JPH05342944A - キースイッチ装置 - Google Patents

キースイッチ装置

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JPH05342944A
JPH05342944A JP4171602A JP17160292A JPH05342944A JP H05342944 A JPH05342944 A JP H05342944A JP 4171602 A JP4171602 A JP 4171602A JP 17160292 A JP17160292 A JP 17160292A JP H05342944 A JPH05342944 A JP H05342944A
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pins
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Isao Mochizuki
勲 望月
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    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01HELECTRIC SWITCHES; RELAYS; SELECTORS; EMERGENCY PROTECTIVE DEVICES
    • H01H3/00Mechanisms for operating contacts
    • H01H3/02Operating parts, i.e. for operating driving mechanism by a mechanical force external to the switch
    • H01H3/12Push-buttons
    • H01H3/122Push-buttons with enlarged actuating area, e.g. of the elongated bar-type; Stabilising means therefor
    • H01H3/125Push-buttons with enlarged actuating area, e.g. of the elongated bar-type; Stabilising means therefor using a scissor mechanism as stabiliser

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  • Push-Button Switches (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【目的】 キーボードの薄型化に対応してキーストロー
クを大きくできるとともに、キー操作性が良好で、確実
なキー入力を可能とするキースイッチ装置を提供する。 【構成】 係止軸13a及び係止ピン14aを形成した
ヒンジ部材7と、係止軸23a及び係止ピン24aを形
成したヒンジ部材8とを作用点A,Bでかみ合わせてな
る案内支持部材6により、キートップ1の上下動を案内
支持するキースイッチ装置であり、キートップ1の押下
時にキートップ1の下に配設されたコイルスプリング3
3、ラバースプリング32を押下してスイッチング動作
を行うものである。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、キースイッチ装置に係
り、特に、ノート型ワードプロセッサやノート型パーソ
ナルコンピュータ等に付設される薄型のキーボードに有
効なキースイッチ装置に関する。
【0002】
【従来の技術】従来、この種のキーボードに使用される
キースイッチ装置としては、キーステムを一体に有する
キー部材がホルダープレートに形成されたキーホルダ部
に挿通して支持されるとともに、キーステムの下方にス
イッチング部材が配設されたキースイッチ装置が一般に
用いられている。このようなキースイッチ装置におい
て、キー部材のキーステムはキーホルダ部を介して上下
に摺動案内され、キー部材を押下すると、キー部材が下
方へ移動するのに伴って、キーステムの下部によりスイ
ッチング部材を押下し、これによりスイッチング動作が
行われる。
【0003】また、スペースキーやリターンキー等の大
型のキーを使用するキースイッチ装置としては、キーの
押下時にキーが傾いた状態で押下されるのを防止するた
めに、特開昭60−62017号公報や特開昭64−7
