特許 5936467 キースイッチ装置

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】5936467

(24)【登録日】2016年5月20日

(45)【発行日】2016年6月22日

(54)【発明の名称】キースイッチ装置

(51)【国際特許分類】

   H01H 13/14 20060101AFI20160609BHJP

   H01H 13/702 20060101ALI20160609BHJP

【ＦＩ】

   H01H13/14 A

   H01H13/702

【請求項の数】3

【全頁数】8

(21)【出願番号】特願2012-155125(P2012-155125)

(22)【出願日】2012年7月11日

(65)【公開番号】特開2014-17179(P2014-17179A)

(43)【公開日】2014年1月30日

【審査請求日】2015年4月20日

(73)【特許権者】

【識別番号】000131430

【氏名又は名称】シチズン電子株式会社

(73)【特許権者】

【識別番号】000001960

【氏名又は名称】シチズンホールディングス株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】100120396

【弁理士】

【氏名又は名称】杉浦 秀幸

(72)【発明者】

【氏名】西室 敏也

(72)【発明者】

【氏名】宮下 功

(72)【発明者】

【氏名】井出 秀彦

(72)【発明者】

【氏名】相原 健志

【審査官】 竹下 晋司

(56)【参考文献】

【文献】 特開平１１−０３９９８６（ＪＰ，Ａ）

【文献】 登録実用新案第３１６５３５８（ＪＰ，Ｕ）

【文献】 米国特許出願公開第２０１１／０１０２３２３（ＵＳ，Ａ１）

【文献】 特開昭６０−０６２０１７（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ｈ０１Ｈ １３／００ − １３／８８

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

裏面に複数の上部係止部を有する略長方形状のキートップと、
該キートップの下方に設けられ複数の下部係止部を有するベースプレートと、
前記キートップと前記ベースプレートとの間に配され前記キートップを上下動可能に支持するパンタグラフ部と、
前記キートップを上方に付勢する付勢機構とを備え、
前記パンタグラフ部が、互いに平行に配されそれぞれ前記上部係止部に回動可能に係止された上部内側シャフト部材及び上部外側シャフト部材と、
前記上部内側シャフト部材及び前記上部外側シャフト部材に平行に配されそれぞれ前記下部係止部に回動可能に係止された下部内側シャフト部材及び下部外側シャフト部材と、
前記上部内側シャフト部材の両端にそれぞれ一端が固定されていると共に前記下部内側シャフト部材に他端が固定され中間に内側貫通孔が形成された一対の内側リンク部材と、
前記上部外側シャフト部材の両端にそれぞれ一端が固定されていると共に前記下部外側シャフト部材に他端が固定され中間に外側貫通孔が形成された一対の外側リンク部材と、
互いに隣接して配された前記内側貫通孔と前記外側貫通孔とに挿通された一対の結合ピンとを備え、
前記パンタグラフ部が、前記キートップの中心からずれて前記キートップの一方の端部側に寄った位置に前記結合ピンを配して設置されていると共に、前記付勢機構が、前記パンタグラフ部に隣接して前記キートップの他方の端部側に設置されていることを特徴とするキースイッチ装置。

【請求項2】

請求項１に記載のキースイッチ装置において、
前記パンタグラフ部が、前記キートップの長さの半分より長く、端部が前記キートップの中心を超えて設置されていることを特徴とするキースイッチ装置。

【請求項3】

請求項１又は２に記載のキースイッチ装置において、
前記上部内側シャフト部材，前記上部外側シャフト部材，前記下部内側シャフト部材，前記下部外側シャフト部材，前記内側リンク部材，前記外側リンク部材及び前記ベースプレートが、全て金属で形成されていることを特徴とするキースイッチ装置。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、例えばパーソナルコンピュータ等のキーボードに好適なキースイッチ装置に関する。

【背景技術】

【0002】

パーソナルコンピュータ等に用いられているキーボードには、種々のスイッチ機構が採用されているが、薄型に対応可能なことからノート型パーソナルコンピュータ等に多く採用されているパンタグラフ式のキースイッチ装置が知られている。

