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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2017-220448(P2017-220448A)
(43)【公開日】2017年12月14日
(54)【発明の名称】スイッチ及びキーボード
(51)【国際特許分類】
   H01H 13/7065 20060101AFI20171117BHJP
   H01H 13/14 20060101ALI20171117BHJP
   G06F 3/02 20060101ALI20171117BHJP
【FI】
   H01H13/7065
   H01H13/14 A
   G06F3/02 310A
【審査請求】未請求
【請求項の数】7
【出願形態】OL
【全頁数】16
(21)【出願番号】特願2017-49830(P2017-49830)
(22)【出願日】2017年3月15日
(31)【優先権主張番号】特願2016-111340(P2016-111340)
(32)【優先日】2016年6月2日
(33)【優先権主張国】JP
(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】100081422
【弁理士】
【氏名又は名称】田中 光雄
(74)【代理人】
【識別番号】100101454
【弁理士】
【氏名又は名称】山田 卓二
(74)【代理人】
【識別番号】100091524
【弁理士】
【氏名又は名称】和田 充夫
(74)【代理人】
【識別番号】100172236
【弁理士】
【氏名又は名称】岩木 宣憲
(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
5G206
【Fターム(参考)】
5B020DD02
5G206AS19H
5G206AS19Z
5G206AS27H
5G206FS01J
5G206FS23Z
5G206FS28K
5G206GS05
5G206HU12
5G206HW06
5G206KS16
5G206KS37
5G206KS40
5G206KU48
(57)【要約】
【課題】ベースに対して操作部が接離方向に移動するときに、操作部が一定の方向を向いた状態をより安定的に保つことが可能なスイッチを提供すること。
【解決手段】ベース(10)と、外力に応じてベース(10)に対する接離方向に移動する操作部(50)と、連結部(23)により互いに回動自在に連結されかつ操作部(50)の接離方向への移動を案内する一対のリンク部材(20)とを備えている。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)とを備える。操作部(50)がベース(10)に対して接離方向に移動するときに、第1湾曲部(21f)及び第2湾曲部(22f)が、ベース(10)に対して、接離方向に略垂直な方向でかつ一対のリンク部材(20)の回動軸と略垂直な方向に摺動する。
【選択図】図1
【特許請求の範囲】
【請求項1】
ベースと、
前記ベースに配置され、かつ外力に応じて前記ベースに対する接離方向に移動する操作部と、
前記操作部の前記接離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のそれぞれを互いに回動自在に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、前記ベース又は前記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、前記ベース又は前記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、
前記操作部が前記ベースに対して前記接離方向に移動するときに、前記連結部側被支持部が、前記ベース又は前記操作部のいずれか一方に対して、前記接離方向に略垂直な方向でかつ前記一対のリンク部材の回動軸と略垂直な方向に摺動する、スイッチ。
【請求項2】
前記操作部が前記ベースに対して前記接離方向に移動するときに、前記連結部側被支持部及び前記端部側被支持部の両方が、前記ベース及び前記操作部に対して、前記接離方向に略垂直な方向でかつ前記一対のリンク部材の回動軸と略垂直な方向に摺動する、請求項1に記載のスイッチ。
【請求項3】
前記連結部側被支持部が、前記連結部と前記端部側被支持部とを結ぶ直線よりも、前記連結部側被支持部が支持されているベース側又は操作部側にずれて配置されている、請求項1又は2に記載のスイッチ。
【請求項4】
前記連結部側被支持部を支持する前記ベース又は前記操作部が、前記連結部側被支持部の前記操作部の前記接離方向への移動を規制する壁面を有しており、
前記連結部側被支持部が、前記壁面と前記ベース又は前記操作部とに挟まれる空間内で前記操作部の前記接離方向に略垂直な方向でかつ前記一対のリンク部材の回動軸と略垂直な方向に摺動する、請求項1〜3のいずれか一項に記載のスイッチ。
【請求項5】
前記連結部は、前記一対のリンク部材のそれぞれを回動自在かつ遊嵌状態に軸支して連結すると共に、
前記操作部が前記ベースに対して前記接離方向に移動するときに、前記連結部における遊嵌部分の隙間が一定となっている、請求項1〜4のいずれか1項に記載のスイッチ。
【請求項6】
前記一対のリンク部材は、第1リンク部材と第2リンク部材とによって構成されていると共に、
前記連結部は、前記第1リンク部材と前記第2リンク部材とのいずれか一方に設けられた軸部と、前記第1リンク部材と前記第2リンク部材とのいずれか他方に設けられ、かつ前記軸部に遊嵌する軸穴部とによって構成されている、請求項5に記載のスイッチ。
