JP4721908B2 - キースイッチ装置 - Google Patents

Description

本発明は、打鍵操作されるキースイッチ装置に関し、特には電子機器の入力装置であるキーボードで使用されるキースイッチ装置に関する。本発明はさらに、そのようなキースイッチ装置を複数備えたキーボードに関する。

従来、ノート型パーソナルコンピュータ等の携帯用電子機器の分野では、機器の携帯性を向上させるために、キーボードを含む機器筺体の薄型化（低背化）を実現するための様々な技術が提案されている。

この種の低背型キーボードに使用可能なキースイッチ装置として、例えば特許文献１は、ベースと、ベース上に配置されるキートップと、互いに連動してキートップをベース上で昇降方向に案内支持する一対のリンク部材と、キートップの昇降動作に応じて電気回路の接点を開閉するシート状のスイッチ（本明細書ではメンブレンスイッチシートと称する）とを備えたキースイッチ装置を開示する。一対のリンク部材は、側面視逆Ｖ字状に組み合わされて、それらの一端で互いに歯車上に噛み合うとともにキートップに回動可能に支持され、かつ他端でベースに摺動可能に係合するものが例示されている。

キートップは、これらのリンク部材がそれぞれの一端を中心に互いに連動して反対方向へ揺動するとともに、それぞれの他端がベースに沿って略水平方向へ摺動することにより、ベースに対して略鉛直方向に所定の姿勢を維持しつつ平行移動できる。

特開平９−１９０７３５号公報 特開２００１−２８３６７６号公報 特開２００３−９２０４１号公報

上述のようなキースイッチ装置においてキートップは、支持板との平行を維持したまま昇降動作を行う。図１６は、従来のキースイッチ装置７１０のキートップ７１４の昇降動作を説明する図である。図１６（ａ）に示す上限位置にキートップ７１４があるときは、一対のリンク部材７１６の摺動部７４６が案内部７４８の溝７５０の内側に当接しているので、リンク部材７１６は摺動部７４６の摺動方向（図１２では左右方向）には変位せず、故にキートップも左右方向には動かない。また図１６（ｃ）に示す最下部にキートップ７１４が位置しているときも、一対のリンク部材７１６の摺動部７４６は案内部７４８の溝７５０の外側に当接しているので、やはりキートップ７１４は左右方向には動かない。しかし、図１６（ｂ）に示すように上限位置と下限位置との間にキートップ７１４が位置しているときは、一対のリンク部材７１６の摺動部７４６は溝７５０内で左右方向（図中矢印方向）に変位可能な状態にある。従って図１６（ｂ）の状態（すなわちキートップの押下中）ではキートップ７１４が左右方向にいくらか変位する場合があり、これはキートップの安定感の低下すなわちガタつきとなってキースイッチ装置の操作性の低下につながる。

一方、キートップの昇降動作を行う際に図１６の紙面に垂直な方向においては剛体であるリンク部材の剛性によって堅牢に保持される。しかし、図１６の左右方向については、キートップの変位を制限するのはゴム等の弾性体である作動部材の弾性のみであるので、キートップは十分には保持又は拘束されず、上述のような不具合が生じ得る。

この問題を解決するために、例えば特許文献２には、リンクから断面が長円形の突起状に設けられた支軸と、それに嵌合する一端が他端より高く形成された摺動係合開口部とを設けることが開示されている。本構造は、断面が長円形の支軸と位置により高さが変わる開口部とが隙間なく摺接することにより、キートップの左右への変位すなわちガタつきが生じないようにしている。従って支軸及び開口部は高い加工精度を要するが、摩耗等により両者間の隙間が大きくなってガタつきの抑制効果が薄れることが予想される。また支軸は断面が比較的小さくまた長円形であるため、高い剛性が得られにくく損傷しやすいという問題もある。

さらに、例えば特許文献３には、リンク部材の規制突起に当接する壁部材を有するキースイッチ装置が開示されている。この構成は、規制突起と壁部材との協働作用によりキートップの水平方向への移動を規制するものであるが、規制突起及び壁部材のいずれも比較的小さな突起状の部材であり、また両者間の接触面積も相当に小さい。従ってこの構成も、上述の特許文献２の場合と同様に、剛性及び摩耗の観点からはやや不十分である。

そこで本発明は、キートップの位置に関わらずその左右方向のガタつきすなわち変位を、摩耗等の影響を最小限に抑えつつ防止することができるキースイッチ装置、さらにそのようなキースイッチ装置を複数備えたキーボードを提供することを目的とする。

上記目的を達成するために、請求項１に記載の発明は、支持板と、該支持板の上方に配置されるキートップと、互いに連動して該キートップを該支持板の上方で昇降方向へ案内支持する一対のリンク部材と、該キートップ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とを具備し、該一対のリンク部材の各々は、該一対のリンク部材が側面視逆Ｖ字状に組み合わされるように構成された噛合構造を一端に有し、かつ前記支持板に摺動自在に係合する摺動部を有し、さらに該スイッチ機構が、該キートップに対応する位置に該接点部を担持して該支持板の上に載置されるメンブレンスイッチシートを有する、キースイッチ装置において、前記支持板は、該支持板上に立設された移動規制部を有し、前記一対のリンク部材の各々は、前記キートップの昇降動作中は常に前記移動規制部に当接するように構成された係合部を有し、それにより前記一対のリンク部材の各々の、前記摺動部の摺動方向への移動が規制され、前記支持板は金属板であり、前記移動規制部は前記金属板の切り起こしにより形成されるとともに前記リンク部材の各々の前記係合部に当接する円弧状の切断面を有することを特徴とする、キースイッチ装置を提供する。

請求項２に記載の発明は、請求項１に記載のキースイッチ装置において、前記支持板は金属板であり、前記移動規制部は前記金属板の切り起こしにより形成されるとともに前記リンク部材の各々の前記係合部に当接する曲面部を所定長さにわたって有する、キースイッチ装置を提供する。

