JP2003162358A - キーボード - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 キーステム構成を不要として、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維持する
ことができる、しかも、簡単な構成によりキー入力の操
作性が良好で、確実なキー入力を可能としたキーボード
を提供する。 【解決手段】 案内支持部材３を構成する第１リンク４
と第２リンク５とを中途交叉部で回動自在に連結し、第
１リンク４及び第２リンク５の各上ピン部１１ａ，１１
ｂ，１３ａ，１３ｂをキートップ２の下面の係止部１
５，１６に装着し、下ピン部１２ａ，１２ｂ，１４ａ，
１４ｂをホルダ部材７における取付け孔７ａの側に設け
た係止部２７，２８に装着する。ラバースプリング６は
取付け孔７ａに取り付けられ、その近傍には係止部２
７，２８が形成されている。

Description

【発明の詳細な説明】 【０００１】 【発明の属する技術分野】本発明は、ワードプロセッ
サ、パーソナルコンピュータ等の入力装置等として用い
られるキーボードに関するものである。 【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
キートップをホルダプレートに形成されたホルダ部に挿
通して案内支持するとともに、キーステムの下方にスイ
ッチング部材を配設したキースイッチ装置が一般に用い
られている。かかるキースイッチ装置は、キーステムの
上下動をホルダ部を介して摺動案内し、キーステムの下
部によりスイッチング部材を押下して、スイッチング動
作を行わせるものである。 【０００３】また、スペースキーやリターンキー等の大
型のキートップを使用するキースイッチ装置としては、
キートップの押下時に、そのキートップが傾いた状態で
押下されるのを防止すべく、特開昭６０−６２０１７号
公報、特開昭６４−７４４１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】特開昭６０−６２０１７号公報に記載され
たキースイッチ装置は、軸によりはさみ状に交叉してな
る２つのはさみ状部材にキートップを支持するととも
に、キートップの中心部から離れた位置にスイッチング
部材を配置している。そして、キートップの押下時に
は、各はさみ状部材の端部に形成された複数個のピンを
水平方向に摺動案内するとともに、キートップの裏面に
配設されたキーステムをホルダ部を介して上下に摺動案
内しつつ、そのキーステムによりスイッチング部材を押
下するようにしたものである。また、特開昭６４−７４
４１号公報に記載されたキースイッチ装置は、特開昭６
０−６２０１７号公報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
するキートップの着脱を容易にする点に特徴を有してい
る。 【０００５】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キーであっても、キートッ
プのどの部分を押下しても、キートップの水平状態を保
持しつつ、その上下動を案内できるものである。このよ
うに、前記したキースイッチ装置は、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をホ
ルダ部を介して上下に摺動案内しつつ、そのキーステム
でスイッチング部材を押下する点で共通している。 【０００６】これに対し、実開平２−５２３６号公報に
は、上下方向に摺動案内されるキーステムおよびホルダ
部を備えないキースイッチ装置が記載されている。この
キースイッチ装置は、矩形状の２つの枠体を備え、その
２つの枠体をＸ字状に交叉させて、キートップの支持部
材としている。キートップの下面中央部には、下方へ突
出する突起が設けられ、その突起により、スイッチング
部材であるラバースプリングを押圧するように構成され
