JP4373273B2 - キースイッチ及びこれを用いたキーボード入力装置 - Google Patents

Description

本発明は、キースイッチ及びこれを用いたキーボード入力装置に係わり、特にキートップを水平状態で支持して昇降可能なキースイッチ及びこれを用いたキーボード入力装置に関する。

従来のキースイッチは、特許文献１に記載されたもので、図６、図７に基づいて説明すると、最上部のキートップ５０は、スペースキー等のような横長状の形成されており、このキートップ５０の裏面中央には、突起部５３が形成されている。この突起部５３の図示右側には、第１支持溝５１と、この第１支持溝５１の外側に第２支持溝５２とが形成されている。
また、突起部５３を挟んで第１支持溝５１と対向する側で、突起部５３の図示左側には、スライド溝５４が形成されている。

また、スライド溝５４には、第１レバー７１の上端部側に形成したスライド軸７１ａがスライド自在に嵌合しており、第１支持溝５１には第２レバー７２の上端部側に形成した回動軸７２ａが回動自在に嵌合している。
そして、第１、第２レバー７１、７２は、略中央部の支持部７３に支持されてＸ字状に交叉して組み合わされている。また、第２支持溝５２には、金属棒を折り曲げて形成したトーションバー８０の上端部側に形成した回動軸８０ａが嵌合支持されている。
また、第１レバー７１の下端部側に形成したスライド軸７１ｂが、ベースプレート６０に形成したスライド溝６１にスライド自在に支持されている。
また、第２レバー７２の下端部側に形成した回動軸７２ｂが、ベースプレート６０に形成した支持部６２に回動自在に支持されている。

また、ベースプレート６０には、支持部６２の外側に、トーションバー８０の下端部側に形成した湾曲部８０ｂを回動自在に支持可能な回動支持部６４が形成されている。前記回動支持部６４には、トーションバー８０の湾曲部８０ｂを挿通させて支持可能な挿通孔が形成されている。
また、キートップ５０の突起部５３には、内部が空洞状の弾性部材６６が圧入等で取り付けられている。
また、ベースプレート６０上には、弾性部材６６が位置する部分にメンブレンスイッチ（図示せず）を形成したシート部材６５が配設されており、キートップ５０を下方に押圧操作することにより、弾性変形した弾性部材６６がシート部材６５を押圧して、メンブレンスイッチが操作され、スイッチ回路が切り換わるようになっている。
実用新案登録第３０６７３８７号公報

しかし、前述したような従来のキースイッチは、薄型化対応のために、キートップ５０が薄肉に形成されているので、シフトキー或いはスペースキーのようなキートップ５０が横長状に形成されている場合に、キートップ５０の横長方向のコーナ部を押圧操作すると、キートップ５０にネジレ等の変形が発生する問題があった。
特に、図７に示すトーションバー８０の回動軸８０ａを支持する部分と反対側のキートップ５０のコーナ部を、押圧操作すると、弾性部材６６の付勢力でネジレ等の変形が発生してキートップ５０が斜めになり、正常なスイッチ操作ができなくなるおそれがあった。

本発明は、前述したような課題を解決するために、横長状のキートップであっても、キートップを水平に降下させて正常なスイッチ操作を行うことができるキースイッチ及びこれを用いたキーボード入力装置を提供することを目的とする。

前記課題を解決するための第１の解決手段として本発明のキースイッチは、一対のレバー部材と、縦方向よりも横方向が長い横長状に形成され、前記一対のレバー部材に支持されて昇降自在のキートップと、このキートップを上方に弾性付勢する弾性部材とを備え、前記キートップの裏面には、前記縦方向の一端部側に前記弾性部材の付勢力に抗して押圧操作したときに前記キートップが変形するのを防止するための横長状の補強部材を設けると共に、前記縦方向の他端部側に横長状のトーションバーを回動自在に取り付けたことを特徴とする。

また、前記課題を解決するための第２の解決手段として、前記補強部材は、金属板からなり、断面形状が板厚方向の寸法より幅方向の寸法が大きな矩形状に形成され、前記幅方向を前記キートップの裏面と直交させて前記キートップに取り付けたことを特徴とする。

また、前記課題を解決するための第３の解決手段として、前記キートップの裏面側には、外周部を囲む外周壁が形成されると共に、一方の前記レバー部材の上端部側を支持可能な支持部が形成され、前記外周壁と前記支持部との間に前記補強部材を挟持して支持するようにしたことを特徴とする。

また、前記課題を解決するための第４の解決手段として、前記キートップの前記外周壁には、この外周壁と前記支持部との間に挟持した前記補強部材を抜け止めするための抜け止め部を形成したことを特徴とする。