請求項３に記載の発明は、請求項１又は２に記載のキースイッチ装置において、前記一対のリンク部材の各々は、２つの腕部及び該２つの腕部を連結する胴部を有し、前記係合部は前記胴部に形成された曲面状の凹部及び凸部を有する、キースイッチ装置を提供する。

請求項４に記載の発明は、請求項３に記載のキースイッチ装置において、前記係合部の前記曲面状の凸部は側面視断面において楕円の一部の形状を有し、前記移動規制部の曲面部は側面視断面において円弧形状を有する、キースイッチ装置を提供する。

請求項５に記載の発明は、請求項３又は４に記載のキースイッチ装置において、前記係合部は、前記一対のリンク部材の各々の前記胴部の表面及び裏面の双方に形成される、キースイッチ装置を提供する。

請求項６に記載の発明は、支持板と、該支持板の上方に配置されるキートップと、互いに連動して該キートップを該支持板の上方で昇降方向へ案内支持する一対のリンク部材と、該キートップ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とを具備し、該一対のリンク部材の各々は、該一対のリンク部材が側面視逆Ｖ字状に組み合わされるように構成された噛合構造を一端に有し、かつ前記支持板に摺動自在に係合する摺動部を有し、さらに該スイッチ機構が、該キートップに対応する位置に該接点部を担持して該支持板の上に載置されるメンブレンスイッチシートを有する、キースイッチ装置において、前記支持板は、該支持板上に立設された移動規制部を有し、前記一対のリンク部材の各々は、前記キートップの昇降動作中は常に前記移動規制部に当接するように構成された係合部を有し、それにより前記一対のリンク部材の各々の、前記摺動部の摺動方向への移動が規制され、前記支持板は金属板であり、前記移動規制部は、前記金属板の切り起こしにより形成され、さらに前記移動規制部は、前記一対のリンク部材の各々に形成された溝に摺動自在に係合する突起を有する、キースイッチ装置を提供する。

請求項７に記載の発明は、請求項６に記載のキースイッチ装置において、前記突起は切り起こされた前記金属板の一部の曲げにより形成される、キースイッチ装置を提供する。

請求項８に記載の発明は、支持板と、該支持板の上方に配置されるキートップと、互いに連動して該キートップを該支持板の上方で昇降方向へ案内支持する一対のリンク部材と、該キートップ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とを具備し、該一対のリンク部材の各々は、該一対のリンク部材が側面視逆Ｖ字状に組み合わされるように構成された噛合構造を一端に有し、かつ前記支持板に摺動自在に係合する摺動部を有し、さらに該スイッチ機構が、該キートップに対応する位置に該接点部を担持して該支持板の上に載置されるメンブレンスイッチシートを有する、キースイッチ装置において、前記支持板は、該支持板上に立設されるとともに前記キートップに対して付勢される端部を備えた板ばねを有し、前記キートップは、前記板ばねの前記端部に係合するとともに、前記摺動部の摺動方向についての前記端部の前記キートップに対する移動が防止されるように該端部を案内する突起を下面に有することを特徴とする、キースイッチ装置を提供する。

請求項９に記載の発明は、請求項８に記載のキースイッチ装置において、前記板ばねは前記支持板の切り起こしにより形成される、キースイッチ装置を提供する。

請求項１０に記載の発明は、支持板と、該支持板の上方に配置されるキートップと、互いに連動して該キートップを該支持板の上方で昇降方向へ案内支持する一対のリンク部材と、該キートップ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とを具備し、該一対のリンク部材の各々は、該一対のリンク部材が側面視逆Ｖ字状に組み合わされるように構成された噛合構造を一端に有し、かつ前記支持板に摺動自在に係合する摺動部を有し、さらに該スイッチ機構が、該キートップに対応する位置に該接点部を担持して該支持板の上に載置されるメンブレンスイッチシートを有する、キースイッチ装置において、前記支持板に対し、前記一対のリンク部材の各々の前記摺動部の摺動方向に略垂直方向に摺動自在に係合する第２の摺動部を備えた第２の一対のリンク部材をさらに有することを特徴とする、キースイッチ装置を提供する。

請求項１１に記載の発明は、支持板と、該支持板の上方に配置されるキートップと、互いに連動して該キートップを該支持板の上方で昇降方向へ案内支持する一対のリンク部材と、該キートップ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とを具備し、該一対のリンク部材の各々は、該一対のリンク部材が側面視逆Ｖ字状に組み合わされるように構成された噛合構造を一端に有し、かつ前記支持板に摺動自在に係合する摺動部を有し、さらに該スイッチ機構が、該キートップに対応する位置に該接点部を担持して該支持板の上に載置されるメンブレンスイッチシートを有する、キースイッチ装置において、前記スイッチ機構は、前記キートップと前記メンブレンスイッチシートとの間に配置されるとともに該キートップの下降動作に伴い前記接点部を閉成するように作用する作動部材を有し、該作動部材は、前記摺動部の摺動方向への該作動部材の頂部のずれを所定の範囲内に限定する移動規制部を有し、前記移動規制部は、前記作動部材の底部に一体に設けられた壁部である、キースイッチ装置を提供する。

請求項１２に記載の発明は、支持板と、該支持板の上方に配置されるキートップと、互いに連動して該キートップを該支持板の上方で昇降方向へ案内支持する一対のリンク部材と、該キートップ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とを具備し、該一対のリンク部材の各々は、該一対のリンク部材が側面視逆Ｖ字状に組み合わされるように構成された噛合構造を一端に有し、かつ前記支持板に摺動自在に係合する摺動部を有し、さらに該スイッチ機構が、該キートップに対応する位置に該接点部を担持して該支持板の上に載置されるメンブレンスイッチシートを有する、キースイッチ装置において、前記スイッチ機構は、前記キートップと前記メンブレンスイッチシートとの間に配置されるとともに該キートップの下降動作に伴い前記接点部を閉成するように作用する作動部材を有し、該作動部材は、前記摺動部の摺動方向への該作動部材の頂部のずれを所定の範囲内に限定する移動規制部を有し、前記作動部材は、４つの側面を備えた４角錐台形状を有する、キースイッチ装置を提供する。