ている。このキースイッチ装置においても、前記したキ
ースイッチ装置と同様に、キートップのどの部分を押下
しても、キートップを傾けてしまうことなく、キートッ
プを水平に保持したまま下降させることができる。 【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きている。一方では、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
担保すべく大きなストロークが要求されている。このよ
うな状況下において、前記した一般に使用されているキ
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】かかる一般に使用されているキースイッチ
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、ホルダ部により摺動案内されるキーステムの部分が
減少し、これに伴うキートップの傾動に起因してキース
テムとホルダ部との間でこじれが生じてしまう。逆に、
これを防止するためキーステムが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。 【０００９】ここに、キートップの押下時にキーステム
とホルダ部との間でこじれが生じると、これが摺動ノイ
ズ発生の原因となりキーの操作性を著しく損なうことに
なる。また、キーステムとホルダ部との間で生じるこじ
れは、常にキートップ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。よって、かかるこじれの発生を防止す
べく、キーの操作面積を小さくして常にキートップの中
央部が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。 【００１０】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
い。即ち、特開昭６０−６２０１７号公報、特開昭６４
−７４４１号公報に記載されたキースイッチ装置は、従
来より存在するキーステム構造に他ならず、キーの高さ
は、スイッチング部材を押下するための押下部材の長さ
に依存し、本来的にキーの高さを低くして薄型化を図る
ことが困難なものである。更に、キートップの裏面に押
下部材を形成する必要からキースイッチ装置の構造が複
雑化して、コストアップの原因となるとともに、その組
立が困難になるという問題があった。 【００１１】そして、実開平２−５２３６号公報に記載
されたキースイッチ装置は、Ｘ字状に交叉させた２つの
矩形状枠体を上下に折り畳もうとしても、２つの矩形状
枠体の各脚部が上下に重なってしまい、相互に折り畳む
ことができないので、キートップのストローク最下点を
低くすることができず、結果として、キースイッチ装置
をより薄型化することができない。 【００１２】本発明は、上述した問題点を解消するため
になされたものであり、キーステム構造を不要として、
薄型化に対応しつつ、キーストロークを大きく維持する
ことができ、しかも簡単な構成によりキー入力の操作性
が良好で、確実なキー入力を可能とするキーボードを提
供することを目的とする。 【００１３】 【課題を解決するための手段】前記目的を達成するた
め、本発明に係るキーボードは、ホルダ部材の上方に配
置した複数のキートップと、第１リンク部材と第２リン
ク部材とを可動自在に配置し、各キートップの下面とそ
の下方のホルダ部材とに連結係止して、キートップの上
下動を案内支持する案内支持手段と、キートップを上方
に付勢するとともに、キートップの上下動に伴ってスイ
ッチング動作を行うラバースプリングとを有するキーボ
ードであって、ホルダ部材におけるキートップの下方中
央部にそれぞれ設けられたラバースプリングを配置する
配置孔と、該各配置孔の近傍のホルダ部材に、キートッ
プ毎にそれぞれ設けられた第１リンク部材及び第２リン
ク部材の各下側端部を可動的に係止する係止部とを備え
