JP3147081B2

JP3147081B2 - キースイッチ装置、および、そのキースイッチ装置が使用されるキーボード装置

Info

Publication number: JP3147081B2
Application number: JP10452398A
Authority: JP
Inventors: 勲望月; 猛行高木
Original assignee: Brother Industries Ltd
Current assignee: Brother Industries Ltd
Priority date: 1991-11-19
Filing date: 1998-04-15
Publication date: 2001-03-19
Anticipated expiration: 2016-03-19
Also published as: JPH1173844A

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、キースイッチ装置に関
し、特に、ノート型ワードプロセッサ、ノート型パーソ
ナルコンピュータ等に付設される薄型のキーボードに使
用して好適なキースイッチ装置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つつ、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号公報や米国特許第４，４
３３，２２５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。

【０００５】特開昭６４−７４４１号公報に記載された
キースイッチ装置は、特開昭６０−６２０１７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。

【０００６】米国特許第４，４３３，２２５号公報に
は、Ｌ型のキートップを備えたキースイッチ装置が開示
される。このキースイッチ装置は、アームの中央部が軸
により結合されたはさみ状部材を有している。かかるは
さみ状部材は第１、第２、第３、第４の４個の端部を備
えており、その第１、第２の端部はＬ型キートップの出
張った部分内で水平方向に摺動可能となっている。しか
し、キースイッチ部分は、はさみ状部材とは別のところ
に位置するため、これだけではキースイッチ装置として
成り立たず、キーステムやそのほかの多くの部品が必要
となり、構造が複雑化してしまう。

【０００７】これら各公報に記載されたキースイッチ装
置は、スペースキーやリターン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している。

【０００８】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、キートップの案内支
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
している。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。

【０００９】

【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いる。一方では、キー入力
の操作性を向上させると共にキー入力の確実性を担保す
べく、キー入力時における大きなキーストロークと、非
押下の状態にあるキートップを傾斜させることとが要求
されている。このような状況下において、前記したキー
スイッチ装置では、キーボードを薄型化すると十分なキ
ーストロークを得ることができないばかりか、キートッ
プを傾斜させるためにはキースイッチ装置の底板である
ホルダプレート自体を傾斜させなければならないという
問題点があった。

【００１０】即ち、前記した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
するために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。また、キーステムをホルダ部により上下に摺動案内
する構成を不要とした実開平２−５２３６号公報に記載
されるキースイッチ装置においても、ラバースプリング
を押圧するためにキートップの下面に形成された突起
は、そのキートップの厚さ以上の長さに形成されてい
る。よって、かかる突起によりキートップの下降動作が
制限されてしまうので、キーストロークの大きさを維持
しつつ、キーボードを薄型化することができないのであ
る。

【００１１】しかも、前記したキースイッチ装置では、
いずれも、キートップはキースイッチ装置の底板である
ホルダプレートと平行に配設されるので、非押下の状態
にあるキートップを傾斜させるためには、ホルダプレー
ト自体をその傾斜角度分だけ傾斜させなければならない
のである。

【００１２】本発明は、上述した問題点を解決するため
になされたものであり、キーボード装置の薄型化に対応
しつつキーストロークを大きく維持することができると
共に、非押下の状態にあるキートップをホルダ部材に対
して傾斜させることができるキースイッチ装置、およ
び、そのキースイッチ装置を用いたキーボード装置を提
供することを目的としている。

【００１３】

【課題を解決するための手段】上記の目的を達成するた
めに請求項１記載のキースイッチ装置は、下面に係止部
が形成されたキートップと、そのキートップの下方に配
設されるとともに、そのキートップの係止部に対応して
係止部が形成されたホルダ部材と、前記キートップ及び
ホルダ部材の各係止部にそれぞれ連結係止されるととも
に前記キートップの上下動を案内支持する案内支持部材
と、前記キートップを上方へ付勢するとともに、そのキ
ートップの上下動に伴ってスイッチング動作を行うスイ
ッチング部材とを備え、前記案内支持部材は、側面視Ｘ
字状に交叉して配設され、その交叉部で可動可能にされ
た第１リンク部材及び第２リンク部材を備え、その第１
リンク部材及び第２リンク部材は、前記キートップ又は
ホルダ部材の係止部にそれぞれ係止される係止端を備え
ており、前記キートップに係止される前記第１リンク部
材の係止端から前記交叉部までの長さと、前記キートッ
プに係止される前記第２リンク部材の係止端から前記交
叉部までの長さとを異なる長さに形成して、前記キート
ップが非押下の状態にある場合に、そのキートップを前
記ホルダ部材に対して傾斜させている。

【００１４】請求項２記載のキースイッチ装置は、請求
項１記載のキースイッチ装置において、前記キートップ
の係止部は、前記第１リンク部材の係止端を回動可能に
係止する回動係止部と、前記第２リンク部材の係止端を
摺動可能に係止する摺動係止部とを備えており、前記ホ
ルダ部材の係止部は、前記第２リンク部材の係止端を回
動可能に係止する回動係止部と、前記第１リンク部材の
係止端を摺動可能に係止する摺動係止部とを備えてい
る。

【００１５】請求項３記載のキースイッチ装置は、請求
項１又は２に記載のキースイッチ装置において、前記キ
ートップの回動係止部は、前記案内支持部材の摺動方向
に直交する側面視において、前記ホルダ部材の回動係止
部を通過する垂線上に配設されるとともに、前記第１リ
ンク部材及び第２リンク部材は、両係止端と前記交叉部
との３点が前記側面視においてそれぞれ一直線上に配設
されており、前記キートップの回動係止部に係止される
前記第１リンク部材の係止端から前記交叉部までの長さ
は、前記ホルダ部材の回動係止部に係止される前記第２
リンク部材の係止端から前記交叉部までの長さと、前記
ホルダ部材の摺動係止部に係止される前記第１リンク部
材の係止端から前記交叉部までの長さと等しい長さに形
成され、その一方、前記キートップの摺動係止部に係止
される前記第２リンク部材の係止端から前記交叉部まで
の長さとは異なる長さに形成されている。