441号公報に記載されたキースイッチ装置が知られて
いる。
【0004】前者に記載されたキースイッチ装置では、
キー部材の下方に配設され、キー部材を支持する案内部
材を2つのはさみ状部材により構成し、個々のはさみ状
部材の2つのアームを軸に回転可能に連結させている。
そして、キー部材を押下すると、各はさみ状部材の端部
に形成された複数個の各ピンがキー部材の裏面とキーボ
ードの基板の上面とで水平方向に摺動するように構成し
ている。これにより、キー部材を押下すると、キー部材
は水平状態を保持したまま下方に移動し、これに伴っ
て、キー部材に垂設された押下部がキーホルダ部を介し
て摺動案内され、その下方に配設されたスイッチング部
材を押下し、スイッチング動作が行われる。
【0005】更に、後者に記載されたキースイッチ装置
は、前者に記載されたキースイッチ装置と基本的構成を
同じくするものであり、はさみ状部材に対するキー部材
の着脱を容易にする点に特徴を有するものである。
【0006】これら各公報に記載されたキースイッチ装
置は、スペースキー等の大型のキーにおける押下位置と
は無関係に、キーのどの部分を押下しても水平状態を保
持したままキーの上下動を案内できるものである。この
ように、前述した従来のキースイッチ装置のいずれにお
いても、スイッチング部材を押下するためのキーステム
やキー部材の押下部をキーホルダ部を介して上下に摺動
案内しつつ、スイッチング部材を押下させるようにして
いる点で共通するものである。
【0007】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、近年、
ワードプロセッサやパーソナルコンピュータ等における
小型化、薄型化に伴い、これらに付設されるキーボード
も小型化、薄型化が指向されている一方、キー入力の操
作性を向上させるとともにキー入力の確実性を担うべく
大きなキーストロークが要求されている状況下におい
て、従来のキースイッチ装置では十分なキーストローク
を得ることができないという問題点があった。
【0008】従来のキースイッチ装置において、キーボ
ードの薄型化を実現しようとすれば、キーステムがキー
ホルダ部により摺動案内される部分が減少し、これに伴
って、キーの傾動に起因するキーステムとキーホルダ部
間でのキーのこじれが生じてしまう。これを防止するた
めに、キーステムがキーホルダ部により摺動案内される
部分を大きくすると、キーストロークが減少してしまう
というジレンマがある。また、キーの押下時にキーステ
ムとキーホルダ部間で生じるこじれは、摺動ノイズ発生
の原因となり、キー入力の操作性を著しく損なうことと
なる。このキーステムとキーホルダ部間で生じるこじれ
は、常にキーの中央部を押下している場合には、キース
テムが垂直に押下されることとなるので発生しにくいも
のである。そこで、このこじれの発生を防止するため
に、キーの操作面積を小さくし、常にキーの中央部にて
押下されるようにすることも考えられるが、この場合も
キー入力の操作性を著しく損なう点では前記のものと変
わるところがない。
【0009】また、前記各公報に記載されたキースイッ
チ装置は、特にキーボードの薄型化を指向するものでは
なく、また、スイッチング部材を押下するための押下部
をキー部材から垂下して設ける必要があり、このため薄
型化が困難となる。更に、押下部を形成する必要からキ
ー部材の構造が複雑化し、コストアップの原因となる。
さらに、このキースイッチ装置では、はさみ状部材の各
端部に形成された各ピンは、キー部材の裏面と基板の上
面とでそれぞれ水平方向に摺動案内されるように構成さ
れているので、キー部材の押下時に、キー部材の水平方
向の位置決め作用を有しておらず、従って、キー部材が
その押下時に水平方向にずれてしまい、スイッチング部
材を確実に動作できない虞がある。
【0010】本発明は、上述した問題を解決するもの
で、キーステムをキーホルダ部により摺動案内する構成
を不要とすることにより、キーボードの小型化、薄型化
に対応しつつキーストロークを大きくすることができ、
しかも、簡単な構成によりキー操作性が良好であるとと
もに、キー入力を確実に行い得るキースイッチ装置を提
供することを目的とする。
【0011】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に本発明は、裏面から2つの第1係止部と位置決め溝も
しくはピンが垂設されたキートップと、該キートップの
下方に配設され、前記各々の第1係止部に対応して2つ
の第2係止部が形成され、かつ、前記位置決め溝もしく