たものである。 【００１４】前記構成を有する本発明に係るキーボード
によれば、キートップの非押下の状態において、キート
ップは、ラバースプリングにより上方に付勢される。か
かる状態からキートップが押下されると、キートップは
ラバースプリングの付勢力に抗して下方へ移動される。
かかるキートップの移動動作は、第１リンク部材と第２
リンク部材とを可動状態に配置してなる案内支持手段に
より案内される。このように、キートップが下方へ移動
されるに伴って、ラバースプリングはスイッチング動作
を行う。 【００１５】一方、キートップの押下が解除されると、
ラバースプリングの付勢力により、キートップは上方に
移動案内されて元の位置に復帰する。 【００１６】 【発明の実施の形態】次に、本発明を具体化した実施例
について図面を参照して説明する。 【００１７】図１はキーボードに多数配列されたうちの
一つのキースイッチ１の側断面図を示し、キースイッチ
１はキートップ２と、第１リンク４と第２リンク５とを
側面視Ｘ字状に配置した案内支持手段３と、該案内支持
手段３にて押圧されるキャップ状のラバースプリング６
と、案内支持手段３を支持するための合成樹脂製のホル
ダ部材７と、該ホルダ部材７に穿設された取付け孔７ａ
にスイッチング部２９，２９（図７参照）が臨むように
ホルダ部材７の下面に張設するフレキシブルな印刷基板
９と、その下面側に張設した補強板１０とからなる。 【００１８】図１及び図６に示すように、ラバースプリ
ング６は、印刷基板９におけるスイッチング部（電気接
点部）２９，２９（図７参照）の上方を覆うように、ホ
ルダ部材７の貫通した取付け孔７ａ（貫通孔）内に嵌挿
配置する。ラバースプリング６は、電気絶縁性のシリコ
ーンゴム或いはＥＰＤＭ（エチレンプロピレンジエンメ
チレン）等で構成され、平面視略円板状の厚い頭部と、
該頭部の周囲から下向きに延びる截頭円錐状のドーム部
と、該ドーム部の外周に略水平に半径外向きに延びる厚
肉の鍔部とからなる下向き開放のキャップ状に一体成形
されている。 【００１９】キートップの押下時に、第１リンク４と第
２リンク５との連結交叉部の下面の押圧部２６にて押圧
されるラバースプリング６の頭部の下面には、スイッチ
ング部２９，２９の接点部に当接して両スイッチング部
を電気的にＯＮ・ＯＦＦするための導電性を有する導電
ゴムからなる可動接点部３０を固着する。なお、ラバー
スプリング６全体を、シリコーンゴムにカーボンブラッ
ク等の導電性粒子を分散充填させて導電性を備えるよう
に形成しても良い。 【００２０】ＡＢＳ樹脂等の合成樹脂にて成形されたキ
ートップ２は、その上面（表面）に数字、英字等の文字
が刻印または印刷等により付されている。キートップ２
の下面には、後述する第１リンク４における上自由端側
のピン部１１ａ，１１ｂを略水平方向でキートップ２の
前後方向に摺動可能に係止するための前後長手溝状の摺
動係止部１６，１６と、第２リンク５における上自由端
のピン部１３ａ，１３ｂを回動のみ可能に係止するため
の孔状の回動係止部１５，１５とを一体的に備えた前後
長手の左右一対の係止部材１７，１７を一体成形或いは
接着剤等により接着させて突設させる（図５参照）。 【００２１】図１及び図４（ａ）、（ｂ）を参照して、
ガラス繊維強化合成樹脂など合成樹脂製の第１リンク４
及び第２リンク５を詳細に説明する。図４（ａ）は第１
リンク４の平面図、図４（ｂ）は第２リンク５の平面図
である。第１リンク４は基部１８と上下自由端部１９，
２０とにより平面視で実質上略Ｈ状に一体成形したもの
で、基部１８の側面には、支持孔２１を横向きに穿設
し、下自由端部２０の左右両側端から延びるアーム部２
０ａ，２０ｂの側面には、各々ピン部１２ａ，１２ｂを
横向きに突設し、上自由端部１９の側面にはピン部１１
ａ，１１ｂを横向きに突設する。 【００２２】第２リンク５も基部２２と上下自由端部２
３，２４とにより平面視で実質上略Ｈ状に一体成形す
る。基部２２の一側面には横向きに枢支軸２５を突設
