特開2017-220283(P2017-220283A)IP Force 特許公報掲載プロジェクト 2015.5.11 β版

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特開2017-220283スイッチ、キーボード、及びスイッチの製造方法
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(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】公開特許公報(A)
(11)【公開番号】特開2017-220283(P2017-220283A)
(43)【公開日】2017年12月14日
(54)【発明の名称】スイッチ、キーボード、及びスイッチの製造方法
(51)【国際特許分類】
   H01H 13/14 20060101AFI20171117BHJP
   H01H 11/00 20060101ALI20171117BHJP
   H01H 13/7065 20060101ALI20171117BHJP
   G06F 3/02 20060101ALI20171117BHJP
【FI】
   H01H13/14 A
   H01H11/00 B
   H01H13/7065
   G06F3/02 310A
【審査請求】未請求
【請求項の数】6
【出願形態】OL
【全頁数】17
(21)【出願番号】特願2016-111339(P2016-111339)
(22)【出願日】2016年6月2日
(71)【出願人】
【識別番号】000002945
【氏名又は名称】オムロン株式会社
(74)【代理人】
【識別番号】100155712
【弁理士】
【氏名又は名称】村上 尚
(72)【発明者】
【氏名】井澤 一平
(72)【発明者】
【氏名】藤野 博章
(72)【発明者】
【氏名】仲 真美子
(72)【発明者】
【氏名】長田 健志
【テーマコード(参考)】
5B020
5G023
5G206
【Fターム(参考)】
5B020DD02
5G023CA50
5G206AS09N
5G206AS09Z
5G206AS19Z
5G206HS16
5G206HU12
5G206HW06
5G206KS24
5G206KS38
5G206KS40
(57)【要約】
【課題】スナップフィットを用いることなくリンク部材を支持可能に組み立てることにより、円滑な動作を維持し得るスイッチ、キーボード及びスイッチの製造方法を提供する。
【解決手段】一対のリンク部材20が、ベース10に支持される第1湾曲部21f及び第2湾曲部22fと、操作部50に支持される第1回転支軸21d及び第2回転支軸22dとをそれぞれ備える。第1湾曲部21f及び第2湾曲部22fが支持されるベース10が、一対のリンク部材20をベース10及び操作部50のいずれにも支持されていない状態で、連結部23を中心にして回動して折り畳んで通過可能な間隙を有する側面壁凹溝部15を有している。
【選択図】図1
【特許請求の範囲】
【請求項1】
ベースと、
前記ベースの上方に配置され、かつ外力に応じて上下方向に移動する操作部と、
前記操作部の上下方向への移動を案内する一対のリンク部材と、
前記一対のリンク部材をそれぞれ互いに回動自在に軸支して連結する連結部とを備えていると共に、
前記一対のリンク部材が、前記ベース又は操作部のいずれか一方に支持される連結部側被支持部と、前記ベース又は操作部のいずれか他方に支持される端部側被支持部とをそれぞれ備え、
前記連結部側被支持部が支持される前記ベース又は操作部のいずれか一方が、前記一対のリンク部材を、前記ベース及び操作部のいずれにも支持されていない状態で、前記連結部を中心にして回動して折り畳んで通過可能な間隙を有する壁面を有していることを特徴とするスイッチ。
【請求項2】
前記壁面の間隙は、前記一対のリンク部材が前記ベース及び操作部に支持されている状態では、前記連結部側被支持部が該壁面の間隙を通過不可能となっていることを特徴とする請求項1に記載のスイッチ。
【請求項3】
前記操作部が前記ベースに対して上下方向へ移動するときに、前記端部側被支持部が、支持される前記ベース又は操作部に対して、前記上下方向に略垂直な方向に摺動すると共に、
前記端部側被支持部を支持する前記ベース又は操作部は、前記摺動の範囲を規制する摺動規制部を備えていることを特徴とする請求項1または2に記載のスイッチ。
【請求項4】
前記一対のリンク部材は、前記連結部側被支持部と前記端部側被支持部と前記連結部とを接続する板状又は棒状の接続部材を備えていると共に、
前記連結部側被支持部を支持するベース又は操作部には、前記接続部材の側方への弾性変形を抑制する変形抑制部が設けられていることを特徴とする請求項1〜3のいずれか一項に記載のスイッチ。
【請求項5】
請求項1〜4のいずれか一項に記載のスイッチを複数備えていることを特徴とするキーボード。
【請求項6】
ベースと、
前記ベースの上方に配置され、かつ外力に応じて上下方向に移動する操作部と、
前記操作部の上下方向への移動を案内する一対のリンク部材と、
前記一対のリンク部材をそれぞれ互いに回動自在に軸支して連結する連結部とを備えていると共に、
前記一対のリンク部材が、前記ベース又は操作部のいずれか一方に支持される連結部側被支持部と、前記ベース又は操作部のいずれか他方に支持される端部側被支持部とをそれぞれ備え、