また、前記課題を解決するための第５の解決手段として、前記補強部材は、横長状の長尺部と、この長尺部の両端部を互いに対向する方向に折り曲げた折り曲げ部とを形成し、前記長尺部と前記折り曲げ部とを前記キートップの裏面に取り付けたことを特徴とする。

また、前記課題を解決するための第６の解決手段として本発明のキースイッチを用いたキーボード入力装置は、請求項１乃至請求項５のいずれか１項に記載のキースイッチを備え、前記弾性部材及び前記一対のレバー部材を載置可能なベースプレートを配設し、前記ベースプレートの一部を切り起こして前記一対のレバー部材の下端部側を支持したことを特徴とする。

本発明に係わるキートップには、弾性部材の付勢力に抗して押圧操作したときにキートップが変形するのを防止するための補強部材を配設したので、キートップのネジレ等の変形を防止して確実なスイッチ操作を行える。

また、キートップは、縦方向よりも横方向が長い横長状に形成され、キートップの裏面には、縦方向の一端部側に横長状の補強部材を取り付けると共に、縦方向の他端部側に横長状のトーションバーを回動自在に取り付けたので、補強部材とトーションバーとによって、更にキートップのネジレ等の変形を防止できる。

また、補強部材は、金属板からなり、断面形状が板厚方向の寸法より幅方向の寸法が大きな矩形状に形成され、幅方向をキートップの裏面と直交させてキートップに取り付けたので、強度の強い幅方向によって、キートップのネジレ等の変形を防止できる。

また、キートップの裏面側には、外周部を囲む外周壁が形成されると共に、一方のレバー部材の上端部側を支持可能な支持部が形成され、外周壁と支持部との間で補強部材を挟持して支持するようにしたので、組立が容易である。

また、キートップの外周壁には、この外周壁と支持部との間に挟持した補強部材を抜け止めするための抜け止め部を形成したので、補強部材を接着剤等を使わなくとも抜け止めすることができ、更に組立が容易である。

また、補強部材は、横長状の長尺部と、この長尺部の両端部を互いに対向する方向に折り曲げた折り曲げ部とを形成し、長尺部と折り曲げ部とをキートップの裏面に取り付けたので、更に横長状のキートップでも、押圧操作でネジレ等の変形が発生するのを防止できる。

また、本発明のキーボード入力装置は、請求項１乃至請求項５のいずれか１項に記載の複数のキースイッチを備え、前記弾性部材及び前記一対のレバー部材を載置可能なベースプレートを配設し、ベースプレートの一部を切り起こして一対のレバー部材の下端部側を支持したので、キートップを押圧操作しても、補強部材によってキートップがネジレ等の変形が無く確実なスイッチ操作が可能なキーボード入力装置を提供できる。

まず、本発明の実施の形態のキースイッチ及びこれを用いたキーボード入力装置を図面に基づいて説明する。図１は本発明のキースイッチを用いたキースイッチの正面図であり、図２は図１の要部断面図であり、図３は本発明のキーボード入力装置の平面図であり、図４は本発明に係わるキートップを説明する下面斜視図であり、図５は本発明の変形例に係わるキートップの下面斜視図である。

まず、本発明のキースイッチを用いたキースイッチのキートップは、図３のキーボード入力装置１に示すように、シフトキー等からなる横長状のキートップ２、或いはスペースキー等からなる更に横長状のキートップ３と、文字入力キー等から成る略正方形のキートップ４等が後述するベースプレート１１上に整列配置されている。
本発明のキースイッチを、シフトキー等からなるキートップ２で説明すると、キートップ２は、図４に示すように、左右方向の縦方向よりも前後方向の横方向が長い横長状に形成されている。

このような横長状のキートップ２を用いたシフトキー等からなる本発明の一実施の形態のキースイッチ５を、図１、図２に基づいて説明すると、キートップ２は、表面（図示上面）に操作者が押圧操作可能な操作面２ｄが形成されていると共に、裏面側外周部が所定高さと厚さの外周壁２ｅで囲まれている。
前記外周壁２ｅは、図示右側が緩やかな傾斜状に形成され、図示左側が略垂直状に形成されている。
また、キートップ２の裏面側には、略中央部にスプリング固着部２ｆが突出形成されると共に、このスプリング固着部２ｆの図示右側に回動支持部２ｇが形成されている。また、回動支持部２ｇの図示右側には、バー支持部２ｈが形成されている。

また、キートップ２の裏面側で、スプリング固着部２ｆの図示左側には、スライド支持部２ｊが形成されている。
また、キートップ２は、Ｘ字状に組み合わされた一対の第１、第２レバー部材６、７に支持されて昇降自在になっている。そして、第１レバー部材６の上端部側に形成した回動軸６ａが、回動支持部２ｇに回動自在に嵌合支持され、第２レバー部材７の上端部側に形成したスライド軸７ａが、スライド支持部２ｊにスライド自在に嵌合支持されている。