請求項１３に記載の発明は、支持板と、該支持板の上方に配置されるキートップと、互いに連動して該キートップを該支持板の上方で昇降方向へ案内支持する一対のリンク部材と、該キートップ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とを具備し、該一対のリンク部材の各々は、該一対のリンク部材が側面視逆Ｖ字状に組み合わされるように構成された噛合構造を一端に有し、かつ前記支持板に摺動自在に係合する摺動部を有し、さらに該スイッチ機構が、該キートップに対応する位置に該接点部を担持して該支持板の上に載置されるメンブレンスイッチシートを有する、キースイッチ装置において、前記スイッチ機構は、前記キートップと前記メンブレンスイッチシートとの間に配置されるとともに該キートップの下降動作に伴い前記接点部を閉成するように作用する作動部材を有し、該作動部材は、前記摺動部の摺動方向への該作動部材の頂部のずれを所定の範囲内に限定する移動規制部を有し、前記作動部材は、前記摺動部の摺動方向に互いに対向する２つの側面が削除された４角錐台形状を有する、キースイッチ装置を提供する。

請求項１４に記載の発明は、支持板と、該支持板の上方に配置されるキートップと、互いに連動して該キートップを該支持板の上方で昇降方向へ案内支持する一対のリンク部材と、該キートップ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とを具備し、該一対のリンク部材の各々は、該一対のリンク部材が側面視Ｖ字状に組み合わされるように構成された噛合構造を一端に有し、かつ前記キートップの下面に設けられた案内部に摺動自在に係合する摺動部を有し、さらに該スイッチ機構が、該キートップに対応する位置に該接点部を担持して該支持板の上に載置されるメンブレンスイッチシートを有する、キースイッチ装置において、前記キートップの下面の前記案内部は、前記摺動部の摺動方向について一定ではない幅を備えた案内溝を有し、かつ前記摺動部は、該案内溝に係合する前記摺動部の部分の断面形状が前記案内溝の幅に応じて変化するように構成されることを特徴とする、キースイッチ装置を提供する。

請求項１５に記載の発明は、請求項１４に記載のキースイッチ装置において、前記摺動部は、円錐又は円錐台形状を有する、キースイッチ装置を提供する。

請求項１６に記載の発明は、請求項１４に記載のキースイッチ装置において、前記摺動部は、捩れた側面を備えた円錐又は円錐台形状を有する、キースイッチ装置を提供する。

請求項１７に記載の発明は、請求項１〜１６のいずれか１項に記載のキースイッチ装置を複数備えたキーボードを提供する。

本発明によれば、キートップ押下中のその左右方向のガタつきを防止することができる。またそのための移動規制部の損傷や摩耗等を最小限に抑えることができる。

移動規制部を支持板の切り起こしにより形成することにより、キースイッチ装置の薄型化に影響を与えない構造とすることができる。

またキースイッチ装置は、移動規制部を支持板の切り起こしではなく新たな第２の一対のリンク部材として有することもできる。一対のリンク部材を用いた構成では、各リンク部材の摺動部の摺動方向以外の方向への摺動部の変位は生じないので、このような構成によってもキートップのガタつきを防止することができる。

また移動規制部は、弾性の作動部材に一体に設けるようにすることも可能であり、これにより支持板の切り起こし等の工程は不要となる。

リンク部材の摺動部を円錐又は円錐台状に構成し、かつ摺動部に係合する案内溝の幅を変化させることにより、摺動部及び案内溝の相互作用で移動規制部としての作用を提供することができる。

本発明に係るキースイッチ装置を複数備えたキーボードは、薄型化を図れるとともに安価に作製することができる。

以下、図面を参照しながら本発明を詳細に説明する。
図１は、第１の実施形態に係るキースイッチ装置１０の分解斜視図である。キースイッチ装置１０は、支持板１２と、支持板１２の上方に配置されるキートップ１４と、互いに連動してキートップ１４を支持板１２の上方で昇降方向へ案内支持する一対のリンク部材１６と、キートップ１４の昇降動作に対応して電気回路の接点部１８（図２参照）を開閉するスイッチ機構２０とを有する。またスイッチ機構２０は、キートップ１４に対応する位置に接点部１８を担持して支持板１２の上に載置されるメンブレンスイッチシート２２と、キートップ１４とメンブレンスイッチシート２２との間に配置されるとともにキートップ１４の下降動作に伴い接点部１８を閉成するように作用する作動部材２４とを有する。支持板１２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、その上面１２ａにてメンブレンスイッチシート２２及び作動部材２４を静止支持する。

キートップ１４は、例えば樹脂材料の一体成形品からなる平面視で略矩形の皿状部材であり、打鍵操作される操作面１４ａの反対側の内面１４ｂに、いずれも同一構造の２組の軸支部２８が、リンク摺動方向（図２で左右方向）へ互いに並置して形成される。各組を成す２つの軸支部２８は、キートップ１４の内面１４ｂの、リンク摺動方向について略中央の領域で、両者間に各リンク部材１６の第２端領域を挿入可能な距離だけ互いに離れて配置される。各軸支部２８には、一対のリンク部材１６の各々が、その第２端領域に設けた回動部にて回動自在に連結される。

一対のリンク部材１６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逆Ｖ字形態を呈し得るように組み合わされる。一対のリンク部材１６の各々は、例えば樹脂材料の一体成形品からなり、互いに略平行に延びる一対の腕部３２及び３４と、それら腕部３２及び３４を互いに連結する胴部３６とを一体に備える。図示された実施形態では、各リンク部材１６において、胴部３６に隣接する両腕部３２及び３４の端部領域をリンク部材１６の第１端領域と定義し、胴部３６から同一方向へ延長された両腕部３２及び３４の端部領域をリンク部材１６の第２端領域と定義する。

