧を解除すると、弾性変形していたラバースプリング１３が、初期状態のドーム状に復帰して、頂部１３ｂが元の上方に位置する。
このことにより、支持軸１１ｃが上方に押し上げられて、キートップ１１が初期状態に復帰する。
このような従来のキースイッチは、キートップ１１の押圧操作により、ラバースプリング１３の頂部１３ｂを降下させて、スイッチ回路の接点切り換え後も、ラバースプリング１３が弾性変形して、キートップ１１が更に下方に降下するオーバストロークを形成することができ、操作フィーリングが良かった。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、従来のキースイッチは、キートップ１１を押圧することにより、ラバースプリング１３を介して、メンブレンスイッチ１４の接点の切り換えを行っていたので、部品点数が多くなりコストアップになっていた。
また、キートップ１１とアッパーケース１２とは同じ樹脂材料で形成していたので、支持軸１１ｃとボス穴１２ａとの摺動摩擦が大きくなり、ボス穴１２ａ内を、支持軸１１ｃが繰り返しスライド移動すると、操作軸１１ｃ、あるいはボス穴１２ａが摩耗して、操作軸１１ｃのスムーズなスライド移動ができなくなるおそれがあった。
その対策として、従来のキースイッチは、支持軸１１ｃ、またはボス穴１２ａに摺動グリスを塗布していたので、組立性が悪かった。
【０００９】
また、キートップ１１の支持軸１１ｃには、複数の割溝１１ｅを形成していたので、キートップ１１を押圧時に、誤って斜め方向の押圧荷重が加ええられると、支持軸１１ｃが斜めになって、キートップ１１をスムーズに降下させることができなくなることがあった。
本発明は、前述したような問題点に鑑みてなされたもので、部品点数の削減と、組立性の向上が可能なキースイッチ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】
前記課題を解決するための第１の解決手段として、昇降可能なキートップと、このキートップに形成した支持軸を軸支可能なボス穴を有するアッパーケースと、前記キートップの昇降に伴って接点の切り換えがされるスイッチ回路を有するメンブレンスイッチとを備え、前記キートップは、前記支持軸が挿通可能な挿通穴を有する支持プレートに連結部で連結され、前記連結部は、前記キートップと前記支持プレートのそれぞれの一端部側を連結し、前記キートップは、他端部側に前記支持軸と同方向に突出する係止突起を形成し、前記支持プレートは、他端部側に前記係止突起が係合可能な係止穴を有し、前記支持プレート上に前記キートップを対向させて重ねると、前記係止突起が前記係止穴に抜け止めされ、前記キートップの上昇が規制されると共に、前記支持軸が前記ボス穴にスライド可能に軸支されることにより、前記キートップが前記連結部により前記支持プレートから離れる方向に弾性付勢され、前記キートップを押圧すると、前記支持軸が前記メンブレンスイッチを押圧して前記スイッチ回路の前記接点の切り換えがされる構成とした。
【００１１】
また、前記課題を解決するための第２の解決手段として、前記キートップと前記支持プレートとは、成形加工により前記連結部で連結されて並置された状態で一体形成されており、前記連結部が折り曲げられることにより前記支持プレート上に前記キートップを対向させて重ねた構成とした。
【００１３】
また、前記課題を解決するための第３の解決手段として、前記アッパーケースは、前記支持プレートをスナップ係止可能なプレート係止部を形成し、前記アッパーケースに前記支持プレートを載置する前記プレート係止部が前記支持プレートをスナップ係止するような構成とした。
【００１４】
また、前記課題を解決するための第４の解決手段として、前記アッパーケースの下部には、前記メンブレンスイッチを載置可能な載置面を有するロアーケースを配設し、このロアーケースの前記載置面は、前記メンブレンスイッチの前記スイッチ回路が位置する部分に凹部を形成した構成とした。
【００１５】
【発明の実施の形態】
本発明の実施の形態のキースイッチを図面に基づいて説明する。図１は本発明に関するキースイッチの分解斜視図であり、図２は本発明に係わるキートップの斜視図である。
【００１６】
まず、本発明の実施の形態のキースイッチは、図１に示すように、上方にはポリプロピレン等の樹脂材料からなるキートップ部材１が配設されている。