はピンに対応し、互いに係合される位置決めピンもしく
は溝が形成されたホルダ部材と、前記キートップの第1
係止部および前記ホルダ部材の第2係止部のそれぞれに
連結され、キートップの上下動を案内支持する案内支持
部材と、前記キートップの上下動にともなってスイッチ
ング動作を行うスイッチング部材とを有するキースイッ
チ装置にあって、前記案内支持部材は、それぞれ一対の
係止軸と係止ピンが形成された2つのヒンジ部材を有
し、かつ、これらの各ヒンジ部材は互いにかみ合わされ
たギヤを有し、両者が同期して回動可能となるように構
成されると共に、各係止軸と係止ピンは前記第1および
第2係止部に各々可動状態で係止されているものであ
る。
【0012】
【作用】上記の構成によれば、キートップが押下される
と、キートップが下方へ移動するのに伴って、各ヒンジ
部材のギヤは互いにかみ合いながら同期して回動し、そ
の結果、各ヒンジ部材に形成された各々の係止軸は第1
係止部内で回動し、これと同時に各ヒンジ部材に形成さ
れた各々の係止ピンはホルダ部材における第2係止部内
で水平方向に摺動する。このとき、互いに係合されてい
る位置決めピンと位置決め溝とはキートップが水平方向
に移動するのを規制する。さらに、キートップが押下さ
れると、スイッチング部材が押下され、スイッチング動
作が行われる。一方、キートップの押下を解除すると、
各ヒンジ部材はキートップとともにスイッチング部材の
弾性復元力により元の位置に復帰される。
【0013】
【実施例】以下、本発明を具体化した一実施例を図面を
参照して説明する。図1は本実施例によるキースイッチ
装置の上面透視図、図2は図1のX−X線断面図、図3
は図1のY−Y線断面図、図4は押下時のキースイッチ
装置の側断面図、図5はキースイッチ装置のヒンジ部材
の斜視図、図6はキースイッチ装置のホルダープレート
部分の斜視図である。キートップ1はABS樹脂等の合
成樹脂から成型されており、その上面にはアルファベッ
ト等の文字が印刷等により形成されている。このキート
ップ1の裏面からは、4つの第1係止部2a,2b,3
a,3bがキートップ1本体と一体になって垂設されて
いる。第1係止部2a,2bには、後述する2つのヒン
ジ部材7,8のうち、一方のヒンジ部材7に形成された
係止軸13a,13bを回動可能に係止する係止孔4
a,4bが穿設されており、また、第1係止部3a,3
bには、他方のヒンジ部材8に形成された係止軸23
a,23bを回動可能に係止する係止孔5a,5bが穿
設されている。
【0014】キートップ1の下方には、キートップ1の
上下動を案内支持する案内支持部材6が配設されてい
る。この案内支持部材6はキー押下時にキートップ1が
傾くのを防止する機構を有し、2つのヒンジ部材7,8
から構成されている。一方のヒンジ部材7は、図1に示
すように、基部9の両端に2つの基端部10a,10b
を一体に形成してなり、基端部10a,10bには各々
歯車12a,12bが形成されており、この歯車12
a,12bは後述する他方のヒンジ部材8に形成された
歯車22a,22bと作用点A、Bにてかみ合わされ
て、両者が同期して回動可能となるように構成されてい
る。また、基部9には2つの係止軸13a,13bが形
成されており、この係止軸13a,13bは前記の係止
孔4a,4bに回動可能に係止される。更に、基端部1
0a,10bの両端延部11a,11bの側面からは係
止ピン14a,14bが延設されている。この係止ピン
14a,14bは後述するホルダープレート26に形成
された第2係止部27a,27bに係止される。
【0015】他方のヒンジ部材8は、図1に示すよう
に、基部19の両端に2つの基端部20a,20bを一
体に形成してなり、基端部20a,20bには各々歯車
22a,22bが形成されており、この歯車22a,2
2bは他方のヒンジ部材7に形成された歯車12a,1
2bと作用点A、Bにてかみ合わされて、両者が同期し
て回動可能となるように構成されている。また、基部1
9には2つの係止軸23a,23bが形成されており、
この係止軸23a,23bは前記の係止孔5a,5bに
回動可能に係止される。更に、基端部20a,20bの
両端延部21a,21bの側面からは係止ピン24a,
24bが延設されている。この係止ピン24a,24b
は後述するホルダープレート26に形成された第2係止
部28a,28bに係止される。そして、両ヒンジ部材
7,8は、上面視ロ字形状に構成され、これにより中央
に大きな空間を有し、この空間に後述するラバースプリ
ング32とコイルスプリング33を効率良くキートップ
1の下側に収納できるようになっている。