各リンク部材１６の第１端領域には、両腕部３２及び３４の互いに離反する外側面から胴部３６の反対側へ、摺動部を構成する一対の摺動支軸３８が互いに同軸状に突設される。また、各リンク部材１６の第２端領域には、両腕部３２及び３４の外側面から摺動支軸３８と同一側へ、回動部を構成する一対の回動支軸４０が互いに同軸状に突設される。さらに、各リンク部材１６の一方の腕部３２には、回動支軸４０に近接する第２端領域の先端面に１枚の歯４２が設けられ、他方の腕部３４には、回動支軸４０に近接する第２端領域の先端面に２枚の歯４４が設けられる。なお、各リンク部材１６においては、摺動支軸３８を含む両腕部３２及び３４の端部領域（第１端領域）が摺動部４６を構成し、摺動部４６は支持板１２に立設された２組の案内部４８ａ及び４８ｂに係合する。各組の案内部の各々は、例えば支持板１２の切り起こし、すなわち支持板１２の素材を打ち抜き、かつ折曲して形成される板状片であり、各リンク部材１６の第１端領域を挿入可能な距離だけ互いに離れて配置される。案内部４８ａ及び４８ｂの案内溝５０ａ及び５０ｂには、リンク部材１６の第１端領域の摺動部４６が、摺動支軸３８にて摺動自在に係合する。

一対のリンク部材１６の各々は、上記したように、第１端領域に設けた摺動支軸３８を支持板１２の案内部４８ａ及び４８ｂの案内溝５０ａ及び５０ｂに摺動可能に嵌入し、かつ第２端領域に設けた回動支軸４０をキートップ１４の各軸支部２８の軸受穴３０に回動可能に嵌入して、支持板１２とキートップ１４との間に配置される。このとき一対のリンク部材１６は、それぞれの一方の腕部３２の１枚の歯４２と、それぞれの他方の腕部３４の２枚の歯４４とが、互いに噛み合わされて連動する噛合構造を形成し、それにより、両腕部３２及び３４の回動支軸４０が規定するそれぞれの回動軸線を中心として、互いに連動して回動できるようになっている。

したがってキートップ１４は、一対のリンク部材１６がそれぞれの回動軸線を中心に同期して反対方向へ揺動するとともに、それぞれの摺動部４６が支持板１２上の対応する案内部４８ａ又は４８ｂによる案内作用下で（つまり摺動支軸３８と案内溝５０ａ又は５０ｂとの摺動係合下で）略水平方向へ摺動することにより、支持板１２に対し略鉛直方向へ、操作面１４ａを支持板１２の上面１２ａに略平行に配置した所定の略水平姿勢を保持しつつ平行移動する。そしてキートップ１４が上限位置から下降するに従い、両リンク部材１６の摺動部４６は、対応の案内部４８ａ又は４８ｂの案内作用下で、キートップ１４の昇降方向に略直交する相互離反方向へ摺動する。キートップ１４が打鍵ストロークの下限位置に達すると、スイッチ機構２０の接点部１８が閉成される。

スイッチ機構２０の作動部材２４は、ゴム材料から一体成形されたドーム状部材であり、ドーム頂部２４ａをキートップ１４側に向けた姿勢で、その下端のドーム開口端２４ｂにおいてメンブレンスイッチシート２２に固定される。作動部材２４は、無負荷時にはドーム頂部２４ａをメンブレンスイッチシート２２の上方に離隔して配置する。作動部材２４のドーム頂部２４ａの内面には、メンブレンスイッチシート２２の接点部１８に位置合わせして、キートップ１４が下降したときに接点部１８を押圧閉成する突起（図９参照）が形成される。

キースイッチ装置１０では、キートップ１４に外力が加わらないときには、スイッチ機構２０の作動部材２４がドーム頂部２４ａでキートップ１４を支持板１２から鉛直上方へ離れたストローク上限位置に付勢支持する。このときメンブレンスイッチシート２２は、接点部１８が開いた状態にある。また、打鍵操作によりキートップ１４が押下げられたときには、作動部材２４はキートップ１４に上方への弾性付勢力を及ぼしつつ変形し、キートップ１４がストローク下限位置に達する直前に、内面の突起でメンブレンスイッチシート２２を外面から押圧して接点部１８を閉成する。キートップ１４への押下げ力が解除されると、作動部材２４が弾性的に復元し、キートップ１４を上限位置へ復帰させるとともに、メンブレンスイッチシート２２が復元して接点部１８が開放される。

ここで作動部材２４は、それ自体のドーム形状に起因して、キートップ１４の打鍵操作に伴い座屈状に弾性変形（図９参照）し、それにより、キートップ１４の押下変位量に非線形対応する弾性付勢力をキートップ１４に及ぼすようになっている。その結果、キースイッチ装置１０では、キートップ１４の押下変位量が所定値を超えたときにそれまで徐々に増加していた復帰方向への付勢力が急に減少するような、いわゆるクリック感を伴う独特の打鍵操作特性が確保される。

キースイッチ装置１０においては、メンブレンスイッチシート２２は、支持板１２の２組の案内部４８ａ及び４８ｂに対応する領域に貫通穴５６を有する。そして、各リンク部材１６の摺動部４６（すなわち両腕部３２、３４の摺動支軸３８の周辺部分）は、メンブレンスイッチシート２２の対応の貫通穴５６を通して、支持板１２の上面１２ａに摺動自在に載せられる。各リンク部材１６は、キートップ１４の昇降動作の全ストロークにわたって、摺動部４６がメンブレンスイッチシート２２の貫通穴５６を通り抜けて支持板１２の上面１２ａに沿って摺動動作する。つまり、各貫通穴５６は、一対のリンク部材１６の摺動部４６の摺動経路に沿って、摺動動作を妨害しないような寸法及び形状で、メンブレンスイッチシート２２に形成される。