【0003】

例えば、特許文献１には、キーの支持構造としてキートップの下部にリンク機構が設けられていると共に、押し下げられたキートップを復帰させる付勢手段であるラバードームスイッチが設けられている。この特許文献１に記載されているように、従来、上記リンク機構としては、キートップの中心部に設けたラバードームスイッチを囲むように側面視Ｘ字状にリンク部材であるヒンジ部材を組み込んだものが知られている。また、特許文献１では、キートップの中心部からずれた位置にラバードームスイッチを配置し、ラバードームスイッチの周囲にクランク形状の複数の支持部材を設けたキースイッチ構造も提案されている。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0004】

【特許文献1】特開２０１２−９３８６号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0005】

しかしながら、上記従来の技術には、以下の課題が残されている。
すなわち、ラバードームスイッチを囲むように側面視Ｘ字状にリンク部材が組み込まれていると、キーが平行に動かずに、ラバードームスイッチが動作するまでに遊びが生じてしまい操作感が悪くなる場合があった。また、キートップの端部が押し下げされた際に、キートップが斜めになったりキートップが変形したりすることによって、中央部を押し下げた場合とのスイッチ特性の剥離が大きいという問題があった。この対策として、複数のリンク部材やスタビライザー等を使用することも考えられるが、部品点数が増大して高コストになってしまうため、好ましくない。
さらに、小型のキーの場合、全体に対してラバードームスイッチの外径が大きくなり、キートップの支持部材をラバードームスイッチを囲むように配置することが困難であった。

【0006】

本発明は、前述の課題に鑑みてなされたもので、キートップの中心部を押し下げた際とキートップの端部を押し下げた際とでスイッチ特性の差を低減することができると共に、小型キーにも対応可能なキースイッチ装置を提供することを目的とする。

【課題を解決するための手段】

【0007】

本発明は、前記課題を解決するために以下の構成を採用した。すなわち、第１の発明に係るキースイッチ装置は、裏面に複数の上部係止部を有する略長方形状のキートップと、該キートップの下方に設けられ複数の下部係止部を有するベースプレートと、前記キートップと前記ベースプレートとの間に配され前記キートップを上下動可能に支持するパンタグラフ部と、前記キートップを上方に付勢する付勢機構とを備え、前記パンタグラフ部が、互いに平行に配されそれぞれ前記上部係止部に回動可能に係止された上部内側シャフト部材及び上部外側シャフト部材と、前記上部内側シャフト部材及び前記上部外側シャフト部材に平行に配されそれぞれ前記下部係止部に回動可能に係止された下部内側シャフト部材及び下部外側シャフト部材と、前記上部内側シャフト部材の両端にそれぞれ一端が固定されていると共に前記下部内側シャフト部材に他端が固定され中間に内側貫通孔が形成された一対の内側リンク部材と、前記上部外側シャフト部材の両端にそれぞれ一端が固定されていると共に前記下部外側シャフト部材に他端が固定され中間に外側貫通孔が形成された一対の外側リンク部材と、互いに隣接して配された前記内側貫通孔と前記外側貫通孔とに挿通された一対の結合ピンとを備え、前記パンタグラフ部が、前記キートップの一方の端部側に前記結合ピンの位置を配して設置されていると共に、前記付勢機構が、前記パンタグラフ部に隣接して前記キートップの他方の端部側に設置されていることを特徴とする。

【0008】

このキースイッチ装置では、パンタグラフ部が、キートップの一方の端部側に結合ピンの位置を配して設置されていると共に、付勢機構が、パンタグラフ部に隣接してキートップの他方の端部側に設置されているので、キートップの両方の端部側がパンタグラフ部と付勢機構とで支持されており、キートップの平行を保ったまま動作できると共に、押し下げ位置の違いによるスイッチ特性の剥離を改善することができる。すなわち、キートップが斜めに押し下げられ難くなると共に、パンタグラフ部の固定力が強化され、さらに動作時の遊びが減り、操作感が向上すると共に振動時のノイズやガタツキも低減される。また、付勢機構の周囲にキートップを支持する部材が囲むように配されておらず、パンタグラフ部と付勢機構とが並んで配置されているので、略長方形状の小さな領域に無駄なく設置でき、小型キーにも対応可能である。