前記連結部側被支持部が支持される前記ベース又は操作部のいずれか一方が、前記一対のリンク部材を、前記ベース及び操作部のいずれにも支持されていない状態で、前記連結部を中心にして回動して折り畳んで通過可能な間隙を有する壁面を有しているスイッチの製造方法であって、
前記一対のリンク部材を、前記連結部を中心にして回動して折り畳んで、前記連結部側被支持部を前記壁面の間隙を通過させる工程と、
前記一対のリンク部材を、前記連結部を中心として回動して広げることによって、前記連結部側被支持部を前記壁面と前記ベース又は操作部との間の空間に配置させる工程と、
前記端部側被支持部を、前記操作部又はベースに支持されるように組み立てる工程とを含んでいることを特徴とするスイッチの製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、操作部の隅部分を押圧しても該操作部を円滑に平行に上下移動させる一対のリンク部材を備えたスイッチ、キーボード、及びスイッチの製造方法に関するものである。
【背景技術】
【0002】
従来、低背化を達成しながら操作部の隅の部分が押された場合でも操作部が円滑に平行に上下移動する機構として、例えばリンク部材を用いた特許文献1に開示されたキースイッチ装置が知られている。
【0003】
特許文献1に開示されたキースイッチ装置100は、図11の(a)に示すように、ベース110と、ベース110上に配置されるキートップ140と、互いに連動して該キートップ140をベース110上で昇降方向へ案内支持する一対のリンク部材130と、キートップ140の昇降動作に対応して電気回路の接点121を開閉するスイッチ機構120とを備えている。
【0004】
キースイッチ装置100を組み立てるときには、図11の(b)に示すように、ベース110にメンブレンシートスイッチ122を載せる。次に、リンク部材130の摺動支軸131を、立て板部111の案内孔112に入れながら、リンク部材130のギア凹部132とギア凸部133とを互いに係合させて、ベース110上に平らに置く。次に、キートップ140の4個の図示しない軸受部を一対のリンク部材130の上方から、それぞれのリンク部材130の計4個の回転支軸10に個々に嵌め込む。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0005】
【特許文献1】特開2008−47351号公報(2008年2月28日公開)
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0006】
ところで、前記従来のキースイッチ装置100では、リンク部材130のベース110側への固定はリンク部材130の摺動支軸131を立て板部111の案内孔112に入れるという、リンク部材130の弾性を利用したスナップフィットにより行われている。
【0007】
しかしながら、案内孔112に挿入する際に、案内孔112又は摺動支軸131が変形することにより円滑な動作が阻害される恐れがあるという問題点を有している。
【0008】
本発明は、前記従来の問題点に鑑みなされたものであって、その目的は、スナップフィットを用いることなくリンク部材を支持可能に組み立てることにより、円滑な動作を維持し得るスイッチ、キーボード、及びスイッチの製造方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【0009】
本発明のスイッチは、前記課題を解決するために、ベースと、前記ベースの上方に配置され、かつ外力に応じて上下方向に移動する操作部と、前記操作部の上下方向への移動を案内する一対のリンク部材と、前記一対のリンク部材をそれぞれ互いに回動自在に軸支して連結する連結部とを備えていると共に、前記一対のリンク部材が、前記ベース又は操作部のいずれか一方に支持される連結部側被支持部と、前記ベース又は操作部のいずれか他方に支持される端部側被支持部とをそれぞれ備え、前記連結部側被支持部が支持される前記ベース又は操作部のいずれか一方が、前記一対のリンク部材を、前記ベース及び操作部のいずれにも支持されていない状態で、前記連結部を中心にして回動して折り畳んで通過可能な間隙を有する壁面を有していることを特徴としている。
【0010】
前記発明によれば、ベースと操作部とが一対のリンク部材によって連結されている。また、一対のリンク部材のそれぞれは、連結部によって、互いに回動自在に軸支して連結されている。これらの構成により、ベースに対して操作部が上下方向に移動するときに、操作部のいずれの部分を押圧しても操作部がベースに対して例えば平行である等の一定の方向を向いた状態を保つことが可能な構造を実現することができる。
【0011】
この構造において、本発明では、連結部側被支持部に支持されるベース又は操作部に設けられている壁面同士の間隙が、一対のリンク部材を、ベース及び操作部のいずれにも支持されていない状態で、連結部を中心にして回動して折り畳んで通過可能となっている。
【0012】
この結果、一対のリンク部材を、連結部を中心にして回動して折り畳んで2つの連結部側被支持部を壁面同士の間隙に通過させ、その後、一対のリンク部材を、連結部を中心にして回動して開くことによって、2つの連結部側被支持部が、ベース又は操作部に支持された状態とすることができる。すなわち、リンク部材、ベース又は操作部に、スナップフィット構造等、組み立て時に弾性変形を生じさせる構造を不要とすることができる。
【0013】
これにより、弾性変形を許容するための構造(スリット構造等)を不要とすることができると共に、弾性変形に伴う部材の破損のリスクをなくすことができる。