【００１６】請求項４記載のキーボード装置は、請求項
１から３のいずれかに記載のキースイッチ装置を１列に
複数個配列すると共に、その配列を２以上備えており、
前記キースイッチ装置における前記キートップの傾斜角
度を、少なくとも１の列と他の列とで異なるように構成
している。

【００１７】請求項５記載のキーボード装置は、請求項
４記載のキーボード装置において、前記キートップの傾
斜角度を各列毎に異なったものとして、複数のキートッ
プで構成されるキーボードの上面を湾曲状に形成してい
る。

【００１８】

【作用】本発明のキースイッチ装置によれば、キートッ
プが非押下の状態では、キートップはスイッチング部材
によって上方に付勢され、上方に保持されている。かか
る状態からキートップが押下されると、キートップはス
イッチング部材の付勢力に反して下降する。このキート
ップの下降動作に伴って、案内支持部材の第１リンク部
材及び第２リンク部材の各係止端がそれぞれキートップ
及びホルダ部材の各係止部内で回動又は摺動し、キート
ップの下降動作を案内するとともに、キートップ又は案
内支持部材によりスイッチング部材が押圧されて、スイ
ッチング動作が行われる。一方、キートップの押下が解
除されると、キートップは、スイッチング部材により上
方に付勢されているので、その付勢力により案内支持部
材に支持されつつ上方へ押し上げられて、元の位置に復
帰する。

【００１９】また、本発明のキーボード装置によれば、
少なくとも２種以上の傾斜角度でキートップが配列さ
れ、キー入力の操作性が向上される。

【００２０】

【実施例】以下、本発明を具体化した実施例に基づいて
図面を参照しつつ詳細に説明する。図１から図３に本発
明の第１の構成を示す。図１はキースイッチ装置の側断
面図であり同図において、キートップ１はＡＢＳ樹脂等
の合成樹脂から成型されており、その上面にはアルファ
ベット等の文字が印刷等により形成されている。また、
キートップ１の裏面からは、回動係止部２、及び摺動係
止部３が下方に向けてキートップ１本体と一体に設けら
れている。

【００２１】回動係止部２には、後述する２つのリンク
部材７、８のうちの一方の第１リンク部材７の一端に形
成された第１係止ピン１３、１４を回動可能に係止する
係止孔４が穿設されており、また、摺動係止部３には、
他方の第２リンク部材８の一端に形成された第２係止ピ
ン２３、２４を水平方向に摺動可能に係止する係止溝５
が形成されている。

【００２２】キートップ１の下方には、キートップ１の
上下動を案内支持する案内支持部材６が配設されてお
り、かかる案内支持部材６は２つのリンク部材７、８か
ら構成される。

【００２３】一方の第１リンク部材７は、図２に示すよ
うに、基部９の両端に２つの基端部１０、１１を一体に
形成してなるものである。基部９の中央部の一側面から
は軸１２が延設されており、かかる軸１２は後述する他
方の第２リンク部材８に形成された軸孔２０に軸支され
る。

【００２４】なお図１に示すように、第１リンク部材７
の第１係止ピン１３、１４と第２係止ピン１５、１６は
軸１２を中心として一直線上に並び、且つ軸１２からの
距離が等しくなるように構成される。また第２リンク部
材８の第１係止ピン２１、２２と第２係止ピン２３、２
４は軸孔２０を中心として一直線上に並び、且つ軸孔２
０からの距離が等しくなるように構成される。

【００２５】そしてこれら両リンク部材７、８は、軸１
２と軸孔２０を回動可能に連結した状態において、下基
端部１１、１８の位置で上側に凸となるように屈曲して
いる。そのため、図１に示されるように軸支部Ａの下側
において大きな空間を有するように構成されるので、後
述する側面視略台形のラバースプリング３１を効率よく
軸支部Ａの下側に収納できるのである。

【００２６】さらに、図１に示すように、両リンク部材
７、８は上基端部１０、１９の先端部の厚さを小さくし
ている。このためキートップ１が押下された場合にも、
両リンク部材７、８の上基端部１０、１９と下基端部１
１、１８はキートップ１の押下の途中で互いに接触する
ことがない。よって、キートップ１はその押下動作を途
中で妨げられることがなく、キーストロークを十分に確
保できるように構成される。

【００２７】また、図２に示すように、第１リンク部材
７は、上基端部１０の両端延部１０Ａの側面からは、第
１係止ピン１３、１４が延設されており、この第１係止
ピン１３、１４は前記したキートップ１の回動係止部２
に穿設された係止孔４に回動可能に係止されるものであ
る。更に、下基端部１１は平面視でコ字状に形成されて
おり、コ字状の両端延部１１Ａの側面からは前記と同様
の第２係止ピン１５、１６が延設されている。かかる第
２係止ピン１５、１６は後述するホルダ部材２５に形成
された摺動係止部２６に摺動可能に係止される。

【００２８】更に、図３に示すように、第２リンク部材
８は基部１７の両端に２つの上下基端部１８、１９を一
体に形成してなるものである。基部１７の中央部には軸
孔２０が穿設され、この軸孔２０には前記のように第１
リンク部材７の基部９に設けられた軸１２が挿通され
る。また、下基端部１８は平面視コ字状に形成されてお
り、コ字状の両端延部１８Ａからは第１係止ピン２１、
２２が延設されている。この第１係止ピン２１、２２は
後述するホルダ部材２５に形成された回動係止部２７に
回動可能に係止される。

