特開 2025-8415 キースイッチ装置及び発光体実装基板

(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】P2025008415

(43)【公開日】2025-01-20

(54)【発明の名称】キースイッチ装置及び発光体実装基板

(51)【国際特許分類】

   H01H 13/02 20060101AFI20250109BHJP

   G06F 3/02 20060101ALI20250109BHJP

【ＦＩ】

H01H13/02 A

G06F3/02 400

【審査請求】未請求

【請求項の数】7

【出願形態】ＯＬ

(21)【出願番号】P 2023110582

(22)【出願日】2023-07-05

(71)【出願人】

【識別番号】501398606

【氏名又は名称】ＦＣＬコンポーネント株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】100099759

【弁理士】

【氏名又は名称】青木 篤

(74)【代理人】

【識別番号】100123582

【弁理士】

【氏名又は名称】三橋 真二

(74)【代理人】

【識別番号】100112357

【弁理士】

【氏名又は名称】廣瀬 繁樹

(72)【発明者】

【氏名】青木 琢麻

(72)【発明者】

【氏名】尾崎 徳

【テーマコード（参考）】

5B020

5G206

【Ｆターム（参考）】

5B020DD02

5B020DD26

5B020DD27

5G206AS35H

5G206CS01H

5G206DS11H

5G206GS05

5G206HU12

5G206PS02

5G206PS09

5G206RS04

5G206RS24

5G206RS42

(57)【要約】

【課題】リンク部材等の内部構造体が操作者の視認性に影響を及ぼさない構造を備えたキースイッチ装置、及び該キースイッチ装置に使用される発光体実装基板を提供する。
【解決手段】キースイッチ装置４は、キートップ１２と、キートップ１２を昇降自在に支持する支持部材１４と、キートップ１２を照光する発光体２８が実装された発光体実装基板３０と、を有する。キートップ１２は昇降方向に分割可能なキー上部２２及びキー下部２４を有し、発光体２８が実装された発光体実装基板３０の実装部分５２は、支持部材１４の上方でかつキー上部２２とキー下部２４との間に配置される。
【選択図】図３

【特許請求の範囲】

【請求項1】

キートップと、
前記キートップを昇降自在に支持する支持部材と、
前記キートップを照光する発光体が実装された発光体実装基板と、を有するキースイッチ装置であって、
前記キートップは前記昇降方向に分割可能なキー上部及びキー下部を有し、前記発光体が実装された前記発光体実装基板の発光体実装部分は、前記支持部材の上方でかつ前記キー上部と前記キー下部との間に配置される、
キースイッチ装置。

【請求項2】

前記キー上部はその側部に第１の貫通溝を有し、前記キー下部はその側部に第２の貫通溝を有し、前記発光体実装基板は、前記第１の貫通溝及び前記第２の貫通溝を貫通して前記発光体実装部分を支持するタブ状部分を有する、請求項１に記載のキースイッチ装置。

【請求項3】

前記キー上部は、前記第１の貫通溝の上部に庇部を有する、請求項２に記載のキースイッチ装置。

【請求項4】

前記キー上部の内部は空洞であり、前記キー下部は、前記キー上部が押下されたときに前記キー下部の下方に配置された作動部材を押圧する押圧部を有する、請求項１～３のいずれか１項に記載のキースイッチ装置。

【請求項5】

前記キー上部は、上部ベゼル及び下部ベゼルが協働して構成する筐体内に配置され、前記上部ベゼル及び前記下部ベゼルは互いに着脱可能な構造を有し、前記発光体実装基板は、前記下部ベゼルに着脱可能に取付けられる、請求項１に記載のキースイッチ装置。

【請求項6】

前記キー上部は、上部ベゼル及び下部ベゼルが協働して構成する筐体内に配置され、前記上部ベゼル及び前記下部ベゼルは互いに着脱可能な構造を有し、前記キー上部は、前記上部ベゼルの開口部を画定する端縁に係止する延長部を有する、請求項１に記載のキースイッチ装置。

【請求項7】

キートップと、前記キートップを昇降自在に支持する支持部材とを有し、前記キートップが前記昇降方向に分割可能なキー上部及びキー下部を有するキースイッチ装置に使用される発光体実装基板であって、
前記支持部材の上方でかつ前記キー上部と前記キー下部との間に配置される発光体と、
前記発光体が実装された発光体実装部分と、
前記キー上部の第１の貫通溝及び前記キー下部の第２の貫通溝を貫通して、前記発光体実装部分を支持するタブ状部分と、
を有する、発光体実装基板。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、照光機能を備えたキースイッチ装置、及び該キースイッチ装置に使用される発光体実装基板に関する。

【背景技術】

【0002】

工作機械、医療機器及びコンピュータ等の種々の装置の入力デバイスとして、キースイッチ装置が使用されることが多い。近年、工作機械等の操作パネル等において、デザイン性や視認性の向上を目的として、キートップを内部から照明することが望まれている。