上述の第１の実施形態の特徴は、図１に示すように、支持板１２上に、一対のリンク部材１６の胴部３６の各々に当接する移動規制部５２が立設されており、さらに胴部３６の裏側（下方に面する側）には、図３に示すように、移動規制部５２に当接する係合部３６ａが形成されていることである。これに伴いメンブレンスイッチシート２２には、組立時に移動規制部５２が挿通される開口部２２ｂが設けられる。移動規制部５２の各々は、案内部４８ａ及び４８ｂと同様に支持板１２の一部の切り起こしにより形成されることが、作製上の容易さから有利である。

次に移動規制部５２の作用について説明する。図３に示すように、胴部３６の係合部３６ａには曲面状凸部３６ｂ及び曲面状凹部３６ｃが形成されている。先ず図２（ａ）に示すように、キートップ１４がその最上部に位置しているときは、移動規制部５２の凸状の曲面部５２ａが胴部３６の凹部３６ｃに当接している。次にキートップ１４が押下されていくと、図２（ｂ）に示すように、曲面部５２ａが凹部３６ｃと摺接しながら凸部３６ｂと当接するようになる。そして図２（ｃ）に示すように、曲面部５２ａが凸部３６ｂと摺接した状態のままキートップ１４は下降を続け、図２（ｄ）に示す最下部に至る。このように、移動規制部５２は、キートップ１４の最上部と最下部との間の移動中は常時係合部に当接するので、移動中における一対のリンク部材１６の左右方向の変位すなわちキートップ１４のガタつきが防止され、安定した打鍵操作を行うことができる。また係合部３６を曲面状の凹部及び凸部の組合せとして構成することにより、キートップ１４が最上部に位置しているとき（図２（ａ））の状態がより安定する。なお図２（ａ）〜（ｄ）では、一対のリンク部材１６の片方（左側）のみ図示しているが、右側についても同様に構成可能である。

移動規制部５２の曲面部５２ａ及びリンク部材１６の胴部３６の曲面状凸部３６ｂは上述の作用効果が得られる限りにおいて具体的にどのような形状でもよいが、好適な例としては曲面部５２ａは側面視にて円弧形状を有し、曲面状凸部３６ｂは側面視において楕円の一部を有する。また曲面部５２ａは、図１に示すようにいくらかの幅を有する切り起こし部材として形成され、かつリンク部材の胴部３６の係合部３６ａもそれに応じた長さに形成されるので、移動規制部５２と係合部３６ａとの接触面積は胴部３６の長さを上限として相当に大きくすることができる。従って、剛性の高く損傷しにくいガタつき抑制機構を構成できるとともに、摩耗による影響も大きく低減することができる。

また移動規制部５２は、図４に示すように、円弧状の切断面５２ｂにおいて胴部３６の係合部３６ａに摺接するように構成してもよい。但しこの場合は通常、前述の曲面部５２ａの場合に比べ移動規制部５２と係合部３６ａとの接触面積が狭くなるので、接触面積が広い図１に示した形態の方が、接触部の摩耗による影響が少なくなる点で有利である。

なお係合部３６ａは、図示例では胴部３６の片面のみに形成されているが、同一の係合部３６ａを胴部３６の表面（キートップ側に面する面）及び裏面（支持板側に面する面）の双方に形成することが好ましい。このような構造によれば、キースイッチ装置組立時に各リンク部材の取り付け向きに配慮する必要がない。

キースイッチ装置１０では、メンブレンシートスイッチ２２の上に従来使用されているベースパネルが省略されているので、キースイッチ装置１０全体として薄型化を図ることができる。また移動規制部５２を案内部４８ａ及び４８ｂと同様に支持板１２の切り起こしにより形成すれば、作製が安価となり、またキーボードの薄型化の妨げにもならず、有利である。但し、移動規制部は支持板の切り起こし以外の方法、例えば樹脂成形や金属ダイカスト・メタルインジェクションモールド等により一体に作製してもよいし、また支持板とは別の部材の取り付け等によって設けることも無論可能である。

図５は、本発明に係る第２の実施形態を説明する図である。第２の実施形態では、支持板１２の切り起こしにより形成された案内部４８ａ及び４８ｂの上端に移動規制部として突起１５２（図５（ｂ）参照）が一体に形成される。そして、一対のリンク部材１６の各腕部３４に、突起１５２に係合しかつ曲線状に延びる溝１５４が形成される。溝１５４は、キートップ１４の昇降動作に伴って突起１５２が溝１５４内をガタつくことなく摺動することができるような寸法を有する。従って、この第２の実施形態においても、キートップ１４の最上部と最下部との間の移動中は常時、一対のリンク部材１６の左右方向の変位が防止され、キートップ１４の左右方向へのガタつきが解消される。

図６は、本発明に係る第３の実施形態を説明する図である。第３の実施形態では、支持板１２の切り起こしにより板ばね２５２が移動規制部として形成され、さらに、板ばね２５２の端部２５２ａのキートップに対する摺動方向への移動を防止するレール状の突起２５４がキートップ１４の下面に設けられる。またメンブレンスイッチシート２２には、組立時に板ばね２５２が挿通される開口部２２ｃが形成される。板ばね２５２はその端部２５２ａがキートップ１４の下面に常時当接するような付勢力を有し、かつレール状の突起２５４の幅は板ばね２５２の幅に略一致しているので、昇降動作時のキートップ１４のガタ付きを防止することができる。