し、該枢支軸２５を第１リンク４における支持孔２１に
回動可能に嵌挿する。 【００２３】第２リンク５における下自由端部２４の左
右両側端から延びるアーム部２４ａ，２４ｂの側面に
は、各々ピン部１４ａ，１４ｂを横向きに突設し、上自
由端部２３の側面にはピン部１３ａ，１３ｂを横向きに
突設する。この実施例では側面視において、第１リンク
４における支持孔２１の中心線から上下のピン部１１
ａ，１２ａの中心線までの距離及び、第２リンク５にお
ける枢支軸２５の中心線からピン部１３ａ，１４ａまで
の距離がそれぞれ相等しくなるように形成する。このよ
うに構成すると、後述のように、第１リンク４の下自由
端側のピン部１２ａ，１２ｂ箇所を中心にして案内支持
手段３が回動変位することにより、キートップ２はホル
ダ部材７の上面に対して平行状に昇降動することができ
る。 【００２４】また、図示しないが、第１リンク４の基部
１８及び第２リンク５の基部２２の下面には、下向き凸
多角形状の押圧部をそれぞれ形成し、この両押圧部でラ
バースプリング６の頭部上面を押圧するようにしても良
い。 【００２５】図６及び図７はガラス繊維強化合成樹脂製
等の合成樹脂のホルダ部材７の一部を示す図であり、こ
の実施例ではホルダ部材７は平面状である。該ホルダ部
材７にはキャップ状のラバースプリング６の下端の鍔部
が位置ずれ不能に嵌挿できる略矩形状の貫通した取付け
孔７ａを穿設している。該取付け孔７ａの左右両側縁に
は、左右一対の回動係止部２７と、前後長手溝状の摺動
係止部２８とを、その各係止部２７，２８が下方に開放
するように一体的に射出成形されている。 【００２６】この場合、回動係止部２７の下向きＵ字状
の係止溝２７ａと摺動係止部２８における前後長手のＵ
字状の係止溝２８とは、ホルダ部材７の裏面に対して法
線方向に開放するように形成すれば、合成樹脂の射出成
形後の型抜き作業はきわめて容易になり、また、スライ
ド型を用いる必要がない。 【００２７】また、これにより、図１及び図４に示すよ
うに、ラバースプリング６の上部（頭部）は、ホルダ部
材７及び回動係止部２７、摺動係止部２８よりも上方に
突出しており、ラバースプリング６の頭部上面を第２リ
ンク５に形成された押圧部２６と確実に当接させること
ができる。 【００２８】そして、予め両リンク４，５を枢支軸２５
及び支持孔２１の箇所で側面視Ｘ字状に組み立て、次い
で、両リンク４，５の上側のピン部１１ａ，１１ｂ，１
３ａ，１３ｂをキートップ２における回動係止部１５，
１５と摺動係止部１６，１６とに嵌挿した後、両リンク
４，５の下端自由端部２０，２４の間隔を狭めた状態に
して、ピン部１２ａ，１２ｂ，１４ａ，１４ｂを取付け
孔７ａからホルダ部材７の裏面側に出るように挿入し、
その後、両リンク４，５の下自由端２０，２４の間隔を
拡げ、回動係止部２７，２７に対しては、その第１リン
ク４における下端側のピン部１２ａ，１２ｂを下側から
嵌挿し、摺動係止部２８，２８に対しては第２リンク５
における下端側のピン部１４ａ，１４ｂを下側から前後
摺動するように嵌挿したのち、ホルダ部材７の下面に印
刷基板９を張設固着すれば、両リンク４，５はホルダ部
材７から脱落することがない。このとき、ホルダ部材７
を裏面を上にして作業すると、より作業が容易となる。 【００２９】また、ピン部１１ａ，１１ｂ及び１４ａ，
１４ｂ並びに摺動係止部１６，２８の形状寸法は、第１
リンク４、第２リンク５が図３における左右方向に対し
て略不動となり、且つピン部１１ａ，１４ａの図１にお
ける左右方向の摺動を妨げないように決定される。具体
的には、本実施例においては、各ピン部先端が対応する
摺動係止部の外側側面と略接して摺動するようにしてい
る。このため、支持孔２１より枢支軸２５が抜け出るこ
とが防止される。 【００３０】この構成により、キートップ２の押下時
に、ホルダ部材７の回動係止部２７の箇所を中心として
第１リンク４が下向き回動（図１において右回り回動）
する一方、第２リンク５は枢支軸２５の箇所を中心にし
