JP6009211B2 - キーボード装置 - Google Patents

Description

本発明はキーボード装置に関する。

キーボード装置は、パーソナルコンピュータなどの電子機器の入力装置として広く利用されている。例えば特許文献１にはシート上に、歯車機構を有する一対の部材を設けた技術が記載されている。特許文献２にはＸ字状に交差した部材の回動によりキートップの昇降を行う技術が記載されている。近年、例えばノート型パーソナルコンピュータ（ノートパソコン）などのように、持ち運び可能な電子機器が普及している。持ち運びに便利なように、電子機器には軽量化、及び小型化が要求されている。これに伴い、キーボード装置に薄型化が要求されている。

特開２０００−１７３３８９号公報 特開２００１−１５５５８０号公報

キーボード装置の部品を薄くすることにより、キーボード装置全体の薄型化を図ることがある。しかしこの場合、キーボード装置の動作が損なわれる恐れがある。本発明は、上記課題に鑑み、薄型化と良好な動作との両立が可能なキーボード装置を提供することを目的とする。

本発明は、キートップと、前記キートップと連結されたリンク部材と、前記キートップの下に位置し、前記リンク部材を支持し、穴が設けられたサポートパネルと、を具備し、前記キートップは、前記キートップの前記サポートパネルと対向する面から突出し前記リンク部材と連結された連結部を含み、前記穴は前記リンク部材の一部を収納し、前記キートップが押下された場合、前記穴は前記連結部を収納するキーボード装置である。

上記構成において、前記リンク部材は、前記サポートパネル側の先端部を含む第１領域、および前記第１領域から前記キートップに向けて延びる第２領域を含み、前記キートップが押下されていない場合、前記穴は前記第１領域を収納し、前記キートップが押下された場合、前記穴は前記第１領域及び前記第２領域を収納する構成とすることができる。

上記構成において、前記第１領域の厚さは前記第２領域の厚さと同じである構成とすることができる。

上記構成において、前記リンク部材の前記第１の穴に収納される一部は、前記サポートパネルの前記キートップと対向する面とは反対側の面から突出しない構成とすることができる。

上記構成において、前記連結部は、前記サポートパネルの前記キートップと対向する面とは反対側の面から突出しない構成とすることができる。また上記構成において、前記リンク部材の一部が収納される穴と、前記連結部が収納される穴とは分離されている構成とすることができる。

本発明によれば、薄型化と良好な動作との両立が可能なキーボード装置を提供することができる。

図１（ａ）は比較例に係るキーボード装置を例示する分解者静である。図１（ｂ）は非押下時におけるキーボード装置を例示する断面図である。 図２は実施例１に係るキーボード装置を例示する分解斜視図である。 図３（ａ）は非押下時におけるキーボード装置を例示する断面図である。図３（ｂ）は図３（ａ）の矢印Ａから見た斜視図である。図３（ｃ）は図３（ｂ）の矢印Ｂから見た裏面図である。 図４（ａ）は押下時におけるキーボード装置を例示する断面図である。図４（ｂ）は図４（ａ）の矢印Ａから見た斜視図である。図４（ｃ）は図４（ｂ）の矢印Ｂから見た裏面図である。 図５は実施例２に係るキーボード装置を例示する分解斜視図である。 図６（ａ）は非押下時におけるキーボード装置を例示する断面図である。図６（ｂ）は図６（ａ）の矢印Ａから見た斜視図である。図６（ｃ）は図６（ｂ）の矢印Ｂから見た裏面図である。 図７（ａ）は押下時におけるキーボード装置を例示する断面図である。図７（ｂ）は図７（ａ）の矢印Ａから見た斜視図である。図７（ｃ）は図７（ｂ）の矢印Ｂから見た裏面図である。 図８はハウジングの形状を変更した例を示す裏面図である。

まず比較例について説明する。図１（ａ）は比較例に係るキーボード装置１００Ｒを例示する分解斜視図である。図１（ｂ）は非押下時におけるキーボード装置１００Ｒを例示する断面図である。なお図１（ｂ）において、フック１０ａの一部を透視し、突起１２ｃを図示している。

図１（ａ）及び図１（ｂ）に示すように、キーボード装置は、キートップ１０、２つのギアリンク１２ａ及び１２ｂ（リンク部材）、ハウジング１４、メンブレンスイッチ２０及びサポートパネル２２を含む。メンブレンスイッチ２０は、メンブレン１６と、メンブレン１６上に設けられた作動部材１８とを含む。