【００２９】更に、上基端部１９の両端延部１９Ａから
前記と同様の第２係止ピン２３、２４が延設されてお
り、かかる第２係止ピン２３、２４は前記したキートッ
プ１の摺動係止部３に形成された係止溝５に摺動可能に
係止されるものである。

【００３０】前記したように案内支持部材６は、一方の
第１リンク部材７の基部９に形成された軸１２を他方の
第２リンク部材８の基部１７に穿設した軸孔２０に挿通
して構成されるものであり、両リンク部材７、８は軸１
２と軸孔２０とよりなる軸支部Ａを介して相互に回動可
能となる。

【００３１】次に、案内支持部材６の下方にはホルダ部
材２５が配設されており、かかるホルダ部材２５上には
第１リンク部材７の下基端部１１に延設された第２係止
ピン１５、１６及び第２リンク部材８の下基端部１８に
延設された第１係止ピン２１、２２をそれぞれ係止する
ための摺動係止部２６、及び回動係止部２７が設けられ
ている。

【００３２】摺動係止部２６はホルダ部材２５から凸状
に一体に形成されるとともに長孔状の係止溝２８が設け
られており、かかる係止溝２８には第１リンク部材７の
第２係止ピン１５、１６が水平方向に摺動可能に係止さ
れている。また、回動係止部２７は摺動係止部２６と同
様にホルダ部材２５から凸状に一体に形成されるととも
に係止孔２９が設けられており、この係止孔２９には第
２リンク部材８の第１係止ピン２１、２２が回動可能に
係止されている。

【００３３】前記構成において、軸支部Ａの中心を通る
垂線Ｌを基準として図１中左方側に存在するキートップ
１の裏面に形成された回動係止部２及びホルダ部材２５
に形成された回動係止部２７には、それぞれ第１係止ピ
ン１３、１４及び２１、２２を回動可能に係止する係止
孔４及び係止孔２９が設けられていることになる。ま
た、垂線Ｌの図１中右方側に存在するキートップ１の裏
面に形成された摺動係止部３及びホルダ部材２５に形成
された摺動係止部２６には、それぞれ第２係止ピン２
３、２４及び１５、１６を水平方向に摺動可能に係止す
る係止溝５及び係止溝２８が設けられていることにな
る。

【００３４】ホルダ部材２５の下方には、スイッチ電極
を含む所定の回路パターン（図示せず）が形成されたフ
レキシブル回路基板３０が配設され、スイッチ電極に対
応する位置にはスイッチング部材として逆カップ状のラ
バースプリング３１が載置されている。このラバースプ
リング３１は内部に公知の可動電極を有しており、ま
た、その上面の中央部には前記した２つのリンク部材
７、８を相互に回動可能に軸支する軸支部Ａが対向配置
される。

【００３５】これより、キートップ１の押下に伴って軸
支部Ａが下方に移動すると、軸支部Ａはラバースプリン
グ３１を押下し、その押下量が一定の限度を超えるとラ
バースプリング３１が挫屈して、ラバースプリング３１
内の可動電極によりスイッチ電極が短絡される。

【００３６】更に、フレキシブル回路基板３０の下方に
スイッチ支持板３２が配設されており、かかるスイッチ
支持板３２は前記した各フレキシブル回路基板３０、ラ
バースプリング３１及びキートップ１を支持した案内支
持部材６を支持する。

【００３７】続いて、前記の構成を有するキースイッチ
装置の動作について説明する。キートップ１を下方に押
下すると、キートップ１が下方へ移動するのに伴って第
１リンク部材７の第１係止ピン１３、１４は回動係止部
２の係止孔４内で反時計方向に回動するとともに、第２
リンク部材８の第２係止ピン２３、２４は摺動係止部３
の係止溝５内で水平方向（図１中右方向）に摺動する。
これと同時に、第２リンク部材８の第１係止ピン２１、
２２はホルダ部材２５における回動係止部２７の係止孔
２９内で時計方向に回動するとともに、第１リンク部材
７の第２係止ピン１５、１６は摺動係止部２６の係止溝
２８内で水平方向（図１中右方向）に摺動する。

【００３８】この結果、リンク部材７及び８を相互に軸
支する軸支部Ａは下方に移動するとともにラバースプリ
ング３１を徐々に押下していき、その押下量が一定の限
度を超えた時点でラバースプリング３１は挫屈される。
これにより、ラバースプリング３１内の可動電極がフレ
キシブル回路基板３０上のスイッチ電極を短絡し所定の
スイッチング動作が行われる。

【００３９】キートップ１の押下を解除すると、両リン
ク部材７、８の軸支部Ａはラバースプリング３１の弾性
復元力により上方に押し上げられる。これに伴って前記
第１係止ピン１３、１４、２１、２２、及び前記第２係
止ピン１５、１６、２３、２４は前記したのと逆の動作
を行い、この結果、キートップ１は元の位置に復帰され
る。

【００４０】ここに、第１係止ピン１３、１４、２１、
２２は水平方向には移動されることなくそれぞれ係止孔
４、２９内で回動するのみであるので、キートップ１は
水平方向に移動されることないため隣合ったキーとぶつ
かり合うことはなく、キートップ１のキー面の水平状態
を保持したまま上下動されるものである。

【００４１】前記ラバースプリング３１は前述のように
側面視略台形であり、その上底の長さと下底の長さ及び
高さに起因する側面の角度は、その所望のキータッチに
応じて決まる。そして、さらにこの台形部の高さ、即ち
ラバースプリングの高さは、キーストロークに応じて決
定され、高いほうが好まれる。しかし、装置全体の厚さ
を鑑みれば、このラバースプリングはそれほど大きくす
ることができないことは自明である。