【0014】
したがって、スナップフィットを用いることなくリンク部材を支持可能に組み立てることにより、円滑な動作を維持し得るスイッチを提供することができる。
【0015】
本発明のスイッチは、前記記載のスイッチにおいて、前記壁面の間隙は、前記一対のリンク部材が前記ベース及び操作部に支持されている状態では、前記連結部側被支持部が該壁面の間隙を通過不可能となっていることが好ましい。
【0016】
これにより、組み立て後は、連結部側被支持部が支持されるベース又は操作部からの脱落を確実に防止することができる。
【0017】
本発明のスイッチは、前記記載のスイッチにおいて、前記操作部が前記ベースに対して上下方向へ移動するときに、前記端部側被支持部が、支持される前記ベース又は操作部に対して、前記上下方向に略垂直な方向に摺動すると共に、前記端部側被支持部を支持する前記ベース又は操作部は、前記摺動の範囲を規制する摺動規制部を備えていることが好ましい。
【0018】
これにより、摺動規制部によって端部側被支持部の上下方向に略垂直な方向への摺動の範囲が規制される。この結果、端部側被支持部がベース又は操作部のいずれか一方に支持されるように組み立てられた後は、一対のリンク部材の連結部における回動の範囲が制限されることになるので、2つの連結部側被支持部が前記間隙を通過することを確実に防止することができる。
【0019】
本発明のスイッチは、前記記載のスイッチにおいて、前記一対のリンク部材は、前記連結部側被支持部と前記端部側被支持部と前記連結部とを接続する板状又は棒状の接続部材を備えていると共に、前記連結部側被支持部を支持するベース又は操作部には、前記接続部材の側方への弾性変形を抑制する変形抑制部が設けられていることが好ましい。
【0020】
これにより、ベース又は操作部に支持される連結部側被支持部が、板状又は棒状の接続部材に設けられているので、例えば、連結部側被支持部を介して接続部材に大きな外力が加わった場合、接続部材が弾性変形を起こすことによって、連結部側被支持部が側方に押し出されて、支持されるベース又は操作部から外れるリスクがある。
【0021】
これに対して、本発明では、変形抑制部によって接続部材の弾性変形を抑制し、接続部材が側方に押し出されるのを防止することができるので、前記のリスクをなくすことができる。
【0022】
本発明のキーボードは、前記課題を解決するために、前記記載のスイッチを複数備えていることを特徴としている。
【0023】
これにより、スナップフィットを用いることなくリンク部材を支持可能に組み立てることにより、円滑な動作を維持し得るスイッチを備えたキーボードを提供することができる。
【0024】
本発明のスイッチの製造方法は、前記課題を解決するために、ベースと、前記ベースの上方に配置され、かつ外力に応じて上下方向に移動する操作部と、前記操作部の上下方向への移動を案内する一対のリンク部材と、前記一対のリンク部材をそれぞれ互いに回動自在に軸支して連結する連結部とを備えていると共に、前記一対のリンク部材が、前記ベース又は操作部のいずれか一方に支持される連結部側被支持部と、前記ベース又は操作部のいずれか他方に支持される端部側被支持部とをそれぞれ備え、前記連結部側被支持部が支持される前記ベース又は操作部のいずれか一方が、前記一対のリンク部材を、前記ベース及び操作部のいずれにも支持されていない状態で、前記連結部を中心にして回動して折り畳んで通過可能な間隙を有する壁面を有しているスイッチの製造方法であって、前記一対のリンク部材を、前記連結部を中心にして回動して折り畳んで、前記連結部側被支持部を前記壁面の間隙を通過させる工程と、前記一対のリンク部材を、前記連結部を中心として回動して広げることによって、前記連結部側被支持部を前記壁面と前記ベース又は操作部との間の空間に配置させる工程と、前記端部側被支持部を、前記操作部又はベースに支持されるように組み立てる工程とを含んでいることを特徴としている。
【0025】
前記発明によれば、連結部側被支持部をベース又は操作部に支持させるための組み立て時において、一対のリンク部材を、連結部を中心にして回動して折り畳んで、2つの連結部側被支持部が間隙を通過するように移動させ、その後、一対のリンク部材を、連結部を中心にして回動して広げればよいことになる。
【0026】
この結果、スイッチの組み立て時に、リンク部材、ベース又は操作部に弾性変形を生じさせる工程を不要とすることができる。これにより、スイッチに、弾性変形を許容するための構造(スリット構造など)を不要とすることができると共に、弾性変形に伴う部材の破損のリスクをなくすことができる。
【0027】
したがって、スナップフィットを用いることなくリンク部材を支持可能に組み立てることにより、円滑な動作を維持し得るスイッチの製造方法を提供することができる。
【発明の効果】
【0028】
本発明の一態様によれば、スナップフィットを用いることなくリンク部材を支持可能に組み立てることにより、円滑な動作を維持し得るスイッチ、キーボード、及びスイッチの製造方法を提供するという効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【0029】
図1】(a)は本発明におけるスイッチの実施の一形態を示すものであって、スイッチにおける操作部の非押し下げ時の状態を示す断面図であり、(b)は前記操作部の押し下げ時の状態を示す断面図である。
図2】(a)は前記スイッチにおける操作部の非押し下げ時の状態を示す斜視図であり、(b)は前記操作部の押し下げ時の状態を示す斜視図である。
