JP6253686B2

JP6253686B2 - 携帯型情報処理装置

Info

Publication number: JP6253686B2
Application number: JP2016020069A
Authority: JP
Inventors: 宗幹杉山
Original assignee: Lenovo Singapore Pte Ltd
Current assignee: Lenovo Singapore Pte Ltd
Priority date: 2016-02-04
Filing date: 2016-02-04
Publication date: 2017-12-27
Anticipated expiration: 2036-02-04
Also published as: JP2017138848A

Description

本発明は、携帯型情報処理装置に関するものである。

ノート型（ラップトップ）パーソナルコンピュータ（以下「ノートパソコン」という。）では、キーボード部の基板（ベースプレート）として金属製材料（例えばアルミニウムやステンレス）が用いられている。

ノートパソコンにおける従来のキーボード構造は、図６及び図７に示すように、キーキャップ５１と、パンタグラフ５２と、合成樹脂（プラスチック）製のコスメティックフレーム５３と、スイッチ及び信号線が配置されたメンブレン５４と、金属製のベースプレート５５と、筐体内への漏水を防止するスピルシート５６などからなる。

下記の特許文献１では、キーボード装置の一例が開示されており、各キーの取付板となるベースプレートが、例えば、板厚0.6mmのアルミニウム板等、金属製であることが記載されている。

特開２０１５−１４１８６８号公報（段落［００３１］）

ノートパソコンは、画面の大型化等のニーズなどに応じつつ、携帯を容易にするため、重量の低減が要求される。したがって、ノートパソコンの重量を低減するため、キーボード部の軽量化を検討することが考えられる。また、その際、キーボード部の剛性が低下しないようにする必要がある。さらに、ベースプレートと他の部品（例えば各キー間に配置されたコスメティックフレーム）との組み合わせ構造についても、組立工程等を考慮して、検討することが望ましい。

本発明は、このような事情に鑑みてなされたものであって、キーボード部の軽量化を図ることが可能な携帯型情報処理装置を提供することを目的とする。

上記課題を解決するために、本発明の携帯型情報処理装置は以下の手段を採用する。
すなわち、本発明の第一態様に係る携帯型情報処理装置は、キーボード部への操作によるデータ入力が可能な携帯型情報処理装置であって、前記キーボード部は、複数のキーと、前記複数のキーが一面側に配置された板状のベースプレートと、前記ベースプレートの前記一面側に設けられ、かつ、前記キーボード部の全面にわたって配置された前記複数のキー間の隙間に配置されたフレーム部と、を備え、前記ベースプレート及び前記フレーム部は、合成樹脂製であり、前記ベースプレートと前記フレーム部は一体成形で形成された構造材である。

この構成によれば、キーボード部において、複数のキーが一面側に配置された板状のベースプレートが合成樹脂製であるため、ベースプレートが金属製である場合に比べて、キーボード部の軽量化を図ることができる。

この構成によれば、ベースプレートの一面側、かつ、複数のキーの間にフレーム部が設けられることによって、剛性が高まる。また、ベースプレートとフレーム部は一体的に形成されているため、ベースプレートとフレーム部を別々の部品で構成する場合に比べて、部品点数を減らせる。

上記発明において、前記キーボード部は、前記ベースプレートの前記一面側とは反対の他面側に設けられ、電気的配線が設けられたメンブレンを更に備えてもよい。

この構成によれば、ベースプレートの一面側にフレーム部が設けられ、ベースプレートとフレーム部が一体的に形成された構造においてもメンブレンを設けることができる。

本発明の第二態様に係る携帯型情報処理装置は、前記ベースプレートには、キーボード部への操作によるデータ入力が可能な携帯型情報処理装置であって、前記キーボード部は、複数のキーと、前記複数のキーが一面側に配置された板状のベースプレートと、前記ベースプレートの前記一面側に設けられ、かつ、前記キーボード部の全面にわたって配置された前記複数のキー間の隙間に配置されたフレーム部と、を備え、前記ベースプレートは、合成樹脂製であり、前記ベースプレートには、前記一面側から前記フレーム部に突出した合成樹脂製のピンが形成され、前記フレーム部には、前記ベースプレートと前記フレーム部が重ね合わされた状態で前記ピンが貫通する貫通孔が形成され、前記貫通孔の上部には凹部が形成されている。