サポートパネル２２はキートップ１０の下に配置され、メンブレンスイッチ２０はキートップ１０とサポートパネル２２との間に配置される。サポートパネル２２の上面はキートップ１０と対向する。サポートパネル２２には４つの穴２２ａが設けられている。メンブレン１６に設けられた穴１６ａから、サポートパネル２２の上面及び穴２２ａが露出する。

図１（ｂ）に示すように、ギアリンク１２ａ及び１２ｂのサポートパネル２２側の先端部１２ｄは、穴１６ａから露出するサポートパネル２２の上面に接触する。ハウジング１４は先端部１２ｄの上に配置され、ハウジング１４の土台部分１４ａが穴２２ａに収納される。ギアリンク１２ａ及び１２ｂの突起１２ｅは、ハウジング１４のアーチ部１４ｂの下に配置され、ハウジング１４とサポートパネル２２とに挟まれる。これにより、ギアリンク１２ａ及び１２ｂはサポートパネル２２に固定される。

ギアリンク１２ａの一方（図１（ａ）中の奥側）の先端部１２ｄには第１歯１２ｇが設けられ、他方（手前側）の先端部１２ｄには第２歯１２ｈが設けられている。ギアリンク１２ｂには第１歯１２ｇ及び第２歯１２ｈが設けられている。ギアリンク１２ａの第１歯１２ｇとギアリンク１２ｂの第２歯１２ｈとが噛み合い、ギアリンク１２ａの第２歯１２ｈとギアリンク１２ｂの第１歯１２ｇとが噛み合う。このように、一対のギアリンク１２ａ及び１２ｂは先端部１２ｄにおいて連結されており、連動して動くことができる。

アーム部１２ｆは先端部１２ｄからキートップ１０に向けて伸びている。キートップ１０の下面からはフック１０ａが突出している。先端部１２ｄとは反対側（キートップ１０側）の先端部には突起１２ｃが設けられている。突起１２ｃがフック１０ａに係合することにより、キートップ１０とギアリンク１２ａ、キートップ１０とギアリンク１２ｂとはそれぞれ連結される。フック１０ａのキートップ１０の外側に向いた面は開放されている。キートップ１０からサポートパネル２２までの間において、ギアリンク１２ａの長さとギアリンク１２ｂの長さとは例えば等しい。

図１（ｂ）に示すように、キートップ１０が押下されていないとき（非押下時）において、２つのギアリンク１２ａ及び１２ｂはＶ字状に組みつけられ、キートップ１０を支持する。例えばユーザの指などでキートップ１０が押下されると（押下時）、キートップ１０の下面が作動部材１８を押し下げる。これによりメンブレンスイッチ２０が操作される。指をキートップ１０から離すと、作動部材１８の上方向の弾性力によりキートップ１０は上に押し上げられる。図１（ｂ）中に矢印で示すように、キートップ１０の押下に伴い、ギアリンク１２ａ及び１２ｂのキートップ１０側の領域は左右方向にスライドする。またアーム部１２ｆは下方向に倒れる。このように、ギアリンク１２ａ及び１２ｂは、キートップ１０を水平に保ちながら、キートップ１０を上下方向に案内する。

キーボード装置１００Ｒの厚さは、例えばキートップ１０の厚さＴ１、ストロークＬ１、距離Ｌ２、及びサポートパネル２２の厚さＴ２の合計となる。ストロークＬ１とは、キートップ１０の押し下げられる距離である。距離Ｌ２は、サポートパネル２２の上面から先端部１２ｄの上面までの距離である。キーボード装置１００の動作を良好とするために、ストロークＬ１はある程度の大きさを維持することが求められる。例えばギアリンク１２ａ及び１２ｂの厚さＴ３を小さくすることで、先端部１２ｄは薄くなる。これにより距離Ｌ２を小さくすることができる。しかし、ギアリンク１２ａ及び１２ｂが薄すぎると、第１歯１２ｇ及び第２歯１２ｈの厚さを確保することが難しくなる。この結果、第１歯１２ｇ及び第２歯１２ｈを形成することが困難となる。またギアリンク１２ａ及び１２ｂの剛性が低下する。従って、キートップ１０を支持し、かつ連動して動作するというギアリンク１２ａ及び１２ｂの機能が損なわれる。このため、キーボード装置１００Ｒの動作が円滑に行われない。