図3】前記スイッチの構成を示す分解斜視図である。
図4】前記スイッチの変形例の構成を示す断面図である。
図5】前記スイッチの他の変形例の構成を示す断面図である。
図6】前記スイッチの製造方法を示すものであって、一対のリンク部材をベースに取り付けるべく、リンク部材を折り曲げた状態を示す斜視図である。
図7】(a)は前記スイッチの製造方法を示すものであって、一対のリンク部材をベースに取り付けるべく、リンク部材をベースの側面壁凹溝部へ挿入した状態を示す斜視図であり、(b)は、その断面図である。
図8】(a)は前記スイッチの製造方法を示すものであって、前記ベースの側面壁凹溝部へ挿入したリンク部材の第1リンク部材及び第2リンク部材を広げた状態を示す斜視図であり、(b)は、その断面図である。
図9】(a)は前記スイッチの製造方法を示すものであって、リンク部材を広げて取り付けたベースに操作部を被せて取り付けた状態を示す斜視図であり、(b)は、その断面図である。
図10】(a)は前記スイッチの製造方法を示すものであって、ベースに取り付けた操作部がコイルバネにより上限位置に移動した状態を示す斜視図であり、(b)はその断面図であり、(c)は(b)に直交する方向の断面図である。
図11】(a)は従来のキースイッチ装置の構成を示す分解斜視図であり、(b)は操作部を外した状態のキースイッチ装置の構成を示す斜視図である。
【発明を実施するための形態】
【0030】
本発明の一実施形態について図1図10に基づいて説明すれば、以下のとおりである。
【0031】
本実施の形態のスイッチは、操作部の隅部分を押圧しても該操作部を円滑に平行に上下移動させる一対のリンク部材を備えており、例えば、操作部の上にキートップが着脱自在に取り付けられることにより、パーソナルコンピュータのキーボード等において好適に利用される。尚、操作部がそのままキートップとして利用される場合もある。
【0032】
(スイッチの構成)
本実施の形態のスイッチの構成について、図2の(a)(b)及び図3に基づいて説明する。図2の(a)は、本実施の形態のスイッチにおける操作部50を押圧操作していない状態の構成を示す斜視図であり、図2の(b)は、前記スイッチ1における操作部50を押圧操作した状態の構成を示す斜視図である。図3は、本実施の形態のスイッチの構成を示す分解斜視図である。
【0033】
図2の(a)(b)に示すように、本実施の形態のスイッチ1は、ベース10と、ベース10の上方に配置された操作部としての操作部50とを備えている。ベース10と操作部50との間には、図3に示すように、互いに連動して操作部50をベース10上で昇降方向へ案内支持する一対のリンク部材20と、操作部50の昇降動作に対応して電気回路の接点を開閉するスイッチ機構30と、コイルバネ40とが設けられている。
【0034】
ベース10は、底部11を有する方形枠体12からなっており、方形枠体12における一対の一方対向側面壁12aの外側には鍔部13が形成されている。この鍔部13は、リンク部材20の支持に使用される。また、本実施の形態では、鍔部13の外側面に、弾性を有するリンク部材20が側方に押し出されるのを防止するための変形抑制部としての押し出し防止壁14が設けられている。
【0035】
図3に示すように、前記一方対向側面壁12aの中央部には、内部側に凹入りする隙間としての側面壁凹溝部15が形成されている。この側面壁凹溝部15は、後述する図6に示すように、リンク部材20の連結部23及び閉じられた第1リンク部材21及び第2リンク部材22が自在に上下移動できる幅を有している。この結果、第1リンク部材21及び第2リンク部材22が開いた状態では、連結部23及び後述する第1腕部21b及び第2腕部22bの第1湾曲突起部21g及び第2湾曲突起部22gは、この側面壁凹溝部15を通過することができない。また、側面壁凹溝部15には庇部15aが形成されており、この庇部15aは、第1リンク部材21及び第2リンク部材22が開いた状態では、第1腕部21b及び第2腕部22bの第1湾曲突起部21g及び第2湾曲突起部22gが当接して摺動するので、該第1腕部21b及び第2腕部22bが上方向への移動を規制する壁面としての機能を有している。
【0036】
また、方形枠体12における一対の他方対向側面壁12bの外側の中央上部には爪部16が形成されている。この爪部16は、操作部50が上側に容易に外れるのを防止するためのものである。
【0037】
底部11には、前記コイルバネ40を支持して収容する環溝状のコイルバネ収容部11aと、前記スイッチ機構30の端子を貫通させる端子貫通孔11bとが形成されている。
【0038】
次に、前記リンク部材20は、一対の第1リンク部材21と第2リンク部材22とからなっており、操作部50の上下方向の移動が行われるように、ベース10と操作部50とを支持するようになっている。
【0039】
前記第1リンク部材21及び第2リンク部材22は、互いに同一の形状を有し、中央側の一端で相互に連結する連結部23にて互いに連結されて側面視V字状に組合わされている。連結部23は、本実施の形態では、第1リンク部材21に形成された軸部21aと第2リンク部材22に形成された軸穴部22aとによって構成されており、一対のリンク部材20を互いに回動自在に軸支して連結するものとなっている。尚、第2リンク部材22に軸部が形成され、第1リンク部材21に軸穴部が形成されていてもよい。
【0040】
