(57)【要約】【課題】防水性を向上できるキーボード装置を提供する。【解決手段】キーボード装置は、支持板と、支持板の上に設置され、上部シート、下部シート、及びスペーサを有し、キー入力を検知するメンブレンスイッチと、支持板とメンブレンスイッチとの間にて支持板の外部開口部の周囲に配置される環状のパッキンと、上部シート側から、少なくとも外部開口部を含むメンブレンスイッチの領域を押圧する押圧部材と、外部開口部と重なる位置にて下部シート及びスペーサに設けられる開口部と、上部シートの開口部及び外部開口部により露出する部分に設けられた接続端子部と、を備える。【選択図】図３
2018181560.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
支持板と、
前記支持板の上に設置され、上部シート、下部シート、及びスペーサを有し、キー入力を検知するメンブレンスイッチと、
前記支持板と前記メンブレンスイッチとの間にて前記支持板の外部開口部の周囲に配置される環状のパッキンと、
前記上部シート側から、少なくとも前記外部開口部を含む前記メンブレンスイッチの領域を押圧する押圧部材と、
前記外部開口部と重なる位置にて前記下部シート及び前記スペーサに設けられる開口部と、
前記上部シートの前記開口部及び前記外部開口部により露出する部分に設けられた接続端子部と、
を備える、
キーボード装置。
【請求項２】
前記メンブレンスイッチは、
前記上部シート及び前記下部シートに設けられる接点同士を接触可能とする空隙部と、
前記空隙部と前記開口部とを連通する空気抜き通路と、
を有する、
請求項１に記載のキーボード装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本開示は、キーボード装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、パソコン用キーボードや産業用操作パネルのキーボードにおいて、キートップの下に膜状のメンブレンスイッチを配置してキー入力を検出する構成が知られている（例えば特許文献１）。メンブレンスイッチは、キー構造の直下に配置されキー入力を検知する本体部と、本体部から延び、本体部をキーボード外部の制御基板と電気的に接続するための帯状のテール部とを備える。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０１６−１５７５８９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
特許文献１に記載されるキーボード装置では、装置の下面側などに外部開口部を設け、この外部開口部からメンブレンスイッチのテール部を外部に引き出す必要がある。このため、キートップ側からキーボード内部に水が浸入すると、この外部開口部から水漏れが生じる虞があった。
【０００５】
本開示は、防水性を向上できるキーボード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】
【０００６】
本実施の形態の一態様に係るキーボード装置は、支持板と、前記支持板の上に設置され、上部シート、下部シート、及びスペーサを有し、キー入力を検知するメンブレンスイッチと、前記支持板と前記メンブレンスイッチとの間にて前記支持板の外部開口部の周囲に配置される環状のパッキンと、前記上部シート側から、少なくとも前記外部開口部を含む前記メンブレンスイッチの領域を押圧する押圧部材と、前記外部開口部と重なる位置にて前記下部シート及び前記スペーサに設けられる開口部と、前記上部シートの前記開口部及び前記外部開口部により露出する部分に設けられた接続端子部と、を備える。
【発明の効果】
【０００７】
本開示によれば、防水性を向上できるキーボード装置を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
【図１】本実施形態に係るキーボード装置の概略構成を示す図。
【図２】本実施形態に係るキーボード装置のメンブレンスイッチの概略構成を示す平面図。
【図３】メンブレンスイッチの接続端子部の近傍の断面図。
【図４】メンブレンスイッチの接続端子部の近傍の斜視図。
【図５】図４に示されるメンブレン接点部の断面図。
【図６】従来のメンブレンスイッチの水漏れの一例を示す図。
【図７】本実施形態の水漏れ防止構造を示す図。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