【請求項7】
請求項1〜6のいずれか1項に記載のスイッチを複数備えている、キーボード。
【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接離方向に移動させる一対のリンク部材を備えたスイッチ及びキーボード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、歯車形状をリンク部材に用いた機構が知られている。歯車形状をリンク部材に用いた機構では、リンク部材において互いに歯をずらせた形で配置することによって、噛み合いを確保する。
【0003】
しかし、歯車形状をリンク部材に用いた機構の問題点としてキートップの上下限位置では歯同士の噛み合いが浅くなり、キートップの平行上下移動が不安定になることが挙げられる。
【0004】
そこで、この問題を解決するために、特許文献1に開示されたキースイッチ装置100では、図6の(a)に示すように、キートップ102をベース101上で昇降方向へ案内支持する同一形状の一対の噛合型リンク部材110は、各腕部111の一端の支軸112がベース101に摺動自在に係合する一方、各腕部111の他端の支軸113がキートップ102に回動自在に係合する。また、前記一対の腕部111には、図7示すように、支軸113の回動軸線113aに略直交する方向へ歯先を有する第1歯114及び第2歯115が一体的に設けられている。これら第1歯114及び第2歯115は、各々の歯幅だけ回動軸線113aの方向へ互いに異なる位置に配置されると共に、ピッチ円周方向へ各々の歯厚だけ互いに異なる位置に配置され、回動軸線113aを中心に1つのピッチ円を規定できるように形成されている。
【0005】
この構成により、図6(a)に示すキートップ102の上限位置と、図6(b)に示すキートップ102の下限位置とでは、第1歯114及び第2歯115の組合せによってクリアランスの位置・大きさが変化する。
【0006】
これにより、一対の噛合型リンク部材110を有するキースイッチ装置100において、噛み合い部分のバックラッシによる両リンク部材110のがたつきを低減するものとなっている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0007】
【特許文献1】特開2001−125705号公報(2001年5月11日公開)
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0008】
しかしながら、前記従来のスイッチでは、歯車形状を2枚重ねた形状で配置することになる。このため、小型化を維持しようとすると歯のモジュールを小さくする必要があるため、相対的に歯形状の精度の確保が難しくなり、円滑な動作に支障を来す恐れがあるという問題点を有している。
【0009】
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、ベースに対して操作部が接離方向に移動するときに、操作部が一定の方向を向いた状態をより安定的に保つことが可能なスイッチ及びキーボードを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【0010】
本発明の一態様のスイッチは、前記課題を解決するために、
ベースと、
前記ベースに配置され、かつ外力に応じて前記ベースに対する接離向に移動する操作部と、
前記操作部の前記接離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のそれぞれを互いに回動自在に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、前記ベース又は前記操作部のいずれか一方に支持される連結部側支持部と、前記ベース又は前記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、
前記操作部が前記ベースに対して前記接離方向に移動するときに、前記連結部側被支持部が、前記ベース又は前記操作部のいずれか一方に対して、前記接離方向に略垂直な方向でかつ前記一対のリンク部材の回動軸と略垂直な方向に摺動する。
【0011】
また、本発明の一態様のキーボードは、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。
【発明の効果】
【0012】
本発明の一態様のスイッチによれば、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接離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。
【0013】
また、本発明の一態様のキーボードによれば、操作部が一定の方向を向いた状態をより安定的に保つことが可能な前記態様のスイッチを備えたキーボードを提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【0014】
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】(a)は従来のキースイッチ装置におけるキートップの非押し下げ時の状態を示す断面図であり、(b)は前記キートップの押し下げ時の状態を示す断面図である。
図7】前記従来のキースイッチ装置における一対のリンク部材が歯合される部分である第1歯及び第2歯の形状を示す斜視図である。
【発明を実施するための形態】
【0015】