て図１において左回り回動する。そうすると、両リンク
４，５の交叉連結部の近傍でかつ第２リンク５に形成さ
れた押圧部２６にて、ラバースプリング６の頭部上面を
下向きに押圧し、その下面の可動接点３０がスイッチン
グ部２９，２９に接触してスイッチング動作するのであ
る。 【００３１】図８の第２実施例は、第２リンク５の枢支
軸２５の先端に大径頭部２５ａを形成する一方、第１リ
ンク４の基部１８の中途下面に下向き開放した側面視略
Ｃ字状の抱持体３１を形成し、該抱持体３１で枢支軸２
５をその軸線と交叉する方向から被嵌することにより、
一対のリンク４，５をＸ字状に組立てた後の外れ防止と
横ずれ（リンク４、５の間隔が拡がること）を防止とを
実現するものであり、このようにすれば、ホルダ部材７
の回動係止部２７と摺動係止部２８とへの両リンク４，
５のピン部の装着作業がさらに容易になる。 【００３２】図９〜図１２は、ホルダ部材７′を下向き
凸湾曲状に形成し、キーボードに多数配列するキースイ
ッチ１のキートップ２上面を下向き凸湾曲の包絡面３５
に沿うように構成した第３実施例を示し、キーボードに
おける合成樹脂製の上ケース３２の操作部孔３３に前記
包絡面３５と相似形の下向き凸湾曲状のホルダ部材７′
をねじ３４にて取り付ける。 【００３３】この実施例におけるキートップ２、第１リ
ンク４、第２リンク５、及びラバースプリング６の形状
及び構造は前記各実施例におけるものと同じであるの
で、詳細な説明は省略する。 【００３４】従来、キートップの下面に下向き突設した
ステムをホルダ部材に形成されたステムガイド部に挿通
させて、キートップを上下動可能に案内支持するように
構成し、キートップの上下動移動方向を、前記包絡曲面
の法線方向とするため、ステムガイド部のガイド孔を前
記法線方向に挿通するようにホルダ部材と一体的に射出
成形するとき、上下一対の成形金型のうち、一方の成形
金型に前記ガイド孔に相当するスライド金型を多数本摺
動自在に放射状に装着する。そして、上下一対の成形金
型にて形成されるキャビティ内に溶融合成樹脂を注入
し、樹脂が固化したのち、スライド金型をそれぞれ前記
法線方向に抜き出すという作業を実行しなければならな
い。 【００３５】このように、ステムガイド部のガイド孔を
前記法線方向に挿通するように形成するには、成形金型
が複雑になると共に、スライド金型の装着、抜き出しと
いう工程が必要になるなど、キーボードの製作コストが
高騰するので問題であった。 【００３６】本実施例では、合成樹脂製のホルダ部材
７′における取付け孔７′ａの左右側縁に一体的に形成
する回動係止部２７′及び摺動係止部２８′は図１０及
び図１２に示すように、総ての係止部２７′，２８′に
おける下向きＵ字状の回動係止溝２７ａ′や摺動係止溝
２８′ａの開放方向が平行となるように形成するもので
ある。 【００３７】このように総ての係止部２７′，２８′に
おける下向きＵ字状の回動係止溝２７ａ′や摺動係止溝
２８′ａの開放方向が平行となるように形成しても、こ
の各係止溝に嵌まるピン部１２ａ，１２ｂ，１４ａ，１
４ｂの高さ位置は前記包絡面３５と相似の包絡面上に位
置することになり、従って、ホルダ部材７′上に配置す
る総てのキートップ２の上面も包絡面３５に略沿うよう
に配列されることになるし、各キートップ２の上下動方
向は包絡面３５の法線方向となる。この実施例において
も、ホルダ部材７′の下面（裏面）側を印刷基板９にて
覆うように張設し、その下面に補強板１０を張設する。 【００３８】ホルダ部材７′の成形方法の一実施例は、
例えば、図１２に示す上下一対の成形金型３６，３７の
合わせ面間のキャビティ３８内に溶融合成樹脂を注入し
て、前記ホルダ部材７′と回動係止部２７′及び摺動係
止部２８′とを一体的に成形するとき、回動係止溝２７
ａ′や摺動係止溝２８′ａに相当する突起部３９，４０
を有する下金型３６の抜き方向と、当該総ての突起部３
９，４０の側面とが平行となるように設定するのであ
る。 【００３９】このようにすれば、下金型３６には突起部