前記軸部21aと軸穴部22aとは、互いに遊嵌状態に回動自在に軸支して連結されており、この遊嵌部分は、隙間が一定となっている。
【0041】
尚、本実施の形態のスイッチ1では、連結部23は、第1リンク部材21又は第2リンク部材22のいずれか一方に形成された軸部と、第1リンク部材21又は第2リンク部材22のいずれか他方に形成された軸穴部とによって構成されているが、必ずしも軸部と軸穴部に限らない。例えば、図4に示すように、第1リンク部材21又は第2リンク部材22のいずれか一方に形成された球体部22a’と、この球体部22a’を回転自在に保持する球体受容部21a’とによって構成されたスイッチ2としてもよい。
【0042】
また、第1リンク部材21及び第2リンク部材22は、連結部23からそれぞれ互いに側方に平行に延びる一対の接続部材としての第1腕部21b及び第2腕部22bと、これら第1腕部21b及び第2腕部22bを連結部23の反対側の端部で相互に連結する第1係合棒21c及び第2係合棒22cとを一体に備えている。
【0043】
前記第1腕部21b及び第2腕部22bは、図1図3に示すように、操作部50に対向する部分が、例えば、階段状に形成されている。ただし、必ずしもこれに限らず、例えば、図5に示すように、前記第1腕部21b及び第2腕部22bの操作部50に対向する部分が、連結部23から第1回転支軸21d及び第2回転支軸22dに至る直線状に形成されており、第1腕部21b及び第2腕部22bが断面略三角形に形成されたスイッチ3とすることも可能である。また、第1腕部21b及び第2腕部22bの形状は、必ずしもこれに限らず、板状又は棒状であってもよい。
【0044】
前記第1係合棒21c及び第2係合棒22cにおける両端部にはそれぞれ端部側被支持部としての第1回転支軸21d及び第2回転支軸22dが形成されており、これら第1回転支軸21d及び第2回転支軸22dは、操作部50に設けられた後述する第1軸受部51及び第2軸受部52に受容されるようになっている。
【0045】
本実施の形態では、第1回転支軸21d及び第2回転支軸22dは、摺動規制部としての第1軸受部51及び第2軸受部52に遊嵌状態に受容されるようになっている。この結果、本実施の形態では、操作部50がベース10に対して上下方向に移動するときに、第1回転支軸21d及び第2回転支軸22dは、第1軸受部51及び第2軸受部52の範囲内において規制された状態で上下方向に略垂直な方向に摺動可能となっている。
【0046】
また、第1係合棒21c及び第2係合棒22cの各中央には、上面が平坦に形成された上端平面部21e及び上端平面部22eが形成されており、操作部50の上端位置での姿勢をベース10に平行に保持するようになっている。
【0047】
第1腕部21b及び第2腕部22bにおける、連結部23に近接した箇所には、下方に向けて湾曲状に突出する連結部側被支持部としての第1湾曲部21f及び第2湾曲部22fが形成されている。この結果、前記第1湾曲部21f及び第2湾曲部22fは、連結部23と第1回転支軸21d及び第2回転支軸22dとを結ぶ直線よりも、ベース10側にずれて配置されている。
【0048】
本実施の形態では、前記第1リンク部材21及び第2リンク部材22の回動に際して、前記第1湾曲部21f及び第2湾曲部22fが前記ベース10の鍔部13の上面を摺動すると共に、第1湾曲突起部21g及び第2湾曲突起部22gが前記ベース10の側面壁凹溝部15における庇部15aの下面を摺動する。この結果、操作部50が下限位置まで押し下げられて第1リンク部材21及び第2リンク部材22が開状態になったときには、連結部23が第1湾曲部21f及び第2湾曲部22fよりも少し持ち上がった状態となる。これにより、操作部50がベース10に対して上下方向に移動する際に、第1リンク部材21における第1回転支軸21dと第2リンク部材22の第2回転支軸22dとの間隔の変動を抑制することが可能となる。
【0049】
さらに、本実施の形態の第1腕部21b及び第2腕部22bの内側における連結部23の近傍には、図3に示すように、その上面が側面壁凹溝部15の庇部15aに当接するように突出する湾曲形状の第1湾曲突起部21g及び第2湾曲突起部22gが形成されている。この第1湾曲突起部21g及び第2湾曲突起部22gは、第1リンク部材21及び第2リンク部材22を、連結部23を中心として開いたときに、その上面が側面壁凹溝部15の庇部15aに当接して摺動するようになっている。この結果、第1湾曲突起部21g及び第2湾曲突起部22gは、連結部23と第1回転支軸21d及び第2回転支軸22dとを結ぶ直線よりも、下側にずれて配置されている。
【0050】
次に、前記スイッチ機構30は、操作部50の押し下げ時に互いに接触状態となるように設けられた可撓性を有する金属からなる2枚のL字状導電板31・32から構成されている。L字状導電板31・32には、図示しない基板に接続するためのリード端子31a・32aが下方に延びて設けられていると共に、接触端子31b・32bが互いに対向して各側面に設けられている。また、L字状導電板31・32の端部には、操作部50の裏面に設けられた図示しない摺動カムに摺動される被カム摺動部31c・32cが形成されている。前記操作部50の摺動カムは、操作部50の非押し下げ時には、L字状導電板31・32の被カム摺動部31c・32cに当接して該被カム摺動部31c・32cを押圧し、L字状導電板31・32を撓ませてL字状導電板31・32の接触端子31b・32bが非接触となるようにする。一方、操作部50の押し下げ時には、操作部50の摺動カムはL字状導電板31・32の被カム摺動部31c・32cに接触せず、これにより、L字状導電板31・32の接触端子31b・32bは互いに接触状態となる。この結果、操作部50の押し下げ時に、L字状導電板31とL字状導電板32とが導通し、スイッチがオン状態となる。