この構成によれば、ベースプレートの一面側において、合成樹脂製のピンがフレーム部に突出して形成され、ベースプレートとフレーム部が重ね合わされた状態で、ピンは、フレーム部に形成された開口部を貫通する。ベースプレートとフレーム部を重ね合わせた後、開口部を貫通したピンの先端が溶かされて、ピンの先端に開口部の径よりも大きな膨張部が形成されることによって、ベースプレートに設けられたピンは、フレーム部に溶着する。その結果、ベースプレートとフレーム部が一体化され、フレーム部が無い構造に比べて、ベースプレートの剛性が高まる。また、ベースプレートとフレーム部をねじによって結合する場合と異なり、ねじが不要になって、部品点数を減らせる。さらに、ピンがフレーム部側に突出してフレーム部に形成された貫通孔を貫通することから、フレーム部の表側からピンの溶着作業を行うことができるため、ベースプレートとフレーム部を一体化する工程を簡略化できる。

本発明によれば、キーボード部において、複数のキーが一面側に配置された板状のベースプレートが合成樹脂製であるため、ベースプレートが金属製である場合に比べて、軽量化を図ることができる。

本発明の第１実施形態に係るノートパソコンのキーボードを示す分解斜視図である。本発明の第１実施形態に係るノートパソコンのキーボードを示す部分拡大縦断面図である。本発明の第２実施形態に係るノートパソコンのキーボードを示す分解斜視図である。本発明の第２実施形態に係るノートパソコンのキーボードを示す部分拡大縦断面図である。本発明の第１及び第２実施形態に係るノートパソコンを示す斜視図である。従来のノートパソコンのキーボードを示す分解斜視図である。従来のノートパソコンのキーボードを示す部分拡大縦断面図である。

［第１実施形態］
以下、本発明の第１実施形態に係るノート型パーソナルコンピュータ（以下「ノートパソコン」という。）について、図面を参照して説明する。
本実施形態に係るノートパソコン１は、携帯型情報処理装置の一例であり、図５に示すように、ディスプレイ筐体２とキーボード筐体３とがヒンジ４によって接続された構成を有する。ノートパソコン１は、ヒンジ４によって、ディスプレイ筐体２が、キーボード筐体３に対して、１８０°未満の可動範囲を有するものでもよいし、３６０°回動可能であるものでもよい。

ディスプレイ筐体２には、例えばディスプレイモジュール５が収容されている。
キーボード筐体３には、キーボード７やタッチパッド８等の入力部が設けられ、ノートパソコン１は、キーボード７やタッチパッド８等の入力部に対する操作によって、データ入力が可能である。また、キーボード筐体３の内部には、ＣＰＵ及びメモリ等を搭載した回路基板や、バッテリー等の電源部などが収容される。ディスプレイ筐体２内のディスプレイモジュール５と、キーボード筐体３内の回路基板は、フレキシブルプリント配線によって接続されている。

ヒンジ４は、ディスプレイ筐体２の長辺のうちの１辺と、キーボード筐体３の長辺のうちの１辺とに連結される。ヒンジ４は、ヒンジ４の回動軸周りに、ディスプレイ筐体２とキーボード筐体３を相対的に回動させる。ディスプレイ筐体２がキーボード筐体３に対して回動し、ディスプレイモジュール５の画面９とキーボード筐体３のキーボード７が対向することで、ノートパソコン１が閉じられた状態となり、画面９とキーボード７が離れることによって、ノートパソコン１が使用可能に開かれた状態となる。

ディスプレイモジュール５は、例えば、液晶ディスプレイを備えて、液晶ディスプレイによって画像を表示する。なお、画像を表示するディスプレイモジュール５は、液晶ディスプレイを備える場合に限定されず、有機ＥＬディスプレイ等でもよい。