図７は、本発明に係る第４の実施形態を説明する図である。第４の実施形態では、一対のリンク部材１６に加え、支持板１２の上面１２ａ上をリンク部材１６の摺動部４６の摺動方向に略直交する方向に摺動する摺動部３４６を備えた第２の一対のリンク部材３１６が移動規制部として設けられる。これに伴い、支持板１２には切り起こし等により第２のリンク部材３１６のための案内部３５０が立設される。またメンブレンスイッチシート２２には、組立時に第２のリンク部材３１６のための開口部２２ｄが形成される。第２のリンク部材３１６がリンク部材１６の摺動部４６の摺動方向へのキートップ１４の変位を防止するので、結果としてキートップ１４はいずれの方向についても不都合なガタつきが防止される。

図８は、本発明に係る第５の実施形態を説明する図である。第５の実施形態では、上述の第１の実施形態が有する作動部材２４の代わりに、移動規制部を備えた作動部材４２４が使用される。作動部材４２４は、斜視図８又は断面図９（ａ）に示すように、一対のリンク部材１６の摺動部４６の摺動方向について互いに反対側に一体に形成された２つの移動規制部すなわち壁部４２６を、その底部４２４ｂに一体に有する。このような構成によれば、図９（ｂ）に示すようにキートップ１４が押下されて作動部材４２４が圧縮変形したときに、キートップ（図示せず）の左右方向（図示例では右）へのずれ（すなわち作動部材４２４の頂部４２４ａのずれ）が生じようとしても、図９（ｃ）に示すように作動部材４２４のドーム状部分が壁部４２６に当接するので、キートップ１４のずれは所定の範囲内に限定され、結果としてキートップ１４のガタつきが防止される。

また作動部材を、図１０（ａ）に示すように、対向する２つの側面を削除した４角錐台形状の作動部材４２４′に形成することによっても、同様の効果を得ることができる。この場合は、図１０（ｂ）に示すように、キートップ（図示せず）が押下されたときは、削除されていない２つの側面４２８が圧縮変形する。ここで、２つの側面４２８の厚さを適当に調節することにより、作動部材４２４′の頂部４２４ａの矢印Ｄの方向への変位を防止することができる。結果として、矢印Ｄの方向へのキートップの変位が防止できるので、矢印Ｄの方向とリンク部材１６の摺動部４６の摺動方向とが一致するように作動部材４２４′を配置すれば、キートップのガタつきを防止することができる。さらに、図１１に示すように、作動部材４２４′を対向する２つの側面を削除しない角錐台４２４″のように構成すれば、キースイッチ装置の組立時に作動部材の配置の向きに配慮する必要がない。

図１２は、本発明に係る第６の実施形態を説明する図である。第６の実施形態では、一対のリンク部材６１６は側面視で逆Ｖ字状ではなくＶ字状に組み合わされ、案内部６４８ａ及び６４８ｂが支持板１２上ではなくキートップ１４の下面に設けられ、さらに軸支部６２８がキートップ１４の下面ではなく支持板１２に切り起こし等により立設される。

第６の実施形態では、一対のリンク部材６１６の摺動部６４６並びにキートップの下面に設けられた案内部６４８ａ及び６４８ｂが協働して、移動規制部を構成する。例えば、図１２のように摺動部６４６を円柱ではなく円錐又は円錐台とした場合、案内部６４８ａ及び６４８ｂは、図１３（ａ）に示すように、摺動部６４６の摺動方向に平行ではない向きにキートップ１４の下面に設けられる。さらに、図１３（ｂ）に示すように、案内部６４８ａ及び６４８ｂの案内溝６５０ａ及び６５０ｂを側面視で一定幅とせずに外側に向かうにつれて狭くすることにより、キートップ１４が上限位置と下限位置との間にあるときであっても常に摺動部６４６の摺動方向への変位すなわちキートップのガタつきを防止することができる。

第６の実施形態の特徴は、案内溝６５０ａ又は６５０ｂの幅が摺動部６４６の摺動方向について一定ではなく、また案内溝に係合する摺動部６４６の部分の断面形状も、案内溝の幅に応じて変化することである。従ってキートップが上限位置と下限位置との間のいずれの位置にあっても、摺動部６４６が案内溝に対して不都合に変位することはなく、キートップのガタつきが防止される。

さらに、案内部６４８ａ及び６４８ｂを図１４に示すようにより簡易な構造（案内溝６５０ａ及び６５０ｂ部の上辺がキートップの下面に一致）とした場合には、摺動部６４６を図１５に示すような捩れた側面６４６ａを有する円錐又は円錐台形状とすることにより、やはりキートップ１４が上限位置と下限位置との間にあるときであっても常に摺動部６４６の摺動方向への変位を防止することができる。すなわち、摺動部材６４６はキートップの昇降動作に伴って案内部６４８ａ又は６４８ｂ内を転がるように水平（左右）方向に移動するので、摺動部６４６が図１５に示すような形状であれば、キートップが上限位置と下限位置との間のどの位置にあっても、摺動部６４６は図１４の構造を備えた案内溝に適切に（すなわちキートップを水平方向に変位させることなく）係合することができる。例えば、摺動部６４６が図１４の案内溝６５０ｂの左右方向位置Ａ、Ｂ及びＣにあるときの、案内溝６５０ｂに係合している摺動部６４６の部分は図１５でのＡ、Ｂ及びＣにそれぞれ対応する。

なお第１〜第５の実施形態では一対のリンク部材は側面視逆Ｖ字状に構成され、第６の実施形態ではＶ字状に構成されているが、実施形態によっては逆Ｖ字をＶ字に変更できる等、本発明の範囲内で種々の変更又は修正が可能であることは明らかであろう。