このキートップ部材１は、上方にキートップ２と、このキートップ２と対向する下方に支持プレート３とが配設されている。
【００１７】
前記キートップ部材１は、互いに対向する前記キートップ２と支持プレート３のそれぞれの一端部側が成形加工により、図２に示すように、帯状で略Ｕ字状の２つの連結部４により連結されて一体形成されている。
前記キートップ２は、略矩形状の操作壁２ａと、この操作壁２ａの周囲を囲む側壁２ｂとからなり、一端部側である図２に示す左側の側壁２ｂに連結部４が連結されている。
【００１８】
また、キートップ２は、図２に示すように、操作壁２ａの内面から図示下方に突出する棒状の支持軸２ｃが所定の高さで形成されている。前記支持軸２ｃの先端部には後述するメンブレンスイッチ６を押圧可能な凸部２ｄが所定の高さで形成されている。
また、キートップ２は、図２に示す右側である他端部側の側壁２ｂから、支持軸２ｃの突出方向と同方向に突出する板状の係止突起２ｅが形成され、この係止突起２ｅの先端部寄りの外面側に、鈎状のフック部２ｆが形成されている。
【００１９】
また、支持プレート３は、図２に示すように、略矩形状に形成され、右側の一端部側に２つの連結部４が形成されてキートップ２に連結されている。
また、支持プレート３の略中央部には、キートップ２の支持軸２ｃが挿通可能で後述するアッパーケース５のボス部５ａが嵌合可能な、挿通穴３ａが貫通形成されている。
また、支持プレート３連結部４が形成された一端部側と対向する図示左側の他端部側には、矩形状の係止穴３ｂが貫通形成されている。そして、一端部と他端部とに挟まれた、互いに対向する側壁の一部から上方に突出して、互いに対向する一対の係止部３ｃがそれぞれ形成されている。
前記支持プレート３上にキートップ２を対向させて重ねると、連結部４が図１に示すように折り曲げられると共に、係止突起２ｅが係止穴３ｂに係合して抜け止めされて、キートップ２の他端部側の上昇が規制されるようになっている。
【００２０】
また、キートップ部材１の下部には、図１に示すような、略矩形状のアッパーケース５が配設されている。このアッパーケース５は、キートップ部材１とは材質が異なる、例えばポリスチレン等の樹脂材料からなり、略中央部には、上方に突出するボス部５ａが形成されている。
このボス部５ａは、外径寸法が支持プレート３の挿通穴３ａに嵌合可能な寸法で、所定の高さに形成されている。
前記ボス部５ａには、キートップ２の支持軸２ｃが嵌合可能なボス穴５ｂが貫通形成されている。そして、ボス穴５ｂに嵌合した支持軸２ｃは、ボス穴５ｂ内をガタなく上下方向にスライド移動可能になっている。
また、アッパーケース５には、一対のプレート係止部５ｃが、互いに対向する位置に突出形成され、前記プレート係止部５ｃによって、支持プレート３をアッパーケース５にスナップ係止可能になっている。
【００２１】
前記一対のプレート係止部５ｃは、互いに対向する先端部の内面に鈎状のフック部５ｄが形成され、このフック部５ｄが支持プレート３の係止部３ｃにスナップ係合可能になっている。
即ち、支持プレート３をアッパーケース５に載置すると、プレート係止部５ｃが係止部３ｃにスナップ係止されて、キートップ部材１がアッパーケース５に組み付け可能になっている。
【００２２】
また、アッパープレート５の表面でボス部５ａの周囲には、複数のプレート受け部５ｅが突出形成されている。そのために、支持プレート３をアッパープレート５にプレート係止部５ｃでスナップ係止すると、支持プレート３が若干弾性変形するようになっている。
この支持プレート３の弾性変形により、支持プレート３をガタなく確実にアッパーケース５にスナップ係止できるようになっている。
【００２３】
また、アッパーケース５の下部には、スイッチ回路（図示せず）が形成されたメンブレンスイッチ６が配設されている。
前記メンブレンスイッチ６は、図示を省略した、例えば２枚のフィルムシートを、所定のギャップを有して対向させて配設し、この２枚のフィルムシートの互いに対向する位置に形成した接点部によりスイッチ回路を形成している。
そして、接点部を形成した部分のメンブレンスイッチ６を押圧すると、互いに対向する接点部が接触して導通し、スイッチ回路の接点の切り換えが行われるようになっている。
【００２４】