実施例１は先端部１２ｄをサポートパネル２２の穴２２ｂに収納する例である。図２は実施例１に係るキーボード装置１００を例示する分解斜視図である。図３（ａ）は非押下時におけるキーボード装置１００を例示する断面図である。図３（ｂ）は図３（ａ）の矢印Ａから見た斜視図である。図３（ｃ）は図３（ｂ）の矢印Ｂから見た裏面図である。図４（ａ）は押下時におけるキーボード装置１００を例示する断面図である。図４（ｂ）は図４（ａ）の矢印Ａから見た斜視図である。図４（ｃ）は図４（ｂ）の矢印Ｂから見た裏面図である。図３（ｃ）においてギアリンク１２ａ及び１２ｂ、土台部分１４ａに格子斜線を付した。図４（ｃ）においては上記の箇所に加え、フック１０ａにも格子斜線を付した。比較例と同じ構成については説明を省略する。

図２（ａ）から図４（ｃ）に示すように、サポートパネル２２には、４つの穴２２ａ、２つの穴２２ｂ（第１の穴）、及び４つの穴２２ｃ（第２の穴）が設けられている。メンブレン１６の穴１６ａから、穴２２ａ、２２ｂ及び２２ｃが露出する。ギアリンク１２ａ及び１２ｂ（リンク部材）それぞれの先端部１２ｄ（第１領域）は、穴２２ｂのそれぞれに収納されている。

図４（ａ）及び図４（ｂ）に示すように、押下時には、先端部１２ｄが穴２２ｂに収納されたまま、アーム部１２ｆ（第２領域）は下方向に動き、例えばサポートパネル２２の上面に接触する。図４（ｃ）に示すように、フック１０ａ（連結部）は穴２２ｂに収納される。

実施例１によれば、先端部１２ｄが穴２２ｂに収納されるため、サポートパネル２２の厚さＴ２の分だけ、距離Ｌ２が小さくなる。この結果、キーボード装置１００の薄型化が可能となる。またストロークＬ１を小さくしなくてよいためキーボード装置１００の動作は妨げられない。つまり、薄型化と良好な動作の両立が可能である。

図３（ａ）に示すように、先端部１２ｄの厚さＴ４はアーム部１２ｆの厚さＴ５より大きい。従って、先端部１２ｄに第１歯１２ｇ及び第２歯１２ｈを形成することができる。またギアリンク１２ａ及び１２ｂの剛性を高く保つことができる。ギアリンク１２ａ及び１２ｂはキートップ１０を支持し、かつ連動して動作することができる。このため、キーボード装置１００の動作が良好となる。

フック１０ａ又は先端部１２ｄがサポートパネル２２の裏面（キートップ１０と対向する面とは反対側の面）から突出する場合、サポートパネル２２の下に配置される筐体（不図示）に突出するフック１０ａ又は先端部１２ｄが接触する。これにより、ギアリンク１２ａ及び１２ｂの可動域が小さくなる。つまりストロークＬ１が短くなり、キーボード装置１００の動作が妨げられる。従って、先端部１２ｄ及びフック１０ａはサポートパネル２２の裏面から突出しないことが好ましい。これにより、ストロークＬ１の短縮が抑制される。例えば、押下時において先端部１２ｄの最下点及びフック１０ａの下面が、サポートパネル２２の裏面と同じ高さに位置すればよい。これにより、薄型化とストロークＬ１の確保が可能である。

実施例２はアーム部１２ｆを穴２２ｂに収納する例である。図５は実施例２に係るキーボード装置２００を例示する分解斜視図である。図６（ａ）は非押下時におけるキーボード装置２００を例示する断面図である。図６（ｂ）は図６（ａ）の矢印Ａから見た斜視図である。図６（ｃ）は図６（ｂ）の矢印Ｂから見た裏面図である。図７（ａ）は押下時におけるキーボード装置２００を例示する断面図である。図７（ｂ）は図７（ａ）の矢印Ａから見た斜視図である。図７（ｃ）は図７（ｂ）の矢印Ｂから見た裏面図である。