【００４２】そこで、本実施例にあっては、前述のよう
に両リンク部材７、８を屈曲させることにより、軸支部
Ａの下に大きな空間を取り得るようにした。従って、本
実施例にあっては、両リンク部材を側面視略直線状とし
た特開昭６０−６２０１７号公報あるいは特開昭６４−
７４４１号公報記載の装置に本発明の構成を適用したも
のと比べ、より薄型で大きなキーストロークを得ること
ができる。

【００４３】また、前述のように両リンク部材７、８の
上基端部１０、１９の先端側の厚さを側面視において小
さくしているため、キーストローク動作をその途中で妨
げることなく、十分なストロークを確保できる。

【００４４】以上詳細に説明した通り本実施例に係るキ
ースイッチ装置は、２つのリンク部材７、８を相互に軸
支する軸支部Ａをラバースプリング３１に対応する位置
に配設するとともに、かかる軸支部Ａを介してラバース
プリング３１を押下するようにした。よって、従来のキ
ースイッチ装置のようにキーステムをキーホルダ部によ
り案内する構成を全く不要とできると共に、ラバースプ
リング３１を押下するための特別の構成を必要としない
キースイッチ装置を実現することができる。

【００４５】これより、キーボードの薄型化に対応して
キーストロークを大きくすることができ、よってキー操
作性が良好でキー入力を確実に行い得るとともに、簡単
な構造のキートップ１を使用してコストの低いキースイ
ッチ装置を提供することができる。特に、本実施例に係
るキースイッチ装置では、キーステムをキーホルダ部に
より案内する構成を全く不要とすることができるので、
従来のキースイッチ装置のようにキーの押下時にキース
テムとキーホルダ部との間で摺動ノイズが全く生じるこ
とはないとともに、キーの操作面積を小さくしてキーの
中央部を押下させるようにする必要性は全くなくなるも
のである。

【００４６】また、本実施例に係るキースイッチ装置で
は、回動係止部２の係止孔４及び回動係止部２７の係止
孔２９に係止される各第１係止ピン１３、１４、２１、
２２はキートップ１の押下時にも、水平方向に移動する
ことなく係止孔４、２９内で回動するのみであるので、
キートップ１が水平方向に移動されることはない。従っ
て、隣接するキーとキーとで衝突することなく、この点
からもキー操作性が良好でキー入力を確実に行い得るキ
ースイッチ装置を提供することができるものである。

【００４７】尚、本発明は前記実施例に限定されるもの
ではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲で種々の変
形、改良が可能である。

【００４８】例えば、本実施例におけるリンク部材７、
８はパンタグラフ状に組み合わせた同種の部材によって
も同様の効果を得られることは勿論である。また、本実
施例では、リンク部材７、８の軸支部Ａによりラバース
プリング３１を押下しているが、リンク部材７、８また
はキートップ１に設けられた別部材によりラバースプリ
ング３１を押下しても同様の効果が得られることは勿論
である。

【００４９】次に、本発明の第２の構成を図４〜図１５
を参照して説明する。図４はキースイッチの側断面図を
示し、キースイッチ１０１はキートップ１０２と、第２
リンク部材１０４と第１リンク部材１０５とを側面視は
さみ字状に配置した案内支持部材１０３と、該案内支持
部材１０３にて押圧されるキャップ状のラバースプリン
グ１０６と、前記案内支持部材１０３を支持するための
合成樹脂製のホルダ部材１０７と、該ホルダ部材１０７
の取付孔１０７Ａにスイッチング部１２９（図１２及び
図１３参照）が臨むようにホルダ部材１０７の下面に張
設されたフレキシブル回路基板１０９と、その下面側に
張設された補強板１１０とから構成されている。

【００５０】図４および図１２に示すように、ラバース
プリング１０６は、フレキシブル回路基板１０９におけ
るスイッチング部（電気接点部）１２９（図１３参照）
の上方を覆うように、ホルダ部材１０７の取付孔１０７
Ａ内に嵌挿配置されている。本発明のラバースプリング
１０６は、電気絶縁性のあるシリコーンゴム或いはＥＰ
ＤＭ（エチレンプロピレンジエンメチレン）等にて構成
され、平面視略円板状の厚い頭部１０６Ａ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１０６Ｂ
と、該ドーム部１０６Ｂの外周に略水平に半径外向きに
延びる厚肉の鍔部１０６Ｃ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。キートップ１０２の押下
時に、第２リンク部材１０４と第１リンク部材１０５と
の押圧部にて押圧されるラバースプリング１０６の頭部
１０６Ａの下面には、前記スイッチング部１２９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
１３０を固着する。なお、ラバースプリング１０６全体
に、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。

【００５１】ＡＢＳ樹脂等の合成樹脂にて成形されたキ
ートップ１０２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１０２の下面には、後述する第２リンク部材１０４に
おける上基端部の第２係止ピン１１１Ａ，１１１Ｂを略
水平方向でキートップ１０２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１１６と、第１
リンク部材１０５における上基端部の第１係止ピン１１
３Ａ，１１３Ｂを回動のみ可能に係止するための孔状の
回動係止部１１５とを一体的に備えた前後長手の左右一
対の係止部材１１７を一体成形或いは接着剤等により接
着する等して突設させる（図６参照）。