また、第１レバー部材６の下端部側のスライド軸６ｂが、ベースプレート１１を切り曲げして形成したスライド支持部１１ａにスライド自在に嵌合支持されている。また、第２レバー部材７の下端部側に形成した回動軸７ｂが、後述するベースプレート１１を切り曲げして形成した回動支持部１１ｂに回動自在に嵌合支持されている。
また、キートップ２の裏面側で第１、第２レバー６、７の外側には、図４に示すような、所定の太さの金属棒を折り曲げて形成したトーションバー８が配設されている。

前記トーションバー８は、横長状の回動軸部８ａと、この回動軸部８ａの両端部を縦方向に折り曲げて互いに対向して平行状の延長部８ｂと、この延長部８ｂの先端部を互いに対向する内向きに折り曲げてスライド軸８ｃとが形成されている。そして、トーションバー８の回動軸部８ａが、キートップ２のバー支持部２ｈに回動自在にスナップ支持されている。
また、トーションバー８のスライド軸８ｃが、図１に示すように、後述するベースプレート１１を切り曲げして形成したスライド支持部１１ｃにスライド自在に嵌合支持されている。

また、図２に示すように、第２レバー部材７のスライド軸７ａを支持するスライド支持部２ｊと、図示左側の外周壁２ｅとの間には、外周壁２ｅに沿って横長状の補強部材９が取り付けられている
即ち、キートップ２の裏面には、図４に示すように、縦方向の一端部側（図示左側）に補強部材９を取り付けると共に、この補強部材９と対向する縦方向の他端部側（図示右側）に横長状のトーションバー８の回動軸部８ａが支持されている。

前記補強部材９は、鉄等の金属板からなり、断面形状が、板厚方向の寸法Ａより幅方向の寸法Ｂが大きく形成された矩形状をなし、寸法Ｂの幅方向をキートップ２の裏面と直交させて取り付けられている。
また、外周壁２ｅと、スライド支持部２ｊとの間に挟持されている補強部材９は、図２に示すような、外周壁２ｅに形成した抜け止め部２ｍによって、抜け止めされている。
そしてキートップ２は、トーションバー８の回動軸部８ａと補強部材９とにより、強度アップされているので、例えばキートップ２の外周端部側のコーナ部を押圧操作したとしても、後述する弾性部材１０の付勢力に抗して、キートップ２を水平状態で降下させることができるようになっている。

また、キートップ２のスプリング固着部２ｆには、ゴム等の弾性変形可能な部材で形成された弾性部材１０が支持されている。前記弾性部材１０は、内部にドーム状の空洞部１０ａが形成され、この空洞部１０ａの下部側が、ベースプレート１１上に配設したシート部材１２に接着剤等で固着されている。
前記ベースプレート１１は、金属板からなり、一部を切り起こしてスライド支持部１１ａ、１１ｃ及び回動支持部１１ｂが形成されている。
また、シート部材１２は、複数のフィルム部材を積層してメンブレンスイッチ（図示せず）が形成され、キートップ２を押圧操作することにより、弾性部材１０が弾性変形して、空洞部１０ａの天井部１０ｂがメンブレンスイッチを押圧して、スイッチ回路が切り換わるようになっている。

このような、本発明のキースイッチ５は、キートップ２の縦方向の一端部側が補強部材９で補強されていると共に、縦方向の他端部側がトーションバー８の回動軸部８ａで補強されている。そのために、キートップ２のコーナ部を押圧操作したとしても、キートップ２が水平状態で降下して、キートップ２にネジレ等の変形が発生しないようになっている。

前述したような、補強部材９を取り付けたキートップ２を有する本発明のキースイッチ５の操作を説明すると、キートップ２の操作面２ｄを操作者の指等で押圧すると、キートップ２はトーションバー８の作用で水平状態で降下して、弾性部材１０が弾性変形する。
前記弾性部材１０の付勢力に抗して、キートップ２を更に押圧すると、弾性部材１０が更に変形して反転する。この弾性部材１０が反転することで、クリック感が発生すると共に、空洞部１０の天井部１０ｂが、メンブレンスイッチを押圧操作して、スイッチ回路が切り換わり、所望の入力を行うことができる。
その後、キートップ２に加えていた押圧力を解除すると、弾性部材１０の弾性力で、キートップ２が押圧前の初期状態に自動復帰する。