また、メンブレンスイッチ６の下部には、メンブレンスイッチ６を載置可能な載置面７ａを有するロアーケース７が配設されている。このロアーケース７の載置面７ａは、メンブレンスイッチ６のスイッチ回路が位置する部分に、所定深さの凹部７ｂが形成されている。
そのために、キートップ２を下方に押圧してスイッチ回路の接点切り換え後も、キートップ２を更に下方に押し下げ可能なオーバーストロークを形成することができ、キートップ２の操作フィーリングを向上できる。
前記ロアケース７は、例えばゲーム機等のコントローラの基板（図示せず）と兼用し、支持プレート３、またはアッパーケース５をコントローラの上ケース（図示せず）でロアーケース７に圧接狭持して、本発明のキースイッチが構成されている。
【００２５】
このような構成の本発明のキースイッチの組立は、図２に示すキートップ２を支持プレート３上に対向させて重ねる。すると、支持軸２ｃが挿通穴３ａに挿通されると共に、連結部４は、互いに対向するキートップ２と支持プレート３との間に、Ｕ字状に折り曲げられて、キートップ２及び支持プレート３を、互いに離間させる方向に弾性付勢するようになっている。
また、キートップ２の他端部側は、係止突起２ｅのフック部２ｆが係止穴３ｂに係合することにより、連結部４の付勢力に抗して、キートップ２の他端部側の上昇が規制されてキートップ部材１が組立される。
【００２６】
このように組み合わされたキートップ部材１を、アッパーケース５に載置すると、ボス部５ａが挿通穴３ａに嵌合すると共に、支持軸２ｃがボス穴５ｂにスライド移動可能に嵌合する。
この状態で、支持プレート３を下方に押圧すると、係止部３ｃが一対のプレート係止部５ｃにスナップ係止されと共に、支持プレート３の裏面がアッパーケース５のプレート受け部５ｅ上に載置される。
そして、キートップ部材１をアッパーケース５に組み付けたキートップ半製品（図示せず）が組み立てられる。
【００２７】
このように組み立てられたキートップ半製品は、支持軸２ｃがボス穴５ｂに嵌合して、ガタなくスライド移動可能になっているので、キートップ２の他端部側が係止突起２ｅで上昇が規制され、キートップ２の一端側が連結部４で上方に弾性付勢されていても、キートップ２の操作壁２ａが斜めになるようなことはない。
【００２８】
次に、ゲーム機等のコントローラの基板（図示せず）を兼用するロアーケース７の凹部７ｂ上に、メンブレンスイッチ６のスイッチ回路（図示せず）の接点部を位置合わせして載置する。
そして、メンブレンスイッチ６の上にキートップ半製品を載置して、支持プレート３、またはアッパーケース５を、ゲーム機等の上ケース（図示せず）でロアーケース７との間に圧接狭持して固定することにより、本発明のキースイッチが組立されている。
このように組み立てられたキースイッチは、連結部４の付勢力により、キートップ２が常に上方に弾性付勢されている。
【００２９】
また、本発明のキースイッチの動作は、まず、連結部４の付勢力により、常に上方に弾性付勢されている初期状態のキートップ２を下方に押圧すると、支持軸２ｃがボス穴５ｂａ内を下方にスライド移動する。
すると、支持軸２ｃの先端部の凸部２ｄが、メンブレンスイッチ６に形成したスイッチ回路（図示せず）の接点部を押圧して、スイッチ回路の接点の切り換えが行われる。
【００３０】
また、キートップ２の押圧を解除すると、連結部４の付勢力で、キートップ２が上方に移動して支持軸２ｃが上方に押し上げられる。すると、係止突起２ｅのフック部２ｆが支持プレート３に引っ掛って抜け止めされ、キートップ２の上昇が規制されて停止し、キートップ２が元の初期状態に復帰する。
なお、本発明の実施の形態では、連結部４を幅の狭い２つの帯状のもので説明したが、連結部４は、幅広に形成した１つだけでも良い。
【００３１】
また、メンブレンスイッチ６は、１枚のフィルムシート上に２つの接点（固定接点）を対向させて形成し、支持軸２ｃの先端部を平坦状に形成し、この平坦状の先端部に電極（可動接点）を形成して、支持軸２ｃを降下させると、可動接点が２つの接点に当接して導通し、スイッチ回路の接点の切り換えを行うような物でも良い。
【００３２】
このような本発明のキースイッチは、連結部４に付勢力を持たせることにより、従来のようなラバースプリングが不要となり、部品点数を削減できてコストダウンが可能である。
また、キートップ部材１とアッパーケース５とを、互いに異なる材料を用いて形成しているので、支持軸２ｃとボス穴５ｂとの摺動摩擦を小さくすることができる。そのために、従来のような摺動グリスを塗布しなくても良くなり組立性が良い。