【００５２】図７（Ａ）（Ｂ）及び図８〜図１０を参照
して、ガラス繊維強化合成樹脂製等の合成樹脂製の第２
リンク部材１０４及び第１リンク部材１０５を詳細に説
明する。図７（Ａ）は第２リンク部材１０４の平面図、
図７（Ｂ）は第１リンク部材１０５の平面図である。第
２リンク部材１０４は基部１１８と上下基端部１１９，
１２０とにより平面視で実質上略Ｈ状に一体成形したも
のである。基部１１８の側面には、支持孔１２１を横向
きに穿設し、下基端部１２０の左右両側端から延びるア
ーム部１２０Ａ、１２０Ｂの側面には、各々第１係止ピ
ン１１２Ａ、１１２Ｂを横向きに突設し、上基端部１１
９の側面には第２係止ピン１１１Ａ、１１１Ｂを横向き
に突設している。

【００５３】第１リンク部材１０５も基部１２２と上下
基端部１２３、１２４とにより平面視で実質上略Ｈ状に
一体成形したものである。前記基部１２２の一側面には
横向きに枢支軸１２５を突設し、該枢支軸１２５を第２
リンク部材１０４における支持孔１２１に回動可能に嵌
挿する。第１リンク部材１０５における下基端部１２４
の左右両側端から延びるアーム部１２４Ａ、１２４Ｂの
側面には、各々第２係止ピン１１４Ａ、１１４Ｂを横向
きに突設し、上基端部１２３の側面には第１係止ピン１
１３Ａ、１１３Ｂを横向きに突設している。

【００５４】この実施例では側面視（図４、５、８、
９、１０、１４）において、第２リンク部材１０４の第
１係止ピン１１２Ａ、１１２Ｂと支持孔１２１と第２係
止ピン１１１Ａ、１１１Ｂは一直線上に位置し、かつ、
第１係止ピン１１２Ａ、１１２Ｂから支持孔１２１まで
の距離と第２係止ピン１１１Ａ、１１１Ｂから支持孔１
２１までの距離とが等しくなるように構成される。ま
た、第１リンク部材１０５の第１係止ピン１１３Ａ、１
１３Ｂと枢支軸１２５と第２係止ピン１１４Ａ、１１４
Ｂは一直線上に位置し、かつ、第１係止ピン１１３Ａ、
１１３Ｂから枢支軸１２５までの距離と第２係止ピン１
１４Ａ、１１４Ｂから枢支軸１２５までの距離とが等し
くなるように構成される。このように構成すると、後述
のように、第２リンク部材１０４の下基端部の第１係止
ピン１１２Ａ、１１２Ｂを中心にして案内支持部材１０
３が回動変位することにより、キートップ１０２はホル
ダ部材１０７の上面に対して平行状態を保ったまま昇降
動作することができる。

【００５５】また、第２リンク部材１０４の基部１１８
及び第１リンク部材１０５の基部１２２の下面には、下
向き凸多角形状の押圧部１３１、１３２をそれぞれ形成
してあり、この両押圧部１３１、１３２でラバースプ
リング１０６の頭部１０６Ａ上面を押圧することにな
る。

【００５６】図４及び図８〜図１０の実施例では、第２
リンク部材１０４における押圧部１３１と第１リンク部
材１０５における押圧部１３２とは、各基部１１８、１
２２下面の略中央部で鈍角状に屈曲させてつながる２つ
の平面部１３１Ａ、１３１Ｂ及び平面部１３２Ａ、１３
２Ｂからなる。そして、平面部１３１Ａ、１３１Ｂ、支
持孔１２１の位置関係と、平面部１３２Ａ、１３２Ｂ、
枢支軸１２５の位置関係とは同一（但し、左右逆関係）
となっている。

【００５７】図１２及び図１３は、ガラス繊維強化合成
樹脂製等の合成樹脂製のホルダ部材１０７の一部を示す
図で、該ホルダ部材１０７には前記キャップ状のラバー
スプリング１０６下端の鍔部１０６Ｃが位置ずれ不能に
嵌挿できる略矩形状の取付孔１０７Ａを穿設し、該取付
孔１０７Ａの左右両側縁には、左右一対の回動係止部１
２７と、前後長手溝状の摺動係止部１２８とを、その各
係止部１２７，１２８が下方に開放するように一体的に
射出形成されている。そして、この回動係止部１２７に
対しては、第２リンク部材１０４における下基端部の第
１係止ピン１１２Ａ、１１２Ｂを下側から回動可能に嵌
挿し、摺動係止部１２８に対しては第１リンク部材１０
５における下基端部の第２係止ピン１１４Ａ、１１４Ｂ
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１０７の下面にフレキシブル回路基板１０９を張設固
着する。

【００５８】図１１に示すように、キートップ１０２の
図１１における左右方向の動きは、第２リンク部材１０
４及び第１リンク部材１０５の第２係止ピン１１１Ａ、
１１１Ｂ、１１４Ａ、１１４Ｂの左右方向の動きがキー
トップ１０２及びホルダ部材１０７の摺動係止部１１
６、１２８の側面により係止されることにより、又は、
第２リンク部材１０４及び第１リンク部材１０５の第１
係止ピン１１３Ａ、１１３Ｂ、１１２Ａ、１１２Ｂの左
右方向の動きがキートップ１０２及びホルダ部材１０７
の回動係止部１１５、１２７の側面により係止されるこ
とにより、抑制される。よって、キートップ１０２は図
１１における左右方向にその位置が移動することがない
ため、キートップ１０２の押下時においても隣合ったキ
ーと衝突することがない。また、このように両リンク１
０４、１０５の図１１における左右方向の動きが抑制さ
れるため、支持孔１２１から枢支軸１２５が抜けでるこ
とが防止される。