【0016】案内支持部材6の下方には、図6に示され
るような開口25を有したホルダープレート26が配設
されており、このホルダープレート26には前記ヒンジ
部材7,8に設けられた係止ピン14a,14b,24
a,24bを各々係止するための第2係止部27a,2
7b,28a,28bが設けられている。各第2係止部
27a,27b,28a,28bは,ホルダープレート
26の内周縁の各角を形成する2辺をもって凸状に一体
となって形成され、開口25中に係止溝29a,29
b,30a,30bを形成している。そして、各々の係
止ピン14a,14b,24a,24bを係止溝29
a,29b,30a,30b内において水平方向に摺動
可能に係止している。
【0017】ホルダプレート26の下方には、スイッチ
電極を含む所定の回路パターン(図示せず)が形成され
たフレキシブル回路基板31が配設され、スイッチ電極
に対応する位置にはスイッチング部材として逆カップ状
のラバースプリング32が載置されている。このラバー
スプリング32は内部に可動電極を有しており、上方か
らの押下量が一定限度を越えると座屈され、可動電極に
よりスイッチ電極が短絡されるものである。ラバースプ
リング32の上面には弾性部材としてコイルスプリング
33が配設され、その上端部はキートップ1の裏面の凹
部1aに取付けられている。この凹部1aにコイルスプ
リング33の上端が係止されるため、コイルスプリング
33の位置がずれることはない。さらに、フレキシブル
回路基板31の下方には、スイッチ支持板34が配設さ
れている。つまり、スイッチ支持板34は、フレキシブ
ル回路基板31、ラバースプリング32、案内支持部材
6およびホルダープレート26を支持していることにな
る。
【0018】また、2つの位置決めピン36a,36b
が第2係止部28a,28bに近接してホルダープレー
ト26上に立設され、これらに対応して位置決め溝35
a,35bが、キートップ1の上下動にともなって位置
決めピン36a,36bを案内するようにキートップ1
の裏面から垂設されている。この位置決めピン36a,
36bの位置決め溝35a,35bとの係合部は、キー
トップ1の押下時に、こじれを生じることなくスムーズ
に位置決め溝35a,35bに沿って案内されるように
球状に形成されている。このホルダープレート26にお
ける位置決めピン36a,36bの直下位置には貫通孔
26aが設けられ、これにより、スライド型を用いるこ
となく、樹脂成形により作成可能となる。
【0019】これら位置決めピン36a,36bと位置
決め溝35a,35bとの係合でもって、位置決め部材
37が構成されており、この位置決め部材37は、キー
トップ1が水平方向に移動するのを防止する機構を有し
ている。また、キートップ1の傾きを防止する機構は案
内支持部材6が有しているため、その機構を持つ必要が
ないことより、位置決めピン36a,36bと位置決め
溝35a,35bとの係合部のオーバラップ量は少なく
てよい。このように、案内支持部材6により一方向の位
置決めを行い、この位置決めに対して90度の方向の位
置決めを位置決め部材37により行われているので、キ
ートップ1は、水平方向に移動することなく、また、案
内支持部材6のヒンジ部材7、8が互いに作用点A、B
でかみ合って作用することにより、水平状態を保持した
まま上下動される。
【0020】前記構成において、図2における作用点
A、Bを通る垂線Lを基準に左側の第1係止部2a,2
bには、係止軸13a,13bを回動可能に係止する係
止孔4a,4bが設けられ、第2係止部27a,27b
には、係止ピン24a,24bを水平方向に係止する係
止溝29a,29bが設けられていることになる。ま
た、垂線Lを基準に図2の右側の第1係止部3a,3b
には、係止軸23a,23bを回動可能に係止する係止
孔5a,5bが設けられ、第2係止部28a,28bに
は、係止ピン14a,14bを水平方向に係止する係止
溝30a,30bが設けられていることになる。
【0021】通常、ワードプロセッサやパーソナルコン
ピュータにおけるキーボードは、キー入力しやすいよう
に装置手前側が低くなるように斜面をもって形成される
のに対し、各キートップ1の上面は水平に配設される。
このため、各キースイッチ装置においては、装置手前側
の方が厚みがある、つまり、スイッチ支持板34からキ
ートップ1までの高さ寸法が長くなる。この高さ寸法が
長い所に位置決め部材37を配設することにより、上述
した位置決め溝35a,35bと位置決めピン36a,
36bとの係合部のオーバーラップ量が少なくてよいこ