キーボード７には、複数のキー１０が配置されている。各キー１０は、図１から３に示すように、キーキャップ１１と、パンタグラフ１２と、プラスチック製の構造材１３と、メンブレン１４などを備える。メンブレン１４、構造材１３、パンタグラフ１２、及び、キーキャップ１１は、この順に下から重ね合わされる。

キーキャップ１１は、各キー１０における四角形の平板状の部材であり、キーキャップ１１の上面はユーザーの指が接触し、下面はパンタグラフ１２の上部及びメンブレン１４に設けられたドーム部１５の上部が接触する。キーキャップ１１は、ユーザーの押圧によって下方に移動し、ドーム部１５の弾性力によって元の位置に戻る。

パンタグラフ１２は、キーキャップ１１を支持する部材であり、上下方向に伸縮可能な構造を有する。パンタグラフ１２の上部は、キーキャップ１１の下面と接触し、パンタグラフ１２の下部は、構造材１３の係合部１６に設けられる。パンタグラフ１２によって、キーキャップ１１が押圧されたとき、キーキャップ１１が水平に保たれながら安定して移動する。

構造材１３は、平板状のベースプレート部１７と、各キー１０間においてベースプレート部１７に対して突起したフレーム部１８を備え、ベースプレート部１７とフレーム部１８は一体成形で形成された部材である。

上述のように、構造材１３は、１枚の平板状のベースプレート部１７に対して、各キー１０間において突起したフレーム部１８が形成されている形状を有する。すなわち、各キー１０が配置される部分であるキー配置部１９が凹状に形成されている。キー配置部１９の底部の厚さは、フレーム部１８の厚さに比べて薄い。

構造材１３が、上述したとおり、複数のキー１０の間にフレーム部１８が配置され、かつ、ベースプレート部１７と一体化されることによって、フレーム部１８が設けられない場合に比べて、キーボード７の剛性が高まる。また、ベースプレート部１７とフレーム部１８は一体成形された部材であるから、別々の部品で構成する場合に比べて、部品点数を減らせる。

また、構造材１３は、合成樹脂（プレスチック）製である。これにより、ベースプレートが、アルミニウムやステンレス等の金属製である場合に比べて、キーボード７の軽量化、さらには、ノートパソコン１の軽量化を図ることができる。

構造材１３におけるキー配置部１９には、開口部２０と、係合部１６が形成されている。開口部２０は、各キー１０が設けられる部分の中央付近にベースプレート部１７を貫通して形成される。開口部２０には、ドーム部１５が貫通して設置される。

メンブレン１４は、フレキシブルプリント回路等による電気配線が配置されている。メンブレン１４は、例えば３層構造を有するスイッチシートである。また、メンブレン１４には、各キー１０に該当する部分に、接触又は離隔する二つの接点（図示せず。）が形成されている。二つの接点は、キーキャップ１１及びドーム部１５を介した押圧によって接触されて電気的に導通状態となり、押圧の解除によって電気的導通が切断される。

ドーム部１５は、シリコン製又はゴム製であって、ドーム形状を有する。ドーム部１５は、接点の面部分に対して垂直方向に押圧することが可能な突起部２１を有する。突起部２１は、ドーム部１５の内部に形成され、ドーム部１５の頂点から下方に突出して形成されている。

ドーム部１５は、キーキャップ１１を介して下方に押圧されることで、頂点が凹み、突起部２１が接点を押圧する。キーキャップ１１における下方への押圧が解除されることで、ドーム部１５は、自身の弾性力によって元の形状に戻り、突起部２１による接点への押圧が解除される。

以上、本実施形態によれば、キーボード７において、複数のキー１０が一面側に配置された板状のベースプレート部１７を有する構造材１３が合成樹脂製であるため、金属製である場合に比べて、キーボード７の軽量化を図ることができる。