本発明の一実施形態について図1図5基づいて説明すれば、以下のとおりである。なお、以下の説明では、必要に応じて特定の方向あるいは位置を示す用語(例えば、「上」、「下」、「右」、「左」を含む用語)を用いるが、それらの用語の使用は図面を参照した発明の理解を容易にするためであって、それらの用語の意味によって本発明の技術的範囲が限定されるものではない。また、以下の説明は、本質的に例示に過ぎず、本発明、その適用物、あるいは、その用途を制限することを意図するものではない。さらに、図面は模式的なものであり、各寸法の比率等は現実のものとは必ずしも合致していない。
【0016】
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(操作部がベースに対して接近または開離する方向)に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。図1図4、及び、図5に示す断面図において、樹脂ハッチング部分は、樹脂絶縁ハッチングを意味している。また、第1リンク部材21及び第2リンク部材22に付している薄墨は、第1リンク部材21及び第2リンク部材22を分かり易くするためのものあって、ハッチングではない。
【0017】
(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)及び(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。
【0018】
図2の(a)及び(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。
【0019】
ベース10は、底部11を有する方形枠体12で構成されており、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。
【0020】
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、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(突出部)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。
【0021】
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。
【0022】
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。
【0023】
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とで構成されており、操作部50の上下方向の移動が行われるように、ベース10に対して操作部50を支持する。
【0024】
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。
【0025】
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。
【0026】
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。
【0027】
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。
【0028】
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。
【0029】
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。
【0030】
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のベース10に対する上下方向(接離方向)への移動に連動して、上下方向(接離方向に略垂直な方向に摺動可能となっているが、第1回転支軸21dは、第1回転支軸21dの接離方向に略垂直な方向でかつリンク部材22の回動軸と略垂直な方向の両側に第1軸受け部51の内面によりその摺動範囲が規制されており、第2回転支軸22dは、第2回転支軸22dの接離方向に略垂直な方向でかつリンク部材22の回動軸と略垂直な方向の両側に配置された第2軸受部52の内面によりその摺動範囲が規制されている。
【0031】
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。
【0032】
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は、連結部23と第1回転支軸21dとを結ぶ直線L2よりも、ベース10側にずれて配置され、第2湾曲部22fは、連結部23と第2回転支軸22dとを結ぶ直線L1よりも、ベース10側にずれて配置されている。
【0033】
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。
【0034】
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。
【0035】
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で構成される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。
【0036】
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。
【0037】
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。
【0038】
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。
【0039】