【００５９】次に、図１７に案内支持部材１０３の構成
を図解する。図１７（Ａ）は図４を図解したものであ
る。第２リンク部材１０４と第１リンク部材１０５は枢
支軸１２５により軸支部Ｃで軸支される。ここで、第１
リンク部材１０５の第１係止ピン１１３Ａ、１１３Ｂ
（図１７（Ａ）の端部Ｐ）から軸支部Ｃまでの距離Ｒ１
と、第２リンク部材１０４の第１係止ピン１１２Ａ、１
１２Ｂ（図１７（Ａ）の端部Ｓ）から軸支部Ｃまでの距
離Ｒ２と、第１リンク部材１０５の第２係止ピン１１４
Ａ、１１４Ｂ（図１７（Ａ）の端部Ｔ）から軸支部Ｃま
での距離Ｒ３とは等しくなるように構成される。端部Ｐ
と軸支部Ｃと端部Ｔは一直線上の点となるように構成さ
れる。また、端部Ｐ、Ｓは図１７（Ａ）における矢印Ｘ
方向に摺動しない回動可能な点であり、端部Ｐは側面視
（図１７（Ａ））端部Ｓの垂線上の点であるように構成
される。このため、キートップ１０２が押下されて上下
動した場合にも、キートップ１０２の位置が矢印Ｘ方向
に移動することはなく、正確なキーストロークが確保さ
れる（図１７（Ｃ）Ｘ行記載）。

【００６０】また、かかる構成に加えて、各端部Ｐ、
Ｑ、Ｓ、Ｔから軸支部Ｃまでの距離Ｒ１、Ｒ２、Ｒ３、
Ｒ４がすべて等しく、かつ、端部Ｑと軸支部Ｃと端部Ｓ
が一直線上の点となるように構成される場合には、キー
トップ１０２はキー押下に伴う上下動の間つねに水平状
態を保つことができる（図１７（Ｃ）Ｈ行記載）。

【００６１】ところで、図１８に示すように、端部Ｑか
ら軸支部Ｃまでの距離Ｒ４を他の端部Ｐ、Ｓ、Ｔから軸
支部Ｃまでの距離Ｒ１、Ｒ２、Ｒ３に対して長くする
と、キートップ１０２を傾斜させた構成とすることがで
きる。この構成においても、キートップ１０２が押下さ
れ上下動した場合にも、キートップ１０２の位置が矢印
Ｘ方向に移動することはなく、正確なキーストロークが
確保される。

【００６２】また、この構成によれば、キートップ１０
２の傾斜角度は端部Ｑから軸支部Ｃまでの距離をかえる
ことにより任意に決定できる。このため、各列毎の第２
リンク部材１０４の端部Ｑから軸支部Ｃまでの距離を変
化させることにより、カーブドキーボード等において各
列毎にキートップ１０２の傾きに異なった傾斜角度をつ
けることも容易となる。

【００６３】なお、端部Ｑから軸支部Ｃまでの距離Ｒ４
を他の端部Ｐ、Ｓ、Ｔから軸支部Ｃまでの距離Ｒ１、Ｒ
２、Ｒ３に対して短くしても、同様に、キートップ１０
２を傾斜させた構成とすることができることは勿論であ
る。

【００６４】図１７（Ｂ）は図１２を図解したものであ
る。この図を用いて、図１７（Ｂ）における矢印Ｙ方向
および矢印Ｒ方向のキートップ１０２の位置の移動が生
じないことを説明する。

【００６５】両リンク１０４、１０５の第１係止ピン１
１２Ａ、１１２Ｂ、１１３Ａ、１１３Ｂの矢印Ｙ方向の
移動がキートップ１０２及びホルダ部材１０７の回動係
止部１１５、１２７の側面により係止されるため、また
は、両リンク１０４、１０５の第２係止ピン１１１Ａ、
１１１Ｂ、１１４Ａ、１１４Ｂの矢印Ｙ方向の移動がキ
ートップ１０２及びホルダ部材１０７の摺動係止部１１
６、１２８の側面により係止されるため、キートップ１
０２の矢印Ｙ方向の移動は抑制される（図１７（Ｃ）Ｙ
行記載）。このため、キートップ１０２が押下されて上
下動した場合にも、キートップ１０２の位置が矢印Ｙ方
向に移動することはなく、正確なキーストロークが確保
される（図１７（Ｃ）Ｙ行記載）。

【００６６】また、各係止ピン１１１Ａ、１１１Ｂ、１
１２Ａ、１１２Ｂ、１１３Ａ、１１３Ｂ、１１４Ａ、１
１４Ｂが各係止部１１５、１１６、１２７、１２８によ
り係止されることで、キートップ１０２の矢印Ｒ方向の
移動は抑制される（図１７（Ｃ）Ｒ行記載）。

【００６７】この構成により、キートップ１０２の押下
時に、ホルダ部材１０７の回動係止部１２７の箇所を中
心として第２リンク部材１０４が下向き回動（図４にお
いて右回り回動）する一方、第１リンク部材１０５は枢
支軸１２５の箇所を中心にして図４において左回り回動
する。そうすると、キートップ１０２の押下の開始時点
では、第２リンク部材１０４における下基端部１２０に
近い位置の基部１１８下面の平面部１３１Ａと、第１リ
ンク部材１０５における下基端部１２４に近い位置の基
部１２２下面の平面部１３２Ａとがラバースプリング１
０６の頭部１０６Ａ上面のうち、図１２に斜線で示す押
圧領域１３３、１３４に当接して、ラバースプリング１
０６を押圧している。

【００６８】キートップ１０２の押下量が増大すると、
前記平面部１３１Ａ、１３１Ｂ間及び１３２Ａ、１３２
Ｂの間の角部近傍の領域が柔らかなラバースプリングの
頭部１０６Ａの上面に当接する状態となる。