ギアリンク１２ａ及び１２ｂ、並びにサポートパネル２２を除いて、キーボード装置２００はキーボード装置１００と同じ構成である。図６（ａ）に示すように、アーム部１２ｆの厚さＴ５は先端部１２ｄの厚さＴ４と同じである。従ってギアリンク１２ａ及び１２ｂの剛性はより高くなり、キーボード装置２００の動作が良好になる。実施例２における穴２２ｂは、実施例１における穴２２ｂより大きく、例えば穴２２ｃと一体になっている。図７（ａ）から図７（ｃ）に示すように、穴２２ｂが先端部１２ｄ及びアーム部１２ｆを収納することが可能であるため、キーボード装置２００の薄型化が可能である。押下時に、先端部１２ｄ、アーム部１２ｆ及びフック１０ａの下面がサポートパネル２２の裏面と同じ高さに位置することが好ましい。

図８はハウジング１４の形状を変更した例を示す裏面図である。図８に示すようにハウジング１４の土台部分１４ａは、例えばサポートパネル２２の裏面から突出するピン状でもよい。

実施例１及び２においても、比較例と同様にギアリンク１２ａ及び１２ｂのそれぞれ第１歯１２ｇ及び第２歯１２ｈの両方を有するとしてもよい。図３（ａ）に示したように、ギアリンク１２ａ及び１２ｂは、サポートパネル２２側からキートップ１０側に向けてギアリンク間の距離が大きくなるようなＶ字状に設けられるとした。ただし構成は変更可能である。例えばキートップ１０側からサポートパネル２２側に向けてギアリンク間の距離が大きくなるような逆Ｖ字状に設けられてもよい。またキートップ１０の上下動に応じて、先端部１２ｄが穴２２ｂ内において左右方向にスライドするとしてもよい。先端部１２ｄが穴２２ｂに収納されるとしたが構成はこれに限定されない。ギアリンク１２ａ及び１２ｂの一部が穴２２ｂに収納され、キーボード装置を薄型化できればよい。ギアリンク１２ａ及び１２ｂ以外に、例えばパンタグラフ形状のリンク部材を用いてもよい。

以上、本発明の実施例について詳述したが、本発明はかかる特定の実施例に限定されるものではなく、特許請求の範囲に記載された本発明の要旨の範囲内において、種々の変形・変更が可能である。

１０ キートップ
１０ａ フック
１２ａ、１２ｂ ギアリンク
１２ｃ、１２ｅ 突起
１２ｄ 先端部
１２ｆ アーム部
１２ｇ 第１歯
１２ｈ 第２歯
１４ ハウジング
１６ メンブレン
１８ 作動部材
２０ メンブレンスイッチ
２２ サポートパネル
２２ａ、２２ｂ、２２ｃ 穴
１００、２００ キーボード装置

Claims (6)

1. キートップと、
   前記キートップと連結されたリンク部材と、
   前記キートップの下に位置し、前記リンク部材を支持し、穴が設けられたサポートパネルと、を具備し、
   前記キートップは、前記キートップの前記サポートパネルと対向する面から突出し前記リンク部材と連結された連結部を含み、
   前記穴は前記リンク部材の一部を収納し、
   前記キートップが押下された場合、前記穴は前記連結部を収納することを特徴とするキーボード装置。
2. 前記リンク部材は、前記サポートパネル側の先端部を含む第１領域、および前記第１領域から前記キートップに向けて延びる第２領域を含み、
   前記キートップが押下されていない場合、前記穴は前記第１領域を収納し、
   前記キートップが押下された場合、前記穴は前記第１領域及び前記第２領域を収納することを特徴とする請求項１記載のキーボード装置。
3. 前記第１領域の厚さは前記第２領域の厚さと同じであることを特徴とする請求項２記載のキーボード装置。
4. 前記リンク部材の前記穴に収納される一部は、前記サポートパネルの前記キートップと対向する面とは反対側の面から突出しないことを特徴とする請求項１から３いずれか一項記載のキーボード装置。
5. 前記連結部は、前記サポートパネルの前記キートップと対向する面とは反対側の面から突出しないことを特徴とする請求項１記載のキーボード装置。
6. 前記リンク部材の一部が収納される穴と、前記連結部が収納される穴とは分離されていることを特徴とする請求項１から５のいずれか一項記載のキーボード装置。

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