【0009】

第２の発明に係るキースイッチ装置は、第１の発明において、前記パンタグラフ部が、前記キートップの長さの半分より長く、端部が前記キートップの中心を超えて設置されていることを特徴とする。
すなわち、このキースイッチ装置では、パンタグラフ部が、キートップの長さの半分より長く、端部がキートップの中心を超えて設置されているので、十分なストロークが得られると共により安定した上下動が可能になる。

【0010】

第３の発明に係るキースイッチ装置は、第１又は第２の発明において、前記上部内側シャフト部材，前記上部外側シャフト部材，前記下部内側シャフト部材，前記下部外側シャフト部材，前記内側リンク部材，前記外側リンク部材及び前記ベースプレートが、全て金属で形成されていることを特徴とする。
すなわち、このキースイッチ装置では、リンク機構となる上記各シャフト部材、各リンク部材及びベースプレートが、全て金属で形成されているので、パンタグラフ部全体とベースプレートとが高剛性になり、キートップが押し下げられた際の撓みが抑制される。特に、一対の内側リンク部材が金属製の内側シャフト部材で連結されていると共に一対の外側リンク部材も金属製の外側シャフト部材で連結されていることで、シャフト部材の延在方向において撓みが生じ難くキートップが斜めに押し下げられ難くなる。

【発明の効果】

【0011】

本発明によれば、以下の効果を奏する。
本発明に係るキースイッチ装置によれば、パンタグラフ部が、キートップの一方の端部側に結合ピンの位置を配して設置されていると共に、付勢機構が、パンタグラフ部に隣接してキートップの他方の端部側に設置されているので、キートップの平行を保ったまま動作できると共に、押し下げ位置の違いによるスイッチ特性の剥離を改善することができ、さらに略長方形状の小さなキートップに対応可能である。
したがって、キーの小型化が可能になり、また動作時の遊びが減り、操作感が向上すると共に振動時のノイズやガタツキも低減される。

【図面の簡単な説明】

【0012】

【図1】本発明に係るキースイッチ装置の一実施形態において、キートップの裏面に設置したパンタグラフ部及びラバードームスイッチを示す斜視図である。

【図2】本実施形態において、ベースプレート上に設置したパンタグラフ部及びラバードームスイッチを示す斜視図である。

【図3】本実施形態において、キースイッチ装置を示す平面図である。

【図4】図３のＡ−Ａ線断面図である。

【図5】本実施形態において、キースイッチ装置を示す分解斜視図である。

【発明を実施するための形態】

【0013】

以下、本発明に係るキースイッチ装置の一実施形態を、図１から図５を参照して説明する。

【0014】

本実施形態におけるキースイッチ装置１は、図１から図５に示すように、裏面に複数の上部係止部３を有する略長方形状のキートップ４と、該キートップ４の下方に設けられ複数の下部係止部５を有するベースプレート６と、キートップ４とベースプレート６との間に配されキートップ４を上下動可能に支持するパンタグラフ部７と、キートップ４を上方に付勢する付勢機構として機能するラバードームスイッチ８とを備えている。

【0015】

また、このキースイッチ装置１は、図５に示すように、ベースプレート６上に設置されスイッチ配線が内蔵されたメンブレンスイッチであるメンブレン９と、該メンブレン９上に設置されたラバーキーシート１０とを備えている。なお、上記ラバードームスイッチ８は、ラバーキーシート１０上に設置され上端がキートップ４の裏面に当接している。
上記キートップ４は、表面側からの平面視で略長方形状とされ、裏面のパンタグラフ部７を囲むように断面コ字状に形成されている。