また、ベースプレート部１７の一面側、かつ、複数のキー１０の間にフレーム部１８が設けられることによって、剛性が高まる。また、ベースプレート部１７とフレーム部１８は一体的に形成されているため、ベースプレートとフレーム部を別々の部品で構成する場合に比べて、部品点数を減らせる。

さらに、メンブレン１４は、キー１０の配置側とは反対のベースプレート部１７の下面側に設けられる。これにより、ベースプレート部１７におけるキー１０の配置側にフレーム部１８が設けられ、ベースプレート部１７とフレーム部１８が一体的に形成された構造においてもメンブレン１４を設けることができる。

［第２実施形態］
次に、本発明の第２実施形態に係るノートパソコンについて説明する。本実施形態に係るノートパソコン１において、上述した第１実施形態と重複する構成要素及び作用効果については、詳細な説明を省略する。以下では、第１実施形態と異なるキーボード７について説明する。

キーボード７は、図４に示すように、キーキャップ１１と、パンタグラフ１２と、金属製のフレーム２２と、メンブレン２３と、プラスチック製のベースプレート２４と、筐体内への漏水を防止するスピルシート２５などを備える。スピルシート２５、ベースプレート２４、メンブレン２３及びフレーム２２は、下からこの順に重ね合わされる。また、パンタグラフ１２、及び、キーキャップ１１は、ベースプレート２４上で、下からこの順に重ね合わされる。

パンタグラフ１２の上部は、キーキャップ１１の下面と接触し、パンタグラフ１２の下部は、ベースプレート２４の係合部２６に設けられる。

フレーム２２は、例えばマグネシウム等の金属製、又は、合成樹脂製であり、平板状である。フレーム２２には、各キー１０が配置されるキー配置部３２となる部分に開口部２７が形成され、溶着ピン２９が貫通可能な貫通孔２８が形成されている。また、貫通孔２８の上部には、溶着ピン２９の先端が溶かされた後に形成される膨張部３０が収まる凹部３１が形成されている。

フレーム２２は、ベースプレート２４やメンブレン２３に重ね合わされたとき、各キー１０間において、フレーム２２の縦断面は、ベースプレート２４やメンブレン２３の上面に対して上方に突出した形状を有する。その結果、各キー１０が配置される部分であるキー配置部３２は、凹状となる。

ベースプレート２４の上面にメンブレン２３が重ね合わされ、かつ、メンブレン２３の上面にフレーム２２が重ね合わされ、後述するとおり、一体化されることによって、キーボード７の剛性が高まる。

ベースプレート２４は、合成樹脂製である。これにより、ベースプレート２４が、アルミニウムやステンレス等の金属製である場合に比べて、キーボード７の軽量化、さらには、ノートパソコン１の軽量化を図ることができる。

ベースプレート２４は、キー配置部３２において、係合部２６が形成されている。

メンブレン２３には、ベースプレート２４と重ね合わされたとき、係合部２６が通過可能な開口部３３が形成されている。開口部３３は、メンブレン２３を貫通しており、ドーム部１５の周囲に形成される。

メンブレン２３は、フレキシブルプリント回路等による電気配線が配置されている。メンブレン２３は、例えば３層構造を有するスイッチシートである。また、メンブレン２３には、各キー１０に該当する部分に、接触又は離隔する二つの接点（図示せず。）が形成されている。二つの接点は、キーキャップ１１及びドーム部１５を介した押圧によって接触されて電気的に導通状態となり、押圧の解除によって電気的導通が切断される。

また、メンブレン２３には、溶着ピン２９が貫通可能な貫通孔３４が形成されている。

上述したとおり、ベースプレート２４には、フレーム２２側に突出した溶着ピン２９が形成され、フレーム２２及びメンブレン２３には、ベースプレート２４と重ね合わされたとき、溶着ピン２９が貫通する貫通孔２８，３４が形成されている。これにより、ベースプレート２４とフレーム２２が重ね合わされた状態で、溶着ピン２９は、フレーム２２及びメンブレン２３に形成された貫通孔２８，３４を貫通する。