【0003】

キートップを照明する構造として、ＬＥＤ等の発光体をキートップの下部、又はキートップを支持するリンク部材等の構造体の下方に配置する構造が知られている。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0004】

【特許文献1】特開２０１２－１４２２３０号公報

【特許文献2】特開２０１８－１２０６９４号公報

【特許文献3】特開２０１５－０４３３４９号公報

【特許文献4】国際公開第２００８／８４８０３号

【特許文献5】特開２００６－１６４９２９号公報

【特許文献6】特開平０７－１５３３４４号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0005】

ＬＥＤ等の光源をキースイッチ装置の下方に設けてキートップを照明する構成では、キートップを支持するリンク部材等の内部構造体の影がキートップに投影されてしまい、キートップに印刷された文字等が読み難くなる等、照明されたキートップの視認性を損ねる場合があり、これを確実に防止することは難しい。

【0006】

よって、リンク部材等の内部構造体がデザイン性や視認性に影響を及ぼさない構造を備えたキースイッチ装置が望まれる。

【課題を解決するための手段】

【0007】

本開示の一態様は、キートップと、前記キートップを昇降自在に支持する支持部材と、前記キートップを照光する発光体が実装された発光体実装基板と、を有するキースイッチ装置であって、前記キートップは前記昇降方向に分割可能なキー上部及びキー下部を有し、前記発光体が実装された前記発光体実装基板の発光体実装部分は、前記支持部材の上方でかつ前記キー上部と前記キー下部との間に配置される、キースイッチ装置である。

【0008】

本開示の他の態様は、キートップと、前記キートップを昇降自在に支持する支持部材とを有し、前記キートップが前記昇降方向に分割可能なキー上部及びキー下部を有するキースイッチ装置に使用される発光体実装基板であって、前記支持部材の上方でかつ前記キー上部と前記キー下部との間に配置される発光体と、前記発光体が実装された発光体実装部分と、前記キー上部の第１の貫通溝及び前記キー下部の第２の貫通溝を貫通して、前記発光体実装部分を支持するタブ状部分と、を有する、発光体実装基板である。

【発明の効果】

【0009】

本開示によれば、キートップをキー上部及びキー下部を含む分割構造とし、キー上部とキー下部との間に発光体を配置するので、キーの操作面を内部からむらなく照明することができ、キースイッチ装置のデザイン性や視認性が向上する。

【図面の簡単な説明】

【0010】

【図1】実施形態に係るキースイッチ装置を含むキーボードの概略図である。

【図2】１つのキースイッチ装置の概略図である。

【図3】図２のＡ－Ａ′線に沿う断面構造を示す斜視図である。

【図4】図３においてキートップを押下した状態を示す図である。

【図5】キースイッチ装置の概略構成を示す分解斜視図である。

【図6】キー上部の構造例を示す斜視図である。

【図7】キー下部の構造例を示す斜視図である。

【図8】キー上部、ＬＥＤ実装基板及びキー下部を含む構造の分解斜視図である。

【図9】図８の構造の組立後の斜視図である。

【図10】図２のＡ－Ａ′線に沿う断面図である。

【図11】図１０の状態から、上部ベゼルを下部ベゼルから分離させた状態を示す図である。

【図12】キー上部を上部ベゼルと一体的に脱着可能とする構造例を示す図である。

【発明を実施するための形態】

【0011】

図１は、実施形態に係るキースイッチ装置を含む構造の一例としてコンピュータ用キーボードを示す概略図である。キーボード２は、所定のパターンで配列された複数のキースイッチ装置４を有し、キースイッチ装置４は、上部ベゼル６及び下部ベゼル８が協働して構成する筐体内に配置される。キースイッチ装置４を含む構造はキーボード２に限られず、例えば、ゲーミングキーボード、工作機械や医療機器等の操作パネル等が挙げられる。以降は、図２に示すように１つのキースイッチ装置４に着目して説明するが、他のキースイッチ装置も同様の構成を有し得る。

【0012】

図３は、図２のＡ－Ａ′線に沿う断面構造を示す斜視図であり、キースイッチ装置４の内部構造の一例を示す。キースイッチ装置４は、スイッチパネル１０と、スイッチパネル１０の上方に配置されるキートップ１２と、互いに連動してキートップ１２をスイッチパネル１０の上方で昇降自在に支持する支持部材（一対のリンク部材）１４と、キートップ１２の昇降動作に応じて接点が開閉する電気回路を備えたメンブレンシート１６と、キートップ１２に押されてメンブレンシート１６の電気回路の接点を閉じるように作用する作動部材１８とを有する。本実施形態では、メンブレンシート１６及び作動部材１８が協働して、キートップ１２の昇降動作に対応して電気回路の接点部を開閉するスイッチ機構を構成する。またスイッチパネル１０は、例えば板金材料からなる独立した金属薄板のような平板状の剛性部材であり、一対のリンク部材１４を摺動自在に支持するスライド案内部２０を有する。