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でかつ一対のリンク部材20の回動軸と略垂直な方向に摺動する場合について説明した。
【0040】
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(接離方向)に略垂直な方向でかつ一対のリンク部材20の回動軸と略垂直な方向に摺動する構成であってもよい。
【0041】
(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)及び(b)と前記図2の(a)及び(b)と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。
【0042】
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。
【0043】
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。
【0044】
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。
【0045】
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。
【0046】
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。
【0047】
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。
【0048】
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のそれぞれを互いに回動自在に軸支して連結する連結部23とを備えていると共に、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とをそれぞれ備え、前記操作部50が前記ベース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が、ベース10又は操作部50のいずれか一方に対して、上下方向に略垂直な方向でかつ連結部23の一対のリンク部材20と略垂直な方向に摺動する。
【0049】
これにより、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。
【0050】
また、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、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のいずれか一方に対して上下方向に略垂直な方向でかつ連結部23の一対のリンク部材20と略垂直な方向に摺動する。この結果、第1湾曲部21f及び第2湾曲部22fが、上下方向に略垂直な方向でかつ連結部23の一対のリンク部材20と略垂直な方向に摺動する量を少なくすることができる。このため、限られたスペース内で、連結部と端部側被支持部との距離をできるだけ長くとることが可能となる。
【0051】
したがって、本実施の形態のスイッチ1では、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が一定の方向を向いた状態をより安定的に保つことが可能なスイッチ1を提供することができる。
【0052】
また、本実施の形態のスイッチ1は、操作部50がベース10に対して上下方向に移動するときに、第1湾曲部21f及び第2湾曲部22f並びに第1回転支軸21d及び第2回転支軸22dの両方が、ベース10及び操作部50に対して、上下方向に略垂直な方向でかつ連結部23の一対のリンク部材20と略垂直な方向に摺動するとすることが可能である。
【0053】
これにより、第1湾曲部21f及び第2湾曲部22f並びに第1回転支軸21d及び第2回転支軸22dの一方のみが摺動する構成と比較して、各第1湾曲部21f及び第2湾曲部22f並びに第1回転支軸21d及び第2回転支軸22dが摺動する距離を短くすることができる。すなわち、第1湾曲部21f及び第2湾曲部22f並びに第1回転支軸21d及び第2回転支軸22dにおける摩耗を少なくすることができるので、操作回数が膨大になるスイッチ1において、信頼性の高い構造を提供することが可能となる。特に、本実施の形態では、第1湾曲突起部21g及び第2湾曲突起部22gが庇部15aに摺動するので、さらに第1湾曲部21f及び第2湾曲部22f並びに第1回転支軸21d及び第2回転支軸22dにおける摩耗を少なくすることができる。
【0054】
本実施の形態のスイッチ1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、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、第1湾曲部21f及び第2湾曲部22fが支持されているベース10側又は操作部50側にずれて配置されている。
【0055】
これにより、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、一対のそれぞれのリンク部材20における第1湾曲部21f及び第2湾曲部22f同士の間隔の変動を抑制することが可能となる。すなわち、第1湾曲部21f及び第2湾曲部22fが、上下方向に略垂直な方向でかつ連結部23の一対のリンク部材20と略垂直な方向に摺動する量を少なくすることができる。
【0056】