【0016】

上記パンタグラフ部７は、図１，図２及び図４に示すように、互いに平行に配されそれぞれ上部係止部３に回動可能に係止された上部内側シャフト部材１１及び上部外側シャフト部材１２と、上部内側シャフト部材１１及び上部外側シャフト部材１２に平行に配されそれぞれ下部係止部５に回動可能に係止された下部内側シャフト部材１３及び下部外側シャフト部材１４と、上部内側シャフト部材１１の両端にそれぞれ一端が固定されていると共に下部内側シャフト部材１３に他端が固定され中間に内側貫通孔１５ａが形成された一対の内側リンク部材１５と、上部外側シャフト部材１２の両端にそれぞれ一端が固定されていると共に下部外側シャフト部材１４に他端が固定され中間に外側貫通孔が形成された一対の外側リンク部材１６と、互いに隣接して配された内側貫通孔１５ａと外側貫通孔とに挿通された一対の結合ピン１７とを備えている。

【0017】

上記パンタグラフ部７は、キートップ４の一方の端部側に結合ピン１７の位置を配して設置されていると共に、付勢機構であるラバードームスイッチ８が、パンタグラフ部７に隣接してキートップ４の他方の端部側に設置されている。すなわち、パンタグラフ部７とラバードームスイッチ８とは、キートップ４の両端側に分かれて設置されており、キートップ４が、延在方向に並んだ上部外側シャフト部材１２と上部内側シャフト部材１１とラバードームスイッチ８との３箇所で支持されている。

【0018】

また、パンタグラフ部７は、キートップ４の延在方向に長くなっており、内側リンク部材１５及び外側リンク部材１６は、各シャフト部材よりも長く、キートップ４の延在方向に向けて延在している。また、内側リンク部材１５及び外側リンク部材１６は、結合ピン１７によって互いにＸ字状に組まれている。なお、結合ピン１７は、キートップ４の側面部の内側に形成された溝４ａ内に外端部が配されて位置決めされている。この溝４ａは、キートップ４の中心からずれて一方の端部側に寄った位置に設けられている。

【0019】

上部内側シャフト部材１１，上部外側シャフト部材１２，下部内側シャフト部材１３，下部外側シャフト部材１４，内側リンク部材１５，外側リンク部材１６及びベースプレート６が、全て金属で形成されている。例えば、上部内側シャフト部材１１，上部外側シャフト部材１２，下部内側シャフト部材１３及び下部外側シャフト部材１４は、例えばアルミニウム合金で形成され、内側リンク部材１５及び外側リンク部材１６は、Ｆｅ系金属で形成されている。また、ベースプレート６は金属板で形成されている。

【0020】

上記ラバードームスイッチ８は、図５に示すように、内部の中心軸上にコネクティングピン８ａが一体形成されている。このラバードームスイッチ８は、キートップ４と共に上部が押し下げられるとコネクティングピン８ａの下端が下方のラバーキーシート１０の孔１０ａを通してメンブレン９の所定部分を押し下げ、該所定部分に形成された接点を電気的に接続するようになっている。

【0021】

上記上部係止部３は、上部内側シャフト部材１１及び上部外側シャフト部材１２をそれぞれ回動可能に係止している。
すなわち、上部係止部３としては、図１に示すように、側方に開口して断面略コ字状に形成され上部外側シャフト部材１２の両端部を回動可能に支持する一対の第１係止部３ａと、下方に開口して断面略コ字状に形成され上部内側シャフト部材１１を回動可能に嵌め込んで支持する第２係止部３ｂとがキートップ４の裏面に形成されている。
なお、上部外側シャフト部材１２は、その延在方向に直交する方向かつキートップ４の平面方向にスライド可能に当該方向に開口した一対の第１係止部３ａに支持されている。