【0013】

なお本実施形態では、キースイッチ装置の各構成要素について図３の上方向に面する側を上側と称し、図３の下方向に面する側を下側と称するものとする。

【0014】

本実施形態では、一対のリンク部材１４としてギヤリンク形式のリンク部材が使用され、作動部材１８としてメンブレンシート１６とは別部品の、弾性変形可能なラバードームが使用されている。一対のリンク部材１４は、互いに同一の形状及び寸法を有し、それらの一端で互いに歯車状に連結されて側面視で略逆Ｖ字形態を呈するように組み合わされる。一対のリンク部材１４により、キートップ１２は水平姿勢を維持しつつ上下動可能となる。またラバードーム１８は、その下端が接着剤等によりメンブレンシート１６の表面に接着される。但し、支持部材１４はギヤリンク形式に限定されるものではなく、例えばパンタグラフ形式でもよい。また作動部材１８も上述のものに限定されるものではなく、例えばメンブレンシート１６の略中央に開口を形成し、該開口を画定する開口端に係合する構成のものとしてもよいし、作動部材１８やメンブレンシート１６に代えて、メカスイッチを使用した構成を採用してもよい。

【0015】

図３及び図４に示すように、キートップ１２は昇降方向（上下方向）に分割可能な構造を有し、具体的には、ユーザ等が押圧する操作面２３を有するキー上部２２及びキー下部２４を有する。キー上部２２及びキー下部２４は、例えば圧入により互いに結合され、比較的弱い力で互いに分離可能であることが好ましい。図４に示すように、キー下部２４は、キー上部２２がユーザ等によって押下されたときに作動部材１８を押圧して変形させる押圧部２６を有する。

【0016】

キースイッチ装置４に照光機能を持たせるために、キー上部２２とキー下部２４との間にはＬＥＤ等の発光体２８が配置され、少なくともキー上部２２の操作面２３は透明又は半透明の樹脂等の材料から作製される。ＬＥＤ２８は支持部材１４等の構造体より上方に配置されるので、支持部材１４等の影がキー上部２２の操作面２３に映ることはなく、キースイッチ装置４のデザイン性・視認性が大きく向上する。なおキー上部２２の操作面２３以外の部分（例えば側部）も透明又は半透明の材料から作製してもよく、これによりキートップの側部も照光することができる。

【0017】

図５は、キースイッチ装置４の概略構成を示す分解斜視図である。ＬＥＤ２８は、発光体実装基板３０上に実装され、実装基板３０は上部ベゼル６と下部ベゼル８との間に挟まれることによって下部ベゼル８に取付けられる。実装基板３０は、例えばフィルム状の部材であり、下部ベゼル８に実装された中継基板３２に電気的に接続される。中継基板３２は、サポートパネル１１に固定された制御基板３４に配線３６等を介して電気的に接続され、これによりＬＥＤ２８を任意のタイミングで点灯／消灯することができる。なおサポートパネル１１と下部ベゼル８とは、ネジ３８等の固定手段によって互いに接続可能である。

【0018】

図６は、キー上部２２の構造例を示す斜視図である。キー上部２２は、操作面２３と、操作面２３の反対側から操作面２３に略垂直に延びる側部４０を有し、全体として略直方体形状を有するが、操作面２３の反対側に相当する面は開口端となっている。また側部４０には、少なくとも１つの第１の貫通溝４２が形成される。またキー上部２２の内部は、ＬＥＤ２８による照光を効率的にすべく、リブ等の構造物を有さない空洞であることが好ましい。

【0019】

図７は、キー下部２４の構造例を示す斜視図である。キー下部２４は、押圧部２６を有する底面４４と、押圧部２６とは反対側の底面４４の面から底面４４に略垂直に延びる側部４６を有し、全体として略直方体形状を有するが、底面４４の反対側に相当する面は開口端となっている。また側部４６には、少なくとも１つの第２の貫通溝４８が形成され、キー上部２２とキー下部２４とが組み合わされたときに、第１の貫通溝４２と第２の貫通溝４８とは整合配置される。