ベースプレート２４とフレーム２２及びメンブレン２３を重ね合わせた後、貫通孔２８，３４を通過した溶着ピン２９の先端が溶かされて、貫通孔２８の径よりも大きな膨張部３０が形成される。これにより、ベースプレート２４に設けられた溶着ピン２９は、フレーム２２に溶着する。

その結果、ベースプレート２４とフレーム２２及びメンブレン２３とが一体化され、フレームが無い構造に比べて、ベースプレート２４の剛性が高まり、さらには、キーボード７の剛性が高まる。また、ベースプレート２４とフレーム２２をねじによって結合する場合と異なり、ねじが不要になって、部品点数を減らせる。さらに、溶着ピン２９がフレーム２２側に突出してフレーム２２に形成された貫通孔２８を貫通することから、フレーム２２の表側から溶着ピン２９の溶着作業を行うことができる。メンブレン２３に設置されたドーム部１５は、フレーム２２の表側に突出しているため、ベースプレート２４とフレーム２２を一体化する工程を簡略化できる。

これに対し、図６及び図７に示すような従来のコスメティックフレーム５３は、下面側に溶着ピン５７が設けられていた。したがって、従来のキーボードの組立工程では、ドーム部５８を保護しながら、ベースプレート５５とコスメティックフレーム５３を一体化する工程を行う必要があり、手間がかかっていた。

なお、フレーム２２の表面には、仕上げ用のシールが貼られて、溶着ピン２９の膨張部３０や凹部３１を覆ってもよい。また、上述した実施形態では、メンブレン２３がベースプレート２４の上面に設置される場合について説明したが、メンブレン２３は、ベースプレート２４の下面に設置されてもよい。

１：ノートパソコン
２：ディスプレイ筐体
３：キーボード筐体
４：ヒンジ
５：ディスプレイモジュール
７：キーボード
８：タッチパッド
９：画面
１０：キー
１１：キーキャップ
１２：パンタグラフ
１３：構造材
１４：メンブレン
１５：ドーム部
１６：係合部
１７：ベースプレート部
１８：フレーム部
１９：キー配置部
２０：開口部
２１：突起部
２２：フレーム
２３：メンブレン
２４：ベースプレート
２５：スピルシート
２６：係合部
２７：開口部
２８：貫通孔
２９：溶着ピン
３０：膨張部
３１：凹部
３２：キー配置部
３３：開口部
３４：貫通孔
５１：キーキャップ
５２：パンタグラフ
５３：コスメティックフレーム
５４：メンブレン
５５：ベースプレート
５６：スピルシート
５７：溶着ピン
５８：ドーム部

Claims

キーボード部への操作によるデータ入力が可能な携帯型情報処理装置であって、
前記キーボード部は、
複数のキーと、
前記複数のキーが一面側に配置された板状のベースプレートと、
前記ベースプレートの前記一面側に設けられ、かつ、前記キーボード部の全面にわたって配置された前記複数のキー間の隙間に配置されたフレーム部と、
を備え、
前記ベースプレート及び前記フレーム部は、合成樹脂製であり、前記ベースプレートと前記フレーム部は一体成形で形成された構造材である携帯型情報処理装置。
前記キーボード部は、前記ベースプレートの前記一面側とは反対の他面側に設けられ、電気的配線が設けられたメンブレンを更に備える請求項１に記載の携帯型情報処理装置。
キーボード部への操作によるデータ入力が可能な携帯型情報処理装置であって、
前記キーボード部は、
複数のキーと、
前記複数のキーが一面側に配置された板状のベースプレートと、
前記ベースプレートの前記一面側に設けられ、かつ、前記キーボード部の全面にわたって配置された前記複数のキー間の隙間に配置されたフレーム部と、
を備え、
前記ベースプレートは、合成樹脂製であり、
前記ベースプレートには、前記一面側から前記フレーム部に突出した合成樹脂製のピンが形成され、
前記フレーム部には、前記ベースプレートと前記フレーム部が重ね合わされた状態で前記ピンが貫通する貫通孔が形成され、前記貫通孔の上部には凹部が形成された携帯型情報処理装置。