とと相俟って、キーの所定量のストロークを確保しよう
としたときの全体の高さ寸法を小さくすることができ
る。また、本実施例では、キートップ1の周囲の肉厚が
上方へ盛り上がって高くなっているので、この部分に位
置決め部材37を設けることで、可能な限り、全体の高
さ寸法を小さくしている。図2においては右側が装置手
前側となる。
【0022】次に、このように構成されたキースイッチ
装置の動作を説明する。キートップ1を押下すると、キ
ートップ1が下方へ移動するのに伴って、ヒンジ部材7
の各々の係止軸13a,13bは第1係止部2a,2b
の係止孔4a,4b内で反時計方向に回動し、ヒンジ部
材8の各々の係止軸23,24は第1係止部3a,3b
の係止孔5a,5b内で時計方向に回動する。これと同
時に、ヒンジ部材7の各々の係止ピン14a,14bは
第2係止部28a,28bの係止溝30a,30b内で
水平方向(図2の右方向)に摺動し、ヒンジ部材8の各
々の係止ピン24a,24bは第2係止部27a,27
bの係止溝29a,29b内で水平方向(図2の左方
向)に摺動する。
【0023】その結果、ヒンジ部材7の歯車12a,1
2bとヒンジ部材8の歯車22a,22bとが互いに作
用点A、Bにてかみ合いながら同期して回動し、これに
より、キートップ1は水平状態を保持したまま下方に移
動する。このとき、位置決めピン36a,36bは、こ
じれを生じることなくスムーズに位置決め溝35a,3
5bに案内され、キートップ1が水平方向に移動するこ
とはない。また、キートップ1の下方への移動により、
キートップ1の裏面に取付けられたコイルスプリング3
3を圧縮し、ラバースプリング32が除々に押下され
る。そして、その押下量が一定限度を越えた時点でラバ
ースプリング32は座屈され、これにより、ラバースプ
リング32内の可動電極がフレキシブル回路基板31上
のスイッチ電極を短絡し、所定のスイッチング動作が行
われる。
【0024】キートップ1の押下を解除すると、キート
ップ1はコイルスプリング33、ラバースプリング32
の弾性復元力により上方に押し上げられる。これに伴っ
て、係止軸13a,13b,23a,23bおよび係止
ピン14a,14b,24a,24bは前述した動作と
逆の動作を行い、その結果、キートップ1は元の位置に
復帰される。
【0025】なお、ラバースプリング32は前述のよう
に側面視略台形であり、その上底の長さと下底の長さ及
び高さに起因する側面の角度は、その所望キータッチに
応じて決まる。さらに、この台形部の高さ、即ち、ラバ
ースプリング32の高さはキーストロークとコイルスプ
リング33に応じて決定され、高い方が好まれる。しか
し、装置全体の厚さを鑑みれば、このラバースプリング
32はそれほど大きくすることができない。そこで、本
実施例にあっては、前述のように両ヒンジ部材7,8を
上面視ロ字形状に組付けることにより、その中心に大き
な空間を取り得るようにし、この空間にラバースプリン
グ32とコイルスプリング33を配設した。これによ
り、本実施例にあっては、両ヒンジ部部材を側面視略直
線状とし、装置中央部に大きな空間を有し得ない特開昭
60−62017号公報あるいは特開昭64−7441
号公報記載の装置と比べ、より薄型で大きなストローク
を得ることができる。
【0026】以上詳細に説明したように、本実施例によ
るキースイッチ装置は、2つのヒンジ部材7,8をキー
トップ1の下方にロ字形状に構成することにより、その
中心に大きな空間を取り、この空間にラバースプリング
32とコイルスプリング33を配設し、キートップ1を
押下することにより、コイルスプリング33を介してラ
バースプリング32が押下されるようにした。これによ
り、従来のキースイッチ装置のように、キーステムをキ
ーホルダ部により摺動案内する構成やスイッチング部材
を押下するための特別な構成を不要とした。これによ
り、キーボードの薄型化に対応しつつキーストロークを
大きくすることができ、よって、キーの操作性が良好
で、キー入力を確実に行い得ると共に、簡単な構成によ
り低コストのキースイッチ装置を提供することができ
る。
【0027】特に、キーステムをキーホルダ部により摺
動案内する構成を必要としなくなるので、従来のキース
イッチ装置のようにキーの押下時にキーステムとキーホ
ルダ部間で摺動ノイズが生じることもなく、これと共
に、キーの中央部を押下させるために、キーの操作面積
を小さくする必要性はなくなる。
【0028】また、位置決め機能のある案内支持部材6
と位置決め部材37を設けたことにより、キ−トップ1
の押下時にも、案内支持部材6のヒンジ部材7、8が互