【００６９】さらに、キートップ１０２の押下量が増大
すると、第２リンク部材１０４における上基端部１１９
に近い側の平面部１３１Ｂと第１リンク部材１０５にお
ける上基端部１２３に近い側の平面部１３２Ｂとがラバ
ースプリング１０６の頭部１０６Ａ上面に当接して押圧
することになり、前記図１２で押圧領域１３３、１３４
は上下逆転した位置（領域１３３は頭部１０６Ａの右下
半分の区域、領域１３４は頭部１０６Ａの左上半分の区
域）となる。

【００７０】本発明の第３の構成を図１４を参照して説
明する。この実施例では、第１リンク２０４の基部２１
８下面に形成した押圧部２３１は、３つの平面部を支持
孔２２１の軸線と略平行な稜線を持つ凸多角形状に連設
した形状に形成したものであり、図示しないが第２リン
ク２０５にも同様の多平面からなる押圧部２３２を形成
するのである。この実施例では、図１５（Ａ）に示すよ
うに、キートップ１０２の押下開始時における第１リン
ク２０４による押圧領域２３３と、第２リンク２０５に
よる押圧領域２３４とは、ラバースプリングの頭部１０
６Ａ上面の下半分と上半分との箇所で互いに左右に大き
く隔たった位置にあるが、キートップ１０２の押下量の
増大につれて、両押圧領域２３３、２３４は左右端から
中央へと接近し（図１５（Ｂ）参照）、さらに左右の端
の方へと分かれていく（図１５（Ｃ）参照）。

【００７１】このようにして、第１リンク２０４及び第
２リンク２０５におけるそれぞれの押圧部２３１，２３
２を下向き凸状の凸多角形平面に形成することにより、
ラバースプリングの頭部１０６Ａ上面を各平面部の角部
で押圧する期間が短くなり、キーの操作感、特にタクテ
ィル（キートップの押下時の電気接点ＯＮ手前からＯＮ
時にキー作動抵抗力が急激に変動する触覚の感じ）が良
好となり、キーによる入力操作を安定させることができ
るのである。

【００７２】また、キートップ１０２の押圧入力操作に
従って、前記頭部１０６Ａ上面に対する押圧（当接）領
域が互いに反対側に向かって対称的に移動するので、キ
ートップのストーローク中のどの時点においても、ラバ
ースプリングの頭部１０６Ａを図１２中の上下（図１５
の左右）に対して略対称な力で略均一に押圧できること
になり、ラバースプリングの座屈変形をキャップの周囲
で略同時に発生させることができる。

【００７３】なお、スイッチング部１２９を形成するフ
レキシブル回路基板１０９に代えて、メンブレンスイッ
チ回路基板等の基板を使用しても良い。また、前記実施
例では、各平面部間を角部としたが、緩やかな曲面で各
平面部を連接するようにしても良い。

【００７４】ところで、図１６にキートップを押下した
場合の荷重とストローク量の関係を示す。図１６（Ｂ）
は従来のキースイッチ装置のデータを示すグラフであ
る。これによると、操作者がキートップの中央を押下
した場合に比べキートップの端の部分、、、を
押下した場合は、操作者のうける荷重はより大きく、か
つ、不安定となることがわかる。

【００７５】一方、図１６（Ａ）は本発明のキースイッ
チ装置のデータを示すグラフである。これによると、操
作者がキートップのどの部分、、、、を押下
した場合にも操作者のうける荷重はほぼ均一であること
がわかる。このことは、本発明のキースイッチ装置は、
操作者のあらゆるキー操作に対して常に一定の感触を操
作者に与えるものであり、操作者のスムースなキー入力
を可能とするものであることを示している。

【００７６】

【発明の効果】請求項１及び２に記載のキースイッチ装
置によれば、第１リンク部材及び第２リンク部材が側面
視Ｘ字状に交叉して配設された案内支持部材によりキー
トップの上下動を案内支持する構成を使用して、キース
テムをホルダ部により上下に摺動案内する構成を不要と
している。よって、キーストロークの大きさを維持しつ
つ、キーボードを薄型化することができるという効果が
ある。しかも、第１リンク部材及び第２リンク部材の各
係止端から両リンク部材の交叉部までの長さは４つある
が、この４つの長さが２種以上の長さで構成されている
ので、非押下の状態にあるキートップをホルダ部材に対
して傾斜させることができるという効果がある。

【００７７】請求項３記載のキースイッチ装置によれ
ば、請求項１又は２に記載のキースイッチ装置の奏する
効果に加え、非押下の状態にあるキートップを傾斜させ
つつ、そのキートップの押下時には、キートップを案内
支持部材の摺動方向にずらしてしまうことなく下降させ
ることができるという効果がある。しかも、キートップ
の傾斜角度は、単に、キートップの摺動係止部に係止さ
れる第２リンク部材の係止端から交叉部までの長さを変
えるだけで変更することができる。よって、キートップ
の傾斜角度が異なるキースイッチ装置を容易に設計する
ことができるという効果がある。

【００７８】請求項４記載のキーボード装置によれば、
キートップの傾斜角度を少なくとも１の列と他の列とで
異なるように構成しているので、キー入力の操作性が向
上されたキーボード装置を提供することができるという
効果がある。

【００７９】請求項５記載のキーボード装置によれば、
請求項４記載のキーボード装置の奏する効果に加え、キ
ートップの傾斜角度を各列毎に異ならせて、複数のキー
トップで構成されるキーボードの上面を湾曲状に形成し
ているので、キー入力の操作性が更に向上されたカーブ
ドキーボードを容易に設計し、提供することができると
いう効果がある。