【0051】
尚、本実施の形態のスイッチ機構30は、前記手段に限らず、メンブレンスイッチや無接点スイッチ等の、スイッチとしての機能を有する構成であればよい。
【0052】
次に、前記コイルバネ40は、操作部50の押し下げに対して付勢力を作用させて、操作部50が元の押し下げ前の状態となるように復帰させる。尚、コイルバネ40は他の弾性部材でもよい。
【0053】
次に、前記操作部50は、略矩形平面形状を有する皿状の部材であり、第1リンク部材21及び第2リンク部材22の第1回転支軸21d及び第2回転支軸22dに回転可能に係合する第1軸受部51及び第2軸受部52を一対ずつ備えている。これにより、操作部50は、第1リンク部材21及び第2リンク部材22に押し下げ自在に支持される。
【0054】
尚、本実施の形態のスイッチ1では、一対のリンク部材20が、ベース10に支持される連結部側被支持部としての第1湾曲部21f及び第2湾曲部22fと、操作部50に支持される端部側被支持部としての第1回転支軸21d及び第2回転支軸22dとを備え、操作部50がベース10に対して上下方向に移動するときに、第1湾曲部21f及び第2湾曲部22f及び第1湾曲突起部21g及び第2湾曲突起部22gが、ベース10に対して、上下方向に略垂直な方向に摺動する場合について説明した。
【0055】
しかし、本発明では、必ずしもこれに限らず、一対のリンク部材20が、操作部50に支持される連結部側被支持部と、ベースに支持される端部側被支持部とを備え、操作部50がベース10に対して上下方向に移動するときに、連結部側被支持部が、操作部に対して、上下方向に略垂直な方向に摺動する構成であってもよい。
【0056】
(スイッチの動作)
前記構成のスイッチ1における操作部50の非押し下げ時と押し下げ時の動作について、図1の(a)(b)及び前記図2の(a)(b)に基づいて説明する。図1の(a)は、スイッチ1における操作部50の非押し下げ時つまり操作部50が上限位置に存在するときの状態を示す断面図であり、図1の(b)は、スイッチ1における操作部50の押し下げ時つまり操作部50が下限位置に存在するときの状態を示す断面図である。
【0057】
図1の(a)及び図2の(a)に示すように、スイッチ1における操作部50の非押し下げ時、つまり押し下げ前には、操作部50が上限位置に存在する。このとき、第1リンク部材21及び第2リンク部材22は、第1腕部21b及び第2腕部22bの一端が連結部23にて回動自在に軸支され、他端の第1回転支軸21d及び第2回転支軸22dが操作部50の第1軸受部51及び第2軸受部52に受容されることにより支持されている。
【0058】
この状態から、操作部50をユーザが指等で押し下げると、操作部50の第1軸受部51及び第2軸受部52が押し下がり、これによって、第1リンク部材21及び第2リンク部材22が第1湾曲部21f及び第2湾曲部22fとベース10の鍔部13との当接部、並びに第1湾曲突起部21g及び第2湾曲突起部22gと側面壁凹溝部15の庇部15aとの当接部にて摺動しながら連結部23を中心として回動する。このとき、第1リンク部材21及び第2リンク部材22の第1腕部21b及び第2腕部22bにおける第1回転支軸21d及び第2回転支軸22dは、外側への移動が少ない状態で鉛直方向に移動する。この結果、第1リンク部材21及び第2リンク部材22は、第1湾曲部21f及び第2湾曲部22fとベース10の鍔部13との当接部並びに第1湾曲突起部21g及び第2湾曲突起部22gと側面壁凹溝部15の庇部15aとの当接部を摺動するときに、連結部23を持ち上げる。
【0059】
したがって、図1の(b)及び図2の(b)に示すように、操作部50が下限位置に移動する際にも、第1腕部21b及び第2腕部22bの長さが問題になることなく、移動することができる。そして、操作部50の下方移動により、操作部50の裏面に形成された図示しない摺動カムによって前記スイッチ機構30におけるL字状導電板31が撓んで、L字状導電板31の接触端子31bがL字状導電板32の接触端子32bに接触する。これにより、L字状導電板31とL字状導電板32とが導通され、スイッチオンの状態となる。
【0060】
尚、この操作部50の押し下げ状態から、ユーザが操作部50への指の押圧を解除すると、コイルバネ40の付勢力によって、操作部50が元の上限位置に復帰する。
【0061】
この結果、本実施の形態のスイッチ1では、操作部50の押し下げ動作において、第1回転支軸21d及び第2回転支軸22dと第1軸受部51及び第2軸受部52とが係合しているだけであるので、クリアランスが一定であり、異物の噛み込みのリスクが少ない。
【0062】
また、操作部50の押し下げにより、第1リンク部材21及び第2リンク部材22における第1湾曲部21f及び第2湾曲部22fと鍔部13とに摺動位置が中心に移動するので、第1リンク部材21及び第2リンク部材22の外端が外側に広がり難い。
【0063】
(スイッチの組み立て方法)
次に、本実施の形態のスイッチ1の製造方法について、図6図10の(a)(b)(c)に基づいて説明する。図6図10の(a)(b)(c)は、本実施の形態のスイッチ1の製造方法の製造方法を示す図である。