【0022】

上記下部係止部５としては、側方に開口して断面略コ字状に形成され下部内側シャフト部材１３の両端部を回動可能に支持する一対の第３係止部５ａと、上方に開口して断面円弧状に形成され下部外側シャフト部材１４の両端部を支持する一対の第４係止部５ｂとがベースプレート６の上面に形成されている。
なお、下部内側シャフト部材１３は、その延在方向に直交する方向かつキートップ４の平面方向にスライド可能に当該方向に開口した第３係止部５ａに支持されている。

【0023】

内側リンク部材１５の両端部には、上部内側シャフト部材１１又は下部内側シャフト部材１３の端部が嵌め込まれる内側用端部孔が形成され、外側リンク部材１６の両端部には、上部外側シャフト部材１２又は下部外側シャフト部材１４の端部が嵌め込まれる外側用端部孔が形成されている。

【0024】

内側リンク部材１５の内側貫通孔１５ａが形成された部分（中央部）と内側用端部孔が形成された部分（両端部）は、軸方向の他の部分よりも幅広に形成されて剛性が低下しないように設定されている。また、同様に、外側リンク部材１６の外側貫通孔が形成された部分（中央部）と外側用端部孔が形成された部分（両端部）も、軸方向の他の部分よりも幅広に形成されて剛性が低下しないように設定されている。

【0025】

また、ベースプレート６は、一対の結合ピン１７の直下に形成された一対の中間逃げ孔部６ａと、内側リンク部材１５及び外側リンク部材１６の各両端部の直下に形成された４つの端部逃げ孔部６ｂとを有している。これら端部逃げ孔部６ｂは、内側リンク部材１５及び外側リンク部材１６の各両端部がベースプレート６に当接しないように空けられたものである。
なお、各下部係止部５は、金属板のベースプレート６を曲げ加工することにより形成されている。

【0026】

このように本実施形態のキースイッチ装置１では、パンタグラフ部７が、キートップ４の一方の端部側に結合ピン１７の位置を配して設置されていると共に、ラバードームスイッチ８が、パンタグラフ部７に隣接してキートップ４の他方の端部側に設置されているので、キートップ４の両方の端部側がパンタグラフ部７とラバードームスイッチ８とで支持されており、キートップ４の平行を保ったまま動作できると共に、押し下げ位置の違いによるスイッチ特性の剥離を改善することができる。すなわち、キートップ４が斜めに押し下げられ難くなると共に、パンタグラフ部７の固定力が強化され、さらに動作時の遊びが減り、操作感が向上すると共に振動時のノイズやガタツキも低減される。特に、付勢機構の周囲にキートップを支持する部材が囲むように配されておらず、パンタグラフ部７とラバードームスイッチ８とが隣接して配置されているので、略長方形状の小さな領域に無駄なく設置でき、小型キーにも対応可能である。

【0027】

また、パンタグラフ部７が、キートップ４の長さの半分より長く、端部がキートップ４の中心を超えて設置されているので、十分なストロークが得られると共により安定した上下動が可能になる。
また、リンク機構となる上記各シャフト部材、各リンク部材及びベースプレート６が、全て金属で形成されているので、パンタグラフ部７全体とベースプレート６とが高剛性になり、キートップ４が押し下げられた際の撓みが抑制される。特に、一対の内側リンク部材１５が金属製の内側シャフト部材で連結されていると共に一対の外側リンク部材１６も金属製の外側シャフト部材で連結されていることで、シャフト部材の延在方向において撓みが生じ難くキートップ４が斜めに押し下げられ難くなる。

【0028】

なお、本発明は上記実施形態に限定されるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲において種々の変更を加えることができる。

【符号の説明】

【0029】

１…キースイッチ装置、３…上部係止部、３ａ…第１係止部、３ｂ…第２係止部、４…キートップ、５…下部係止部、５ａ…第３係止部、５ｂ…第４係止部、６…ベースプレート、７…パンタグラフ部、８…ラバードームスイッチ（付勢機構）、１１…上部内側シャフト部材、１２…上部外側シャフト部材、１３…下部内側シャフト部材、１４…下部外側シャフト部材、１５…内側リンク部材、１６…外側リンク部材、１７…結合ピン

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】