【００３３】
【発明の効果】
本発明のキースイッチは、キートップが連結部により支持プレートから離れる方向に弾性付勢され、キートップを押圧すると、支持軸がメンブレンスイッチを押圧してスイッチ回路の接点の切り換えがされるので、連結部でキートップを上方に弾性付勢することができ、従来のようなラバースプリングが不要となって部品点数を削減することができる。そのために、安価なキースイッチを提供できる。
【００３４】
また、キートップと支持プレートとは、成形加工により連結部で連結されて一体形成されいるので、部品点数を削減できると共に、組立時の取り扱いが容易なキースイッチを提供できる。
【００３５】
また、支持プレート上にキートップを対向させて重ねると、係止突起が係止穴に抜け止めされ、キートップの上昇が規制されるので、キートップの上昇を、係止突起で規制することができ、キートップの上方への移動量を常に一定にすることができる。
【００３６】
また、アッパーケースに支持プレートを載置すると、プレート係止部が支持プレートをスナップ係止するようにしたので、キートップ部材をアッパーケースにワンタッチで取付可能となり、組立性の良いキースイッチを提供できる。
【００３７】
また、ロアーケースの載置面は、メンブレンスイッチのスイッチ回路が位置する部分の載置面に凹部を形成したので、キートップ押圧時に、スイッチ回路の接点の切り換え後もキートップを下方に押し下げるオーバーストロークを形成でき、操作フィーリングの良いキースイッチを提供できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に関するキースイッチの分解斜視図である。
【図２】本発明に係わるキートップの斜視図である。
【図３】従来のキースイッチの分解斜視図である。
【符号の説明】
１ キートップ部材
２ キートップ
２ｃ 操作軸
２ｅ 係止突起
３ 支持プレート
３ｂ 係止穴
３ｃ 係止部
４ 連結部
５ アッパーケース
５ｂ ボス穴
５ｃ プレート係止部
５ｅ プレート受け部
６ メンブレンスイッチ
７ ロアーケース
７ａ 載置面
７ｂ 凹部

Claims (4)

1. 昇降可能なキートップと、このキートップに形成した支持軸を軸支可能なボス穴を有するアッパーケースと、前記キートップの昇降に伴って接点の切り換えがされるスイッチ回路を有するメンブレンスイッチとを備え、前記キートップは、前記支持軸が挿通可能な挿通穴を有する支持プレートに連結部で連結され、前記連結部は、前記キートップと前記支持プレートのそれぞれの一端部側を連結し、前記キートップは、他端部側に前記支持軸と同方向に突出する係止突起を形成し、前記支持プレートは、他端部側に前記係止突起が係合可能な係止穴を有し、前記支持プレート上に前記キートップを対向させて重ねると、前記係止突起が前記係止穴に抜け止めされ、前記キートップの上昇が規制されると共に、前記支持軸が前記ボス穴にスライド可能に軸支されることにより、前記キートップが前記連結部により前記支持プレートから離れる方向に弾性付勢され、前記キートップを押圧すると、前記支持軸が前記メンブレンスイッチを押圧して前記スイッチ回路の前記接点の切り換えがされることを特徴とするキースイッチ。
2. 前記キートップと前記支持プレートとは、成形加工により前記連結部で連結されて並置された状態で一体形成されており、前記連結部が折り曲げられることにより前記支持プレート上に前記キートップを対向させて重ねたことを特徴とする請求項１記載のキースイッチ。
3. 前記アッパーケースは、前記支持プレートをスナップ係止可能なプレート係止部を形成し、前記アッパーケースに前記支持プレートを載置する前記プレート係止部が前記支持プレートをスナップ係止するようにしたことを特徴とする請求項１、又は２に記載のキースイッチ。
4. 前記アッパーケースの下部には、前記メンブレンスイッチを載置可能な載置面を有するロアーケースを配設し、このロアーケースの前記載置面は、前記メンブレンスイッチの前記スイッチ回路が位置する部分に凹部を形成したことを特徴する請求項１乃至３のいずれか１項に記載のキースイッチ。

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