本発明の第１の実施形態のキースイッチ装置の概略構成を示す分解斜視図である。 （ａ）キースイッチ装置の移動規制部の作用を説明する側断面図であって、キートップが上限位置にあるときの図であり、（ｂ）（ａ）の状態からキートップがいくらか押下された状態を示す図であり、（ｃ）（ｂ）の状態からキートップがさらに押下された状態を示す図であり、（ｄ）キートップが下限位置にあるときの図である。 キースイッチ装置が有するリンク部材の斜視図である。 支持板上に立設される移動規制部の他の形態を示す図である。 （ａ）第２の実施形態のキースイッチ装置の要部を示す概略側面図であり、（ｂ）（ａ）のｂ部の拡大斜視図である。 第３の実施形態のキースイッチ装置の概略構成を示す分解斜視図である。 第４の実施形態のキースイッチ装置の概略構成を示す分解斜視図である。 第５の実施形態のキースイッチ装置の作動部材の斜視図である。 （ａ）図８の作動部材の側断面図であり、（ｂ）キートップが押下されたときの作動部材の変形状態を示す側断面図であり、（ｃ）（ｂ）の状態からキートップがずれようとした場合の作動部材の挙動を示す側断面図である。 （ａ）図８の作動部材の代替例を示す斜視図であり、（ｂ）（ａ）の作動部材が圧縮変形した状態を示す斜視図である。 図１０の作動部材の変形例を示す斜視図である。 第６の実施形態のキースイッチ装置の概略構成を示す分解斜視図である。 （ａ）図１２のリンク部材の摺動部と案内部との位置関係を示す上面図であり、（ｂ）側断面図である。 図１３（ｂ）に類似し、案内部の他の構造を示す側断面図である。 図１４の案内部に適合する摺動部の形状を示す図である。 （ａ）従来のキースイッチ装置においてキートップが上限位置にあるときの状態を示す側面図であり、（ｂ）キートップが上限位置と下限位置との間にあるときの状態を示す側面図であり、（ｃ）キートップが下限位置にあるときの状態を示す側面図である。

符号の説明

１０、７１０ キースイッチ装置
１２、７１２ 支持板
１４、７１４ キートップ
１６、７１６ リンク部材
２４、４２４ 作動部材
３６ 胴部
３６ａ 係合部
３６ｂ 曲面状凸部
３６ｃ 曲面状凹部
４６、６４６、７４６ 摺動部
４８ａ、４８ｂ、６４８ａ、６４８ｂ、７４８ 案内部
５２、４２６、５４６ 移動規制部
１５２ 突起
１５４ 溝
２５２ 板ばね
３１６ 第２のリンク部材

Claims (17)