【図面の簡単な説明】

【図１】第１の構成のキースイッチ装置の側断面図であ
る。

【図２】第１の構成の一方のリンク部材の平面図であ
る。

【図３】第１の構成の他方のリンク部材の平面図であ
る。

【図４】第２の構成のキースイッチ装置の側断面図であ
る。

【図５】第２の構成のキートップの押下状態を示す側断
面図である。

【図６】キートップの下面図である。

【図７】（Ａ）は第２の構成の第１リンクの平面図、
（Ｂ）は第２の構成の第２リンクの平面図である。

【図８】図７のVIII−VIII矢視断面図である。

【図９】図７のIX−IX矢視断面図である。

【図１０】図７のＸ−Ｘ矢視断面図である。

【図１１】図４のXI−XI矢視断面図である。

【図１２】ラバースプリング及び取付け孔の平面図であ
る。

【図１３】ホルダ部材の取付け孔部の斜視図である。

【図１４】第３の構成の第１リンクの押圧部を示す側面
図である。

【図１５】（Ａ）、（Ｂ）、（Ｃ）は、第３の構成のキ
ートップの押下開始から押下量が増大するにつれての押
圧領域の変化を示す作用説明図である。

【図１６】（Ａ）は本発明におけるキースイッチ装置の
キー押下時における荷重とキーストローク量の関係を示
すグラフであり、（Ｂ）は従来のキースイッチ装置のキ
ー押下時における荷重とキーストローク量の関係を示す
グラフである。

【図１７】（Ａ）は図４を図解したものであり、（Ｂ）
は図１２を図解したものであり、（Ｃ）はキー押下時に
キートップが図中矢印方向に移動することがないための
条件を示した表である。

【図１８】本発明の別の実施例を図解したものである。

【符号の説明】

１キートップ２、２７回動係止部３、２６摺動係止部４、２９係止孔５、２８係止溝６案内支持部材７第１リンク部材８第２リンク部材１３、１４、２１、２２第１係止ピン（係止端）１５、１６、２３、２４第２係止ピン（係止端）２５ホルダ部材３０フレキシブル回路基板（ス
イッチング部材の一部）３１ラバースプリング（スイッ
チング部材の一部）１０１キースイッチ１０２キートップ１０３案内支持部材１０４第２リンク部材１０５第１リンク部材１０６ラバースプリング（スイッ
チング部材の一部）１０７ホルダ部材１０９フレキシブル回路基板（ス
イッチング部材の一部）１１２Ａ、１１２Ｂ、１１３Ａ、１１３Ｂ第１係止ピ
ン（係止端）１１１Ａ、１１１Ｂ、１１４Ａ、１１４Ｂ第２係止ピ
ン（係止端）１１５、１２７回動係止部１１６、１２８摺動係止部１２９スイッチング部（スイッチ
ング部材の一部）

Claims

(57)【特許請求の範囲】

【請求項１】下面に係止部が形成されたキートップ
と、そのキートップの下方に配設されるとともに、その
キートップの係止部に対応して係止部が形成されたホル
ダ部材と、前記キートップ及びホルダ部材の各係止部に
それぞれ連結係止されるとともに前記キートップの上下
動を案内支持する案内支持部材と、前記キートップを上
方へ付勢するとともに、そのキートップの上下動に伴っ
てスイッチング動作を行うスイッチング部材とを備えた
キースイッチ装置において、前記案内支持部材は、側面視Ｘ字状に交叉して配設さ
れ、その交叉部で可動可能にされた第１リンク部材及び
第２リンク部材を備え、その第１リンク部材及び第２リ
ンク部材は、前記キートップ又はホルダ部材の係止部に
それぞれ係止される係止端を備えており、前記キートップに係止される前記第１リンク部材の係止
端から前記交叉部までの長さと、前記キートップに係止
される前記第２リンク部材の係止端から前記交叉部まで
の長さとを異なる長さに形成して、前記キートップが非
押下の状態にある場合に、そのキートップを前記ホルダ
部材に対して傾斜させたことを特徴とするキースイッチ
装置。
【請求項２】前記キートップの係止部は、前記第１リ
ンク部材の係止端を回動可能に係止する回動係止部と、
前記第２リンク部材の係止端を摺動可能に係止する摺動
係止部とを備えており、前記ホルダ部材の係止部は、前記第２リンク部材の係止
端を回動可能に係止する回動係止部と、前記第１リンク
部材の係止端を摺動可能に係止する摺動係止部とを備え
ていることを特徴とする請求項１記載のキースイッチ装
置。
【請求項３】前記キートップの回動係止部は、前記案
内支持部材の摺動方向に直交する側面視において、前記
ホルダ部材の回動係止部を通過する垂線上に配設される
とともに、前記第１リンク部材及び第２リンク部材は、両係止端と
前記交叉部との３点が前記側面視においてそれぞれ一直
線上に配設されており、前記キートップの回動係止部に係止される前記第１リン
ク部材の係止端から前記交叉部までの長さは、前記ホル
ダ部材の回動係止部に係止される前記第２リンク部材の
係止端から前記交叉部までの長さと、前記ホルダ部材の
摺動係止部に係止される前記第１リンク部材の係止端か
ら前記交叉部までの長さと等しい長さに形成され、その
一方、前記キートップの摺動係止部に係止される前記第
２リンク部材の係止端から前記交叉部までの長さとは異
なる長さに形成されていることを特徴とする請求項１又
は２に記載のキースイッチ装置。
【請求項４】請求項１から３のいずれかに記載のキー
スイッチ装置を１列に複数個配列すると共に、その配列
を２以上備えたキーボード装置において、前記キースイッチ装置における前記キートップの傾斜角
度を、少なくとも１の列と他の列とで異なるように構成
したことを特徴とするキーボード装置。
【請求項５】前記キートップの傾斜角度を各列毎に異
なったものとして、複数のキートップで構成されるキー
ボードの上面を湾曲状に形成したことを特徴とする請求
項４記載のキーボード装置。