３９，４０を一体的に形成することができ、且つ金型の
抜き方向が一方向でその作業を一挙できるから、ホルダ
部材７′の成形作業が至極容易となるし、金型製作費用
も廉価になる。 【００４０】なお、キーボードの上ケース３２とホルダ
部材７′とを一体的に成形する場合にも、本実施例を適
用できることはいうまでもない。 【００４１】また、前述したホルダ部材を平面状或いは
下向き凸湾曲状に形成する実施例において、ホルダ部材
の材質をアルミ、鋼板等の薄金属板とし、これをプレス
加工により、前記取付け孔７ａと回動係止部２７，２
７′及び摺動係止部２８，２８′とを一挙に成形する場
合にも、前記と同様の成形金型とすることで、前記各実
施例の発明を適用することができる。 【００４２】さらに、スイッチング部２９を形成するフ
レキシブル印刷基板９に代えてメンブレンスイッチ回路
板等の基板であっても良く可変容量型キーボードにも適
用することができる。 【００４３】 【発明の効果】以上説明した通り本発明に係るキーボー
ドによれば、キーステム構造を不要にして、キーストロ
ークの大きさを維持しつつ、薄型化を実現することがで
き、しかも簡単な構成によりキー入力の操作性が良好
で、確実なキー入力を可能とすることができる。

【図面の簡単な説明】 【図１】キースイッチの側断面図である。 【図２】キートップの押下状態を示す側断面図である。 【図３】図１の III−III 矢視断面図である。 【図４】（ａ）は第１リンクの平面図、（ｂ）は第２リ
ンクの平面図である。 【図５】キートップの下面図である。 【図６】ラバースプリング及び取付け孔の平面図であ
る。 【図７】ホルダ部材の取付け孔部分の斜視図である。 【図８】一対のリンクの連結手段の第２実施例の側面図
である。 【図９】キーボードの第３実施例の側断面図である。 【図１０】図９の要部拡大側断面図である。 【図１１】下向き凸湾曲状ホルダ部材の実施例を示す斜
視図である。 【図１２】成形金型の断面図である。 【符号の説明】 １ キースイッチ ２ キートップ ３ 案内支持手段 ４ 第１リンク ５ 第２リンク ６ ラバースプリング ７，７′ ホルダ部材 ７ａ，７′ａ 取付け孔 ９ 印刷基板 １０ 補強板 １１ａ，１１ｂ，１２ａ，１２ｂ ピン部 １３ａ，１３ｂ，１４ａ，１４ｂ ピン部 １５，２７，２７′ 回動係止部 １６，２８，２８′ 摺動係止部 ２７ａ，２７′ａ 回動係止溝 ２８ａ，２８′ａ 摺動係止溝 １８，２２ 基部

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 渡辺 誠 名古屋市瑞穂区苗代町15番１号 ブラザー 工業株式会社内 (72)発明者 望月 勲 名古屋市瑞穂区苗代町15番１号 ブラザー 工業株式会社内 Ｆターム(参考） 5B020 DD02 5G006 AA01 AA06 AB25 AC07 AZ01 AZ08 BA01 BA02 BB03 BC04 CB01 CD02 DD06 FB05 FB16 FB29 JA01 JF01

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 【請求項１】 ホルダ部材の上方に配置した複数のキー
   トップと、 第１リンク部材と第２リンク部材とを可動自在に配置
   し、前記各キートップの下面とその下方のホルダ部材と
   に連結係止して、キートップの上下動を案内支持する案
   内支持手段と、 前記キートップを上方に付勢するとともに、キートップ
   の上下動に伴ってスイッチング動作を行うラバースプリ
   ングとを有するキーボードであって、 前記ホルダ部材における前記キートップの下方中央部に
   それぞれ設けられた前記ラバースプリングを配置する配
   置孔と、 該各配置孔の近傍のホルダ部材に、キートップ毎にそれ
   ぞれ設けられた前記第１リンク部材及び第２リンク部材
   の各下側端部を可動的に係止する係止部と、を備えたこ
   とを特徴とするキーボード。