【0020】

図８は、キー上部２２、ＬＥＤ実装基板３０、及びキー下部２４を含む構造の分解斜視図であり、図９は該構造の組立後の斜視図である。ＬＥＤ実装基板３０は、組立時にキー上部２２及びキー下部２４に干渉しないように開口部５０を有し、より具体的には、ＬＥＤ２８が実装されたＬＥＤ実装部分５２が、キー上部２２の貫通溝４２及びキー下部２４の貫通溝４８を貫通するタブ状部分５４によって支持される。また貫通溝４２及び４８の上下方向の長さは、キートップ１２のストローク長以上であることが好ましい。これにより、図３及び図４に示すように、キートップ１２を上下動させても実装基板３０は変形しないので、実装基板３０の損傷等を防止することができ、耐久性を向上させることができる。なおタブ状部分５４の個数は１つでもよいが、ＬＥＤ実装部分５２を安定的に支持するためには、図示例のように実装部分５２を別方向から支持する２つ以上のタブ状部分５４を形成することが好ましい。

【0021】

ＬＥＤ実装基板３０は、下部ベゼル８に対して着脱可能であることが好ましい。これに関し、図８に示すように、下部ベゼル８に対するＬＥＤ実装基板３０の位置決めを容易にするために、ＬＥＤ実装基板３０に位置決め用穴３１を形成し、一方、下部ベゼル８には、位置決め用穴３１に嵌合する位置決め用突起３３を形成してもよい。

【0022】

上述のようにキー上部２２に第１の貫通溝４２を形成すると、ＬＥＤ２８からの光が貫通溝４２及び４８を通って外部に漏れ、キースイッチ装置としての視認性を損ねる可能性がある。そこで図６に示すように、キー上部２２は、第１の貫通溝４２の上部（好ましくは直上）に形成された庇部５６を有することが好ましい。このような庇部５６をキー上部２２に設けることにより、図３又は図４に示すように、貫通溝４２及び４８を通った光がキー上部２２と上部ベゼル６との間の隙間から漏れることを防止できるので、キースイッチ装置の視認性が大幅に向上する。

【0023】

図１０は、図２のＡ－Ａ′線に沿う断面図であり、図１１は図１０の状態から、上部ベゼル６を下部ベゼル８から分離させた状態を示す。上部ベゼル６及び下部ベゼル８は、互いに着脱可能とする構造を有し、図示例では、上部ベゼル６がその外周縁にラッチ６０を有し、下部ベゼル８がラッチ６０に係合する段差部６２を有する。このように下部ベゼル８から上部ベゼル６を容易に脱着できる構造とすることにより、キースイッチ装置４の各部の保守等が容易になる。

【0024】

図１２は、キー上部２２を上部ベゼル６と一体的に脱着可能とする構造例を示す。キー上部２２の操作面２３は、キー上部２２の側部４０が挿通されている上部ベゼル６の開口部６６よりも大きく、換言すればキー上部２２は、上部ベゼル６の開口部６６を画定する端縁６８に係止する延長部６４を有する。このような構成によれば、上部ベゼル６を下部ベゼル８から分離させたときは上部ベゼル６とともにキー上部２２もキー下部２４から分離させることができる。一方、キー上部２２をキー下部２４に装着させるときは、キー上部２２とともに上部ベゼル６も下部ベゼル８に装着させることができるので、上部ベゼル６を取り外すだけでＬＥＤ２８やＬＥＤ実装基板３０の交換が可能になる等、キースイッチ装置４の各部の保守が容易になる。

【0025】

図２以降の説明では、１つの上部ベゼルに１つのキースイッチ装置が設けられる例を説明したが、本開示はこれに限られない。例えば、図１に示すような複数のキースイッチ装置を全て１つのベゼルに設けてもよいし、複数のキースイッチ装置のいくつかを１つのベゼルに設けてもよい。またキースイッチ装置が複数ある場合、１枚の発光体実装基板に、それぞれのキースイッチ装置を照明する複数の発光体を実装することが好ましい。このようにキースイッチ装置が複数ある場合、１つのベゼル又は１枚の実装基板にいくつのキースイッチ装置を設けるかは、キースイッチ装置の形状や間隔等に基づいて適宜設定可能である。

【0026】

なおキースイッチ装置が複数の場合は、実質１枚の発光体実装基板に複数の発光体を実装すれば、キースイッチ装置の組み立て工数を削減することができる。

【符号の説明】

【0027】

２ キーボード、４ キースイッチ装置、６ 上部ベゼル、８ 下部ベゼル、
１０ スイッチパネル、１１ サポートパネル、１２ キートップ、
１４ リンク部材、１６ メンブレンシート、１８ 作動部材、
２０ スライド案内部、２２ キー上部、２４ キー下部、２６ 押圧部、
２８ ＬＥＤ、３０ 発光体実装フィルム、３２ 中継基板、３４ 制御基板、
３６ 配線、３８ ネジ、４０ 側部、４２ 第１の貫通溝、４４ 底面、
４６ 側部、４８ 第２の貫通溝、５０ 開口部、５２ ＬＥＤ実装部分、
５４ タブ状部分、５６ 庇部、６０ ラッチ、６２ 段差部、６４ 延長部、
６６ 開口部、６８ 端縁

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】

【図11】

【図12】