また、本実施の形態のスイッチ1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を支持するベース10又は操作部50が、第1腕部21b及び第2腕部22bにおける第1湾曲部21f及び第2湾曲部22fの上下方向への移動を規制する壁面としての庇部15aを有しており、第1湾曲部21f及び第2湾曲部22fが、庇部15aとベース10又は操作部50とに挟まれる空間15b内で上下方向に略垂直な方向でかつ連結部23の一対のリンク部材20と略垂直な方向に摺動する。
【0057】
これにより、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が庇部15aを備えているので、簡易な構造によって、第1湾曲部21f及び第2湾曲部22fが上下方向に略垂直な方向でかつ連結部23の一対のリンク部材20と略垂直な方向に摺動する構成を実現することができる。
【0058】
また、本実施の形態のスイッチ1では、連結部23は、一対のリンク部材20のそれぞれを回動自在かつ遊嵌状態に軸支して連結すると共に、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23における遊嵌部分の隙間24が一定となっている。
【0059】
これにより、隙間が変動する構成、例えば歯車による噛み合いによって連結されている構成と比較して、遊嵌部分に異物が入り込むリスクを低くすることができるので、信頼性の高いスイッチ1を提供することができる。
【0060】
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、第1リンク部材21と第2リンク部材22とによって構成されていると共に、連結部23は、第1リンク部材21と第2リンク部材22とのいずれか一方に設けられた軸部21aと、第1リンク部材21と第2リンク部材22とのいずれか他方に設けられ、かつ軸部21aに遊嵌する軸穴部22aとによって構成されている。
【0061】
これにより、軸部21aとそれを遊嵌する軸穴部22aとによって連結部23が構成されるので、連結部23における遊嵌部分の隙間を非常に小さくすることができる。この結果、遊嵌部分に異物が入り込むリスクを著しく低くすることができるので、信頼性の高いスイッチを提供することができる。
【0062】
また、本実施の形態のキーボードは、本実施の形態のスイッチ1を複数備えている。これにより、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が一定の方向を向いた状態をより安定的に保つことが可能なスイッチ1を備えたキーボードを提供することができる。
【0063】
以上、図面を参照して本発明における種々の実施形態を詳細に説明したが、最後に、本発明の種々の態様について説明する。
【0064】
本発明の第1態様のスイッチは、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のそれぞれを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、前記操作部が前記ベースに対して上下方向に移動するときに、前記連結部側被支持部が、前記ベース又は操作部のいずれか一方に対して、前記上下方向に略垂直な方向に摺動する。
【0065】
言い換えると、本発明の第1態様のスイッチは、
ベースと、
前記ベースに配置され、かつ外力に応じて前記ベースに対する接離向に移動する操作部と、
前記操作部の前記接離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のそれぞれを互いに回動自在に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、前記ベース又は前記操作部のいずれか一方に支持される連結部側支持部と、前記ベース又は前記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、
前記操作部が前記ベースに対して前記接離方向に移動するときに、前記連結部側被支持部が、前記ベース又は前記操作部のいずれか一方に対して、前記接離方向に略垂直な方向でかつ前記一対のリンク部材の回動軸と略垂直な方向に摺動する。
【0066】
第1態様のスイッチによれば、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。
【0067】
この構造において、ベースに対して操作部を接離方向にある程度の距離を移動させるためには、リンク部材において、接離方向の移動を接離方向に略垂直な方向に変換する必要がある。これに対して、本発明の構成によれば、ベースに対して操作部が接離方向に移動するときに、連結部側被支持部がベース又は操作部のいずれか一方に対して接離方向に略垂直な方向に摺動する。この結果、端部側被支持部が、接離方向に略垂直な方向に摺動する量を少なくすることができる。
【0068】
ここで、連結部と端部側被支持部との距離が長い方が操作部の支持を安定にすることができる。すなわち、端部側被支持部が、接離方向に略垂直な方向に摺動する量を少なくすることができることにより、限られたスペース内で、連結部と端部側被支持部との距離をできるだけ長くとることが可能となる。
【0069】
したがって、本発明では、ベースに対して操作部が接離方向に移動するときに、操作部が一定の方向を向いた状態をより安定的に保つことが可能なスイッチを提供することができる。
【0070】
本発明の第2態様のスイッチは、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に移動するときに、前記連結部側被支持部及び端部側被支持部の両方が、前記ベース及び操作部に対して、前記上下方向に略垂直な方向に摺動する。
【0071】
言い換えると、本発明の第2態様のスイッチは、