いに作用点A、Bでかみ合って作用し合うことにより下
方に力が加わるだけで、キートップ1が水平方向に移動
することはない。しかも、位置決めピン36a,36b
の位置決め溝35a,35bとの係合部を球状に形成し
たので、位置決めピン36a,36bは、こじれを生じ
ることなくスムーズに位置決め溝35a,35bに沿っ
て摺動案内されることより、摺動ノイズを生じることも
ない。従って、前記のこととも相俟って、この点からも
キー入力の操作性が良好で、キー入力を確実に行い得る
キースイッチ装置を提供することができる。
【0029】なお、本発明は上記実施例に限られるもの
ではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲で種々の変
形、改良が可能である。例えば、本実施例におけるヒン
ジ部材7、8の本数を増やしてI字型にし、歯車を刻ん
だ円筒が互いに作用し合うように組み合わせた構成とし
てもよく、この場合においても上述と同様の効果が得ら
れるとともに、位置決め溝および位置決めピンからなる
位置決め部材37を省略することが可能となる。また、
上記実施例にあっては、キートップ1に凹部1aを設け
てコイルスプリング33を係止したが、キートップ1下
面にコイルスプリング33内径と略同一の半球状凸部を
設けて係止してもよい。
【0030】
【発明の効果】以上のように本発明によれば、2つのヒ
ンジ部材をキートップの下方にロ字形状に構成すること
により、その中心に大きな空間を取り、この空間にスイ
ッチング部材を配設し、キートップを押下することによ
り、スイッチング動作を行うようにした。これにより、
キーステムをキーホルダ部により摺動案内する構成やス
イッチング部材を押下するための特別な構成を不要とし
た。これにより、キーボードの小型化、薄型化に対応し
つつキーストロークを大きくすることができ、よって、
キーの操作性が良好で、キー入力を確実に行い得ると共
に、簡単な構成により低コストのキースイッチ装置を提
供することができる。また、位置決め機能のある案内支
持部材に加えて、位置決めピン、位置決め溝を設けたこ
とにより、キートップの押下時にキートップが水平方向
に移動するのを防ぐこともできる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の一実施例によるキースイッチ装置の上
面透視図である。
【図2】図1のX−X線断面図である。
【図3】図1のY−Y線断面図である。
【図4】本実施例によるキースイッチ装置の押下時の側
断面図である。
【図5】本実施例によるキースイッチ装置のヒンジ部材
の斜視図である。
【図6】本実施例によるキースイッチ装置のホルダープ
レート部分の斜視図である。
【符号の説明】 1 キートップ 2a,2b,3a,3b 第1係止部 6 案内支持部材 7,8 ヒンジ部材 12a,12b,22a,22b 歯車 13a,13b,23a,23b 係止軸 14a,14b,24a,24b 係止ピン 26 ホルダープレート 27a,27b,28a,28b 第2係止部 31 フレキシブル回路基板 32 ラバースプリング 33 コイルスプリング 35a,35b 位置決め溝 36a,36b 位置決めピン 37 位置決め部材

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 裏面から2つの第1係止部と位置決め溝
    もしくはピンが垂設されたキートップと、該キートップ
    の下方に配設され、前記各々の第1係止部に対応して2
    つの第2係止部が形成され、かつ、前記位置決め溝もし
    くはピンに対応し、互いに係合される位置決めピンもし
    くは溝が形成されたホルダ部材と、前記キートップの第
    1係止部および前記ホルダ部材の第2係止部のそれぞれ
    に連結され、キートップの上下動を案内支持する案内支
    持部材と、前記キートップの上下動にともなってスイッ
    チング動作を行うスイッチング部材とを有するキースイ
    ッチ装置にあって、 前記案内支持部材は、それぞれ一対の係止軸と係止ピン
    が形成された2つのヒンジ部材を有し、かつ、これらの
    各ヒンジ部材は互いにかみ合わされたギヤを有し、両者
    が同期して回動可能となるように構成されると共に、各
    係止軸と係止ピンは前記第1および第2係止部に各々可
    動状態で係止されていることを特徴とするキースイッチ
    装置。
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