【0064】
図6に示すように、本実施の形態のスイッチ1を製造するときには、まず、連結部23にて回動自在に軸支された第1リンク部材21及び第2リンク部材22を、連結部23を中心にして折り曲げる。次いで、図7の(a)(b)に示すように、折り曲げたリンク部材20をベース10の一方対向側面壁12aにおける側面壁凹溝部15へ挿入する。
【0065】
次いで、図8の(a)(b)に示すように、ベース10の側面壁凹溝部15へ挿入したリンク部材20の第1リンク部材21及び第2リンク部材22を連結部23の回りに回動して水平状態になるように広げる。
【0066】
尚、この状態で放置しても、第1リンク部材21及び第2リンク部材22は連結部23の回りに回動して折り畳まれることはなく、水平状態が維持される。そこで、この状態において、前記コイルバネ40をベース10の底部11におけるコイルバネ収容部11aに 底部11には、前記コイルバネ40を支持して収容する環溝状のコイルバネ収容部11aに収容すると共に、スイッチ機構30を底部11に収容する。
【0067】
次いで、図9の(a)(b)に示すように、広げたリンク部材20、コイルバネ40及びスイッチ機構30を取り付けたベース10に操作部50を被せて取り付ける。このとき、操作部50の第1回転支軸21d及び第2回転支軸22dにリンク部材20の第1軸受部51及び第2軸受部52を挿入させる。ここで、リンク部材20は、多少の弾性を有しているので、リンク部材20の第1軸受部51及び第2軸受部52に操作部50の第1回転支軸21d及び第2回転支軸22dを容易に挿入して係合させることができる。
【0068】
次いで、図10の(a)(b)(c)に示すように、ベース10に取り付けた操作部50はコイルバネ40の付勢力によって、上限位置に移動する。このとき、皿状の操作部50がリンク部材20の動きを規制するので、リンク部材20が操作部50の内部空間内で回動自在に動くことができる。また、リンク部材20が弾性部材からなっていることから外側に押し出される可能性があるが、その点、本実施の形態では、図10の(a)(c)に示すように、ベース10に押し出し防止壁14が設けられているので、リンク部材20が側方に押し出されることがない。
【0069】
以上の工程によって、本実施の形態のスイッチ1を製造することができる。
【0070】
このように、本実施の形態のスイッチ1は、ベース10と、ベース10の上方に配置され、かつ外力に応じて上下方向に移動する操作部50と、操作部50の上下方向への移動を案内する一対のリンク部材20と、一対のリンク部材20をそれぞれ互いに回動自在に軸支して連結する連結部23とを備えている。そして、一対のリンク部材20が、ベース10又は操作部50のいずれか一方に支持される連結部側被支持部としての第1湾曲部21f及び第2湾曲部22fと、ベース10又は操作部50のいずれか他方に支持される端部側被支持部としての第1回転支軸21d及び第2回転支軸22dをそれぞれ備え、第1湾曲部21f及び第2湾曲部22fが支持されるベース10又は操作部50のいずれか一方が、一対のリンク部材20を、ベース10及び操作部50のいずれにも支持されていない状態で、連結部23を中心にして回動して折り畳んで通過可能な間隙を有する壁面としての側面壁凹溝部15を有している。
【0071】
前記構成によれば、ベース10と操作部50とが一対のリンク部材20によって連結されている。また、一対のリンク部材20のそれぞれは、連結部23によって、互いに回動自在に軸支して連結されている。これらの構成により、ベース10に対して操作部50が上下方向に移動するときに、操作部50のいずれの部分を押圧しても操作部50がベース10に対して例えば平行である等の一定の方向を向いた状態を保つことが可能な構造を実現することができる。
【0072】
この構造において、本実施の形態では、第1湾曲部21f及び第2湾曲部22fに支持されるベース10又は操作部50に設けられている側面壁凹溝部15の間隙が、一対のリンク部材20を、ベース10及び操作部50のいずれにも支持されていない状態で、連結部23を中心にして回動して折り畳んで通過可能となっている。
【0073】
この結果、一対のリンク部材20を、連結部を中心にして回動して折り畳んで2つの第1湾曲部21f及び第2湾曲部22fを側面壁凹溝部15の間隙に通過させ、その後、一対のリンク部材20を、連結部23を中心にして回動して開くことによって、2つの第1湾曲部21f及び第2湾曲部22fが、ベース10又は操作部50に支持された状態とすることができる。すなわち、リンク部材20、ベース10又は操作部50に、スナップフィット構造等、組み立て時に弾性変形を生じさせる構造を不要とすることができる。
【0074】
これにより、弾性変形を許容するための構造(スリット構造等)を不要とすることができると共に、弾性変形に伴う部材の破損のリスクをなくすことができる。
【0075】
したがって、スナップフィットを用いることなくリンク部材を支持可能に組み立てることにより、円滑な動作を維持し得るスイッチ1を提供することができる。
【0076】
また、本実施の形態のスイッチ1では、壁面としての側面壁凹溝部15の間隙は、一対のリンク部材20がベース10及び操作部50に支持されている状態では、連結部側被支持部としての第1湾曲部21f及び第2湾曲部22fが側面壁凹溝部15の間隙を通過不可能となっている。
【0077】
これにより、組み立て後は、第1湾曲部21f及び第2湾曲部22fが支持されるベース10又は操作部50からの脱落を確実に防止することができる。