1. 支持板と、該支持板の上方に配置されるキートップと、互いに連動して該キートップを該支持板の上方で昇降方向へ案内支持する一対のリンク部材と、該キートップ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とを具備し、該一対のリンク部材の各々は、該一対のリンク部材が側面視逆Ｖ字状に組み合わされるように構成された噛合構造を一端に有し、かつ前記支持板に摺動自在に係合する摺動部を有し、さらに該スイッチ機構が、該キートップに対応する位置に該接点部を担持して該支持板の上に載置されるメンブレンスイッチシートを有する、キースイッチ装置において、
   前記支持板は、該支持板上に立設された移動規制部を有し、
   前記一対のリンク部材の各々は、前記キートップの昇降動作中は常に前記移動規制部に当接するように構成された係合部を有し、それにより前記一対のリンク部材の各々の、前記摺動部の摺動方向への移動が規制され、
   前記支持板は金属板であり、前記移動規制部は前記金属板の切り起こしにより形成されるとともに前記リンク部材の各々の前記係合部に当接する円弧状の切断面を有することを特徴とする、キースイッチ装置。
2. 前記支持板は金属板であり、前記移動規制部は前記金属板の切り起こしにより形成されるとともに前記リンク部材の各々の前記係合部に当接する曲面部を所定長さにわたって有する、請求項１に記載のキースイッチ装置。
3. 前記一対のリンク部材の各々は、２つの腕部及び該２つの腕部を連結する胴部を有し、前記係合部は前記胴部に形成された曲面状の凹部及び凸部を有する、請求項１又は２に記載のキースイッチ装置。
4. 前記係合部の前記曲面状の凸部は側面視断面において楕円の一部の形状を有し、前記移動規制部の曲面部は側面視断面において円弧形状を有する、請求項３に記載のキースイッチ装置。
5. 前記係合部は、前記一対のリンク部材の各々の前記胴部の表面及び裏面の双方に形成される、請求項３又は４に記載のキースイッチ装置。
6. 支持板と、該支持板の上方に配置されるキートップと、互いに連動して該キートップを該支持板の上方で昇降方向へ案内支持する一対のリンク部材と、該キートップ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とを具備し、該一対のリンク部材の各々は、該一対のリンク部材が側面視逆Ｖ字状に組み合わされるように構成された噛合構造を一端に有し、かつ前記支持板に摺動自在に係合する摺動部を有し、さらに該スイッチ機構が、該キートップに対応する位置に該接点部を担持して該支持板の上に載置されるメンブレンスイッチシートを有する、キースイッチ装置において、
   前記支持板は、該支持板上に立設された移動規制部を有し、
   前記一対のリンク部材の各々は、前記キートップの昇降動作中は常に前記移動規制部に当接するように構成された係合部を有し、それにより前記一対のリンク部材の各々の、前記摺動部の摺動方向への移動が規制され、
   前記支持板は金属板であり、前記移動規制部は、前記金属板の切り起こしにより形成され、さらに前記移動規制部は、前記一対のリンク部材の各々に形成された溝に摺動自在に係合する突起を有する、キースイッチ装置。
7. 前記突起は切り起こされた前記金属板の一部の曲げにより形成される、請求項６に記載のキースイッチ装置。
8. 支持板と、該支持板の上方に配置されるキートップと、互いに連動して該キートップを該支持板の上方で昇降方向へ案内支持する一対のリンク部材と、該キートップ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とを具備し、該一対のリンク部材の各々は、該一対のリンク部材が側面視逆Ｖ字状に組み合わされるように構成された噛合構造を一端に有し、かつ前記支持板に摺動自在に係合する摺動部を有し、さらに該スイッチ機構が、該キートップに対応する位置に該接点部を担持して該支持板の上に載置されるメンブレンスイッチシートを有する、キースイッチ装置において、
   前記支持板は、該支持板上に立設されるとともに前記キートップに対して付勢される端部を備えた板ばねを有し、
   前記キートップは、前記板ばねの前記端部に係合するとともに、前記摺動部の摺動方向についての前記端部の前記キートップに対する移動が防止されるように該端部を案内する突起を下面に有することを特徴とする、キースイッチ装置。
9. 前記板ばねは前記支持板の切り起こしにより形成される、請求項８に記載のキースイッチ装置。
10. 支持板と、該支持板の上方に配置されるキートップと、互いに連動して該キートップを該支持板の上方で昇降方向へ案内支持する一対のリンク部材と、該キートップ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とを具備し、該一対のリンク部材の各々は、該一対のリンク部材が側面視逆Ｖ字状に組み合わされるように構成された噛合構造を一端に有し、かつ前記支持板に摺動自在に係合する摺動部を有し、さらに該スイッチ機構が、該キートップに対応する位置に該接点部を担持して該支持板の上に載置されるメンブレンスイッチシートを有する、キースイッチ装置において、
    前記支持板に対し、前記一対のリンク部材の各々の前記摺動部の摺動方向に略垂直方向に摺動自在に係合する第２の摺動部を備えた第２の一対のリンク部材をさらに有することを特徴とする、キースイッチ装置。
11. 支持板と、該支持板の上方に配置されるキートップと、互いに連動して該キートップを該支持板の上方で昇降方向へ案内支持する一対のリンク部材と、該キートップ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とを具備し、該一対のリンク部材の各々は、該一対のリンク部材が側面視逆Ｖ字状に組み合わされるように構成された噛合構造を一端に有し、かつ前記支持板に摺動自在に係合する摺動部を有し、さらに該スイッチ機構が、該キートップに対応する位置に該接点部を担持して該支持板の上に載置されるメンブレンスイッチシートを有する、キースイッチ装置において、
    前記スイッチ機構は、前記キートップと前記メンブレンスイッチシートとの間に配置されるとともに該キートップの下降動作に伴い前記接点部を閉成するように作用する作動部材を有し、該作動部材は、前記摺動部の摺動方向への該作動部材の頂部のずれを所定の範囲内に限定する移動規制部を有し、前記移動規制部は、前記作動部材の底部に一体に設けられた壁部である、キースイッチ装置。
12. 支持板と、該支持板の上方に配置されるキートップと、互いに連動して該キートップを該支持板の上方で昇降方向へ案内支持する一対のリンク部材と、該キートップ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とを具備し、該一対のリンク部材の各々は、該一対のリンク部材が側面視逆Ｖ字状に組み合わされるように構成された噛合構造を一端に有し、かつ前記支持板に摺動自在に係合する摺動部を有し、さらに該スイッチ機構が、該キートップに対応する位置に該接点部を担持して該支持板の上に載置されるメンブレンスイッチシートを有する、キースイッチ装置において、
    前記スイッチ機構は、前記キートップと前記メンブレンスイッチシートとの間に配置されるとともに該キートップの下降動作に伴い前記接点部を閉成するように作用する作動部材を有し、該作動部材は、前記摺動部の摺動方向への該作動部材の頂部のずれを所定の範囲内に限定する移動規制部を有し、前記作動部材は、４つの側面を備えた４角錐台形状を有する、キースイッチ装置。
13. 支持板と、該支持板の上方に配置されるキートップと、互いに連動して該キートップを該支持板の上方で昇降方向へ案内支持する一対のリンク部材と、該キートップ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とを具備し、該一対のリンク部材の各々は、該一対のリンク部材が側面視逆Ｖ字状に組み合わされるように構成された噛合構造を一端に有し、かつ前記支持板に摺動自在に係合する摺動部を有し、さらに該スイッチ機構が、該キートップに対応する位置に該接点部を担持して該支持板の上に載置されるメンブレンスイッチシートを有する、キースイッチ装置において、
    前記スイッチ機構は、前記キートップと前記メンブレンスイッチシートとの間に配置されるとともに該キートップの下降動作に伴い前記接点部を閉成するように作用する作動部材を有し、該作動部材は、前記摺動部の摺動方向への該作動部材の頂部のずれを所定の範囲内に限定する移動規制部を有し、前記作動部材は、前記摺動部の摺動方向に互いに対向する２つの側面が削除された４角錐台形状を有する、キースイッチ装置。
14. 支持板と、該支持板の上方に配置されるキートップと、互いに連動して該キートップを該支持板の上方で昇降方向へ案内支持する一対のリンク部材と、該キートップ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とを具備し、該一対のリンク部材の各々は、該一対のリンク部材が側面視Ｖ字状に組み合わされるように構成された噛合構造を一端に有し、かつ前記キートップの下面に設けられた案内部に摺動自在に係合する摺動部を有し、さらに該スイッチ機構が、該キートップに対応する位置に該接点部を担持して該支持板の上に載置されるメンブレンスイッチシートを有する、キースイッチ装置において、
    前記キートップの下面の前記案内部は、前記摺動部の摺動方向について一定ではない幅を備えた案内溝を有し、かつ前記摺動部は、該案内溝に係合する前記摺動部の部分の断面形状が前記案内溝の幅に応じて変化するように構成されることを特徴とする、キースイッチ装置。
15. 前記摺動部は、円錐又は円錐台形状を有する、請求項１４に記載のキースイッチ装置。
16. 前記摺動部は、捩れた側面を備えた円錐又は円錐台形状を有する、請求項１４に記載のキースイッチ装置。
17. 請求項１〜１６のいずれか１項に記載のキースイッチ装置を複数備えたキーボード。

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