前記操作部が前記ベースに対して前記接離方向に移動するときに、前記連結部側被支持部及び前記端部側被支持部の両方が、前記ベース及び前記操作部に対して、前記接離方向に略垂直な方向でかつ前記一対のリンク部材の回動軸と略垂直な方向に摺動する。
【0072】
第2態様のスイッチによれば、連結部側被支持部及び端部側被支持部の一方のみが摺動する構成と比較して、各連結部側被支持部及び端部側被支持部が摺動する距離を短くすることができる。すなわち、連結部側被支持部及び端部側被支持部における摩耗を少なくすることができるので、操作回数が膨大になるスイッチにおいて、信頼性の高い構造を提供することが可能となる。
【0073】
本発明の第3態様のスイッチは、前記記載のスイッチにおいて、前記連結部側被支持部が、前記連結部と前記端部側被支持部とを結ぶ直線よりも、前記連結部側被支持部が支持されているベース側又は操作部側にずれて配置されている。
【0074】
第3態様のスイッチによれば、ベースに対して操作部が接離方向に移動するときに、一対のそれぞれのリンク部材における端部側被支持部同士の間隔の変動を抑制することが可能となる。すなわち、端部側被支持部が、接離方向に略垂直な方向に摺動する量を少なくすることができる。
【0075】
本発明の第4態様のスイッチは、前記記載のスイッチにおいて、前記連結部側被支持部を支持する前記ベース又は操作部が、前記連結部側被支持部の上下方向への移動を規制する壁面を有しており、前記連結部側被支持部が、前記壁面と前記ベース又は操作部とに挟まれる空間内で上下方向に略垂直な方向に摺動する。
【0076】
言い換えると、本発明の第4態様のスイッチは、
前記連結部側被支持部を支持する前記ベース又は前記操作部が、前記連結部側被支持部の前記操作部の前記接離方向への移動を規制する壁面を有しており、
前記連結部側被支持部が、前記壁面と前記ベース又は前記操作部とに挟まれる空間内で前記操作部の前記接離方向に略垂直な方向でかつ前記一対のリンク部材の回動軸と略垂直な方向に摺動する。
【0077】
第4態様のスイッチによれば、連結部側被支持部が支持されるベース又は操作部が前記のような壁面を備えているので、簡易な構造によって、連結部側被支持部が接離方向に略垂直な方向に摺動する構成を実現することができる。
【0078】
本発明の第5態様のスイッチは、前記連結部は、前記一対のリンク部材のそれぞれを回動自在かつ遊嵌状態に軸支して連結すると共に、前記操作部が前記ベースに対して上下方向(接離方向)に移動するときに、前記連結部における遊嵌部分の隙間が一定となっている。
【0079】
第5態様のスイッチによれば、ベースに対して操作部が接離方向に移動するときに、連結部における遊嵌部分の隙間が一定となっている。この結果、この隙間が変動する構成、例えば歯車による噛み合いによって連結されている構成と比較して、遊嵌部分に異物が入り込むリスクを低くすることができるので、信頼性の高いスイッチを提供することができる。
【0080】
本発明の第6態様のスイッチは、前記課題を解決するために、前記一対のリンク部材は、第1リンク部材と第2リンク部材とによって構成されていると共に、前記連結部は、前記第1リンク部材と前記第2リンク部材とのいずれか一方に設けられた軸部と、前記第1リンク部材と前記第2リンク部材とのいずれか他方に設けられ、かつ前記軸部に遊嵌する軸穴部とによって構成されている。
【0081】
第6態様のスイッチによれば、軸部とそれを遊嵌する軸穴部とによって連結部が構成されるので、連結部における遊嵌部分の隙間を非常に小さくすることができる。この結果、遊嵌部分に異物が入り込むリスクを著しく低くすることができるので、信頼性の高いスイッチを提供することができる。
【0082】
本発明の第7態様のキーボードは、前記課題を解決するために、前記態様のスイッチを複数備えている。
【0083】
第7態様のキーボードによれば、ベースに対して操作部が接離方向に移動するときに、操作部が一定の方向を向いた状態をより安定的に保つことが可能な前記態様のスイッチを備えたキーボードを提供することができる。
【0084】
なお、前記様々な実施形態又は変形例のうちの任意の実施形態又は変形例を適宜組み合わせることにより、それぞれの有する効果を奏するようにすることができる。また、実施形態同士の組み合わせ又は実施例同士の組み合わせ又は実施形態と実施例との組み合わせが可能であると共に、異なる実施形態又は実施例の中の特徴同士の組み合わせも可能である。
【産業上の利用可能性】
【0085】
本発明のスイッチは、例えば、パーソナルコンピュータ用のキーボードに適用できる。
【0086】
また、本発明のキーボードは、例えば、パーソナルコンピュータのキーボードとして用いることができる。
【符号の説明】
【0087】
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(変形抑制部の一例)
15 側面壁凹溝部(隙間の一例)
15a 庇部(壁面の一例)
16 爪部
20 リンク部材
21 第1リンク部材
21a 軸部(連結部の一例)
21b 第1腕部(接続部材の一例)
21c 第1係合棒
21d 第1回転支軸(端部側被支持部の一例)
21e 上端平面部
21f 第1湾曲部(連結部側被支持部の一例)
21g 第1湾曲突起部
22 第2リンク部材
22a 軸穴部(連結部の一例)
22b 第2腕部(接続部材の一例)
22c 第2係合棒
22d 第2回転支軸(端部側被支持部の一例)
22e 上端平面部
22f 第2湾曲部(連結部側被支持部の一例)
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(摺動規制部の一例)
52 第2軸受部(摺動規制部の一例)
図1
図2
図3
図4
図5
図6
図7