【0078】
また、本実施の形態のスイッチ1は、操作部50がベース10に対して上下方向へ移動するときに、端部側被支持部としての第1回転支軸21d及び第2回転支軸22dが、支持されるベース10又は操作部50に対して、上下方向に略垂直な方向に摺動すると共に、第1回転支軸21d及び第2回転支軸22dを支持するベース10又は操作部50は、摺動の範囲を規制する摺動規制部としての第1軸受部51及び第2軸受部52を備えている。
【0079】
これにより、第1軸受部51及び第2軸受部52によって第1回転支軸21d及び第2回転支軸22dの上下方向に略垂直な方向への摺動の範囲が規制される。この結果、第1回転支軸21d及び第2回転支軸22dがベース10又は操作部50のいずれか一方に支持されるように組み立てられた後は、一対のリンク部材20の連結部23における回動の範囲が制限されることになるので、2つの第1湾曲部21f及び第2湾曲部22fが間隙を通過することを確実に防止することができる。
【0080】
また、本実施の形態のスイッチ1では、一対のリンク部材20は、連結部側被支持部としての第1湾曲部21f及び第2湾曲部22fと端部側被支持部としての第1回転支軸21d及び第2回転支軸22dと連結部23とを接続する板状又は棒状の接続部材として第1腕部21b及び第2腕部22bを備えている。そして、第1湾曲部21f及び第2湾曲部22fを支持するベース10又は操作部50には、第1腕部21b及び第2腕部22bの側方への弾性変形を抑制する変形抑制部としての押し出し防止壁14が設けられている。
【0081】
これにより、ベース10又は操作部50に支持される第1湾曲部21f及び第2湾曲部22fが、板状又は棒状の第1腕部21b及び第2腕部22bに設けられているので、例えば、第1湾曲部21f及び第2湾曲部22fを介して第1腕部21b及び第2腕部22bに大きな外力が加わった場合、第1腕部21b及び第2腕部22bが弾性変形を起こすことによって、連結部側被支持部が側方に押し出されて、支持されるベース又は操作部から外れるリスクがある。
【0082】
これに対して、本実施の形態では、押し出し防止壁14によって第1腕部21b及び第2腕部22bの弾性変形を抑制し、第1腕部21b及び第2腕部22bが側方に押し出されるのを防止することができるので、前記のリスクをなくすことができる。
【0083】
また、本実施の形態のキーボードは、前記スイッチ1を複数備えている。これにより、スナップフィットを用いることなくリンク部材20を支持可能に組み立てることにより、円滑な動作を維持し得るスイッチ1を備えたキーボードを提供することができる。
【0084】
また、本実施の形態のスイッチ1の製造方法は、一対のリンク部材20を、連結部23を中心にして回動して折り畳んで、連結部側被支持部としての第1湾曲部21f及び第2湾曲部22fを側面壁凹溝部15の間隙を通過させる工程と、一対のリンク部材20を、連結部23を中心として回動して広げることによって、第1湾曲部21f及び第2湾曲部22fを壁面としての庇部15aとベース10又は操作部50との間の空間に配置させる工程と、端部側被支持部としての第1回転支軸21d及び第2回転支軸22dを、操作部50又はベース10に支持されるように組み立てる工程とを含んでいる。
【0085】
これにより、スイッチ1を製造する場合には、第1腕部21b及び第2腕部22bをベース10又は操作部50に支持させるための組み立て時において、一対のリンク部材20を、連結部23を中心にして回動して折り畳んで、2つの第1湾曲部21f及び第2湾曲部22fが側面壁凹溝部15の間隙を通過するように移動させ、その後、一対のリンク部材20を、連結部23を中心にして回動して広げればよいことになる。
【0086】
この結果、スイッチ1の組み立て時に、リンク部材20、ベース10又は操作部50に弾性変形を生じさせる工程を不要とすることができる。これにより、スイッチ1に、弾性変形を許容するための構造(スリット構造など)を不要とすることができると共に、弾性変形に伴う部材の破損のリスクをなくすことができる。
【0087】
したがって、スナップフィットを用いることなくリンク部材を支持可能に組み立てることにより、円滑な動作を維持し得るスイッチ1の製造方法を提供することができる。
【符号の説明】
【0088】
1〜3 スイッチ
10 ベース
11 底部
12 方形枠体
12a 一方対向側面壁
12b 他方対向側面壁
13 鍔部
14 押し出し防止壁(変形抑制部)
15 側面壁凹溝部(間隙を有する壁面)
15a 庇部(壁面)
16 爪部
20 リンク部材
21 第1リンク部材
21a 軸部(連結部)
21b 第1腕部(接続部材)
21c 第1係合棒
21d 第1回転支軸(端部側被支持部)
21e 上端平面部
21f 第1湾曲部(連結部側被支持部)
21g 第1湾曲突起部
22 第2リンク部材
22a 軸穴部(連結部)
22b 第2腕部(接続部材)
22c 第2係合棒
22d 第2回転支軸(端部側被支持部)
22e 上端平面部
22f 第2湾曲部(連結部側被支持部)
22g 第2湾曲突起部
23 連結部
30 スイッチ機構
31・32 L字状導電板
31a・32a リード端子
31b・32b 接触端子
31c・32c 被カム摺動部
40 コイルバネ
50 操作部
51 第1軸受部(摺動規制部)
52 第2軸受部(摺動規制部)
図1
図2
図3
図4
図5
図6
図7
図8
図9
図10
図11