また、本発明のその他の実施の形態を、例えばシフトキーからなるキートップ２より更に横長の、例えばスペースキーからなるキートップ３を用いたもので説明すると、キートップ３は、外周壁３ｅと、弾性部材１０を支持可能なスプリング固着部３ｆとが形成されている。
また、キートップ２より更に横長状のキートップ３は、例えば３組みの第１、第２レバー部材６、７によって支持されており、３個の第１レバー部材６の上端部側の回動軸６ａを支持する回動支持部３ｇが複数箇所に形成され、３個の第２レバー部材７の上端部側のスライド軸７ａを支持するスライド支持部３ｊが複数箇所に形成されている。

また、キートップ３の裏面側の図示左側の一端部側には、補強部材１９が取り付けられ、図示右側の他端部側には、トーションバー１８が取り付けられている。
前記補強部材１９は、横長の長尺部１９ａと、この長尺部１９ａの両端部を互いに対向する方向に折り曲げた折り曲げ部１９ｂとが形成されている。
そして、補強部材１９は、キートップ３裏面の一端部側（図示左側）に形成した外周壁３ｅと、複数のスライド支持部３ｊとの間に、長尺部１９ａが挟持されていると共に、折り曲げ部１９ｂが、互い違いに形成した支持突起３ｋ、３ｋに支持されている。

また、外周壁３ｅと、スライド支持部３ｊとの間に挟持されている長尺部１９ａは、外周壁３ｅに形成した抜け止め部３ｍによって、抜け止めされている。
このような、その他の実施の形態のキースイッチに用いたキートップ３は、補強部材１９の折り曲げ部１９ｂによって、横方向だけでなく縦方向も支持されているので、キートップ２より更に横長になっても、弾性部材１０の付勢力に抗して水平状態で昇降させることできる。そのために、確実なスイッチ操作ができる。

また、本発明のキースイッチを用いたキーボード入力装置１は、図３に示すように、シフトキー等からなるキートップ２、或いはスペースキー等からなるキートップ３と、文字入力キー等から成る複数のキートップ４等が面積の大きなベースプレート１１上に整列配置されている。
前記ベース部材１１には、一部を切り起こして第１、第２レバー部材６、７の下端部側を支持している。これによって、複数のキースイッチがベースプレート１１に支持されて、所望のキートップを押圧操作することにより、所望の入力ができるようになっている。

本発明のキースイッチを用いたキースイッチの正面図である。 図１の要部断面図である。 本発明のキーボード入力装置の平面図である。 本発明に係わるキートップを説明する下面斜視図である。 本発明の変形例に係わるキートップの下面斜視図である。 従来のキースイッチの要部断面図である。 従来のキースイッチに用いているキートップの下面図である。

符号の説明

１ キーボード入力装置
２、３、４ キートップ
５ 本発明のキースイッチ
６ 第１レバー部材
７ 第２レバー部材
８ トーションバー
９ 補強部材
１０ 弾性部材
１１ ベースプレート
１２ シート部材

Claims (6)

1. 一対のレバー部材と、縦方向よりも横方向が長い横長状に形成され、前記一対のレバー部材に支持されて昇降自在のキートップと、このキートップを上方に弾性付勢する弾性部材とを備え、前記キートップの裏面には、前記縦方向の一端部側に前記弾性部材の付勢力に抗して押圧操作したときに前記キートップが変形するのを防止するための横長状の補強部材を設けると共に、前記縦方向の他端部側に横長状のトーションバーを回動自在に取り付けたことを特徴とするキースイッチ。
2. 前記補強部材は、金属板からなり、断面形状が板厚方向の寸法より幅方向の寸法が大きな矩形状に形成され、前記幅方向を前記キートップの裏面と直交させて前記キートップに取り付けたことを特徴とする請求項１に記載のキースイッチ。
3. 前記キートップの裏面側には、外周部を囲む外周壁が形成されると共に、一方の前記レバー部材の上端部側を支持可能な支持部が形成され、前記外周壁と前記支持部との間に前記補強部材を挟持して支持するようにしたことを特徴とする請求項１または請求項２に記載のキースイッチ。
4. 前記キートップの前記外周壁には、この外周壁と前記支持部との間に挟持した前記補強部材を抜け止めするための抜け止め部を形成したことを特徴とする請求項３に記載のキースイッチ。
5. 前記補強部材は、横長状の長尺部と、この長尺部の両端部を互いに対向する方向に折り曲げた折り曲げ部とを形成し、前記長尺部と前記折り曲げ部とを前記キートップの裏面に取り付けたことを特徴とする請求項１乃至請求項４のいずれか１項に記載のキースイッチ。
6. 請求項１乃至請求項５のいずれか１項に記載のキースイッチを備え、前記弾性部材及び前記一対のレバー部材を載置可能なベースプレートを配設し、前記ベースプレートの一部を切り起こして前記一対のレバー部材の下端部側を支持したことを特徴とするキーボード入力装置。

Images