以下、添付図面を参照しながら本実施形態について説明する。説明の理解を容易にするため、各図面において同一の構成要素に対しては可能な限り同一の符号を付して、重複する説明は省略する。
【００１０】
図１〜図５を参照して本実施形態に係るキーボード装置１の構成について説明する。
【００１１】
図１は、本実施形態に係るキーボード装置１の概略構成を示す図である。図１に示すキーボード装置１は、例えば、パーソナルコンピュータ（Ｐｅｒｓｏｎａｌ  Ｃｏｍｐｕｔｅｒ：ＰＣ）、ノート型ＰＣ、産業用操作パネルなどに搭載される入力装置である。キーボード装置１の上面には、複数のキースイッチ装置２が配列されている。キーボード装置１は、キースイッチ装置２の下側に配置され、全てのキースイッチ装置２に対して共通する大判のメンブレンスイッチ３と、メンブレンスイッチ３の下側に配置され、全てのキースイッチ装置２とメンブレンスイッチ３とを支持する支持板４とを有する。
【００１２】
以下の説明では、キースイッチ装置２、メンブレンスイッチ３、支持板４の積層方向のうち、キースイッチ装置２の側を上側と表記し、支持板４の側を下側と表記する。
【００１３】
図２は、本実施形態に係るキーボード装置１のメンブレンスイッチ３の概略構成を示す平面図である。図２に示すように、メンブレンスイッチ３は、その全体がキーボード装置１の内部に収容される略矩形状に形成されている。メンブレンスイッチ３は、その上側に載置される複数のキースイッチ装置２の位置に対応して、複数のメンブレン接点部５が設けられている。メンブレンスイッチ３は、これらのメンブレン接点部５によりキースイッチ装置２のキー入力操作を検知できる。
【００１４】
またメンブレンスイッチ３には、キーボード装置１の外部のＰＣのマザーボード等の制御基板２０に電気的に接続する接続端子部６が設けられている。接続端子部６は、図２に示すように、上側または下側から視たときにメンブレンスイッチ３の外縁から外側に延び出すことなく、メンブレンスイッチ３の略矩形状の内部に配置されている。図２に示す例では、複数のメンブレン接点部５が配置される範囲から外れる図中左側の部分に接続端子部６が設けられている。接続端子部６は、メンブレンスイッチ３の内部に設けられる図示しない配線によって、複数のメンブレン接点部５のそれぞれと電気的に接続されている。
【００１５】
図３は、メンブレンスイッチ３の接続端子部６の近傍の断面図である。図４は、メンブレンスイッチ３の接続端子部６の近傍の開口部側から視た斜視図である。図５は、図４に示されるメンブレン接点部５の断面図である。
【００１６】
図３に示すように、メンブレンスイッチ３は、上側に配置される上部シート７と、下側に配置される下部シート８と、上部シート７と下部シート８との間に配置されるスペーサ９とを備える三層構造である。上部シート７及び下部シート８は、絶縁性のフィルム材であり、例えば、ＰＥＴ（ポリエチレンテレフタレート）フィルムである。メンブレンスイッチ３の外周は接着剤などにより封止されており、上部シート７及び下部シート８の外縁端は互いに固定されている。
【００１７】
図５に示すように、上部シート７の下面には上部配線パターン１０が設けられ、下部シート８の上面には下部配線パターン１１が設けられている。メンブレン接点部５では、上部配線パターン１０と下部配線パターン１１とが、スペーサ９により形成される空隙部１２を介して対向し、キー入力時に上部シート７が下方に押されたときに上部配線パターン１０の接点と下部配線パターン１１の接点とが接触して、これによりキー入力を検知できるように構成されている。
【００１８】
図３に示すように、キーボード装置１の支持板４には、装置内部と外部とを連通する外部開口部１３が設けられている。この外部開口部１３は、メンブレンスイッチ３の接続端子部６の直下に配置され、接続端子部６の全体が開口部分と重なるように形成されている。本実施形態では、接続端子部６が略長方形状であるので、外部開口部１３もこの接続端子部６の全体が入るように、接続端子部６より大きい略長方形状に形成されている。
【００１９】
また、図３、図４に示すように、接続端子部６は、上部配線パターン１０と同様に、上部シート７の下面に設けられている。接続端子部６は、上部配線パターン１０と電気的に接続されている。メンブレンスイッチ３の下部シート８及びスペーサ９には、外部開口部１３と重なる位置にて開口部１４，１５が設けられている。つまり、メンブレンスイッチ３の接続端子部６は、上部シート７の下面のうち、下部シート８及びスペーサ９の開口部１４，１５と、支持板４の外部開口部１３によって外部に露出する部分に設けられており、外部から接続可能となっている。
【００２０】
本実施形態では、接続端子部６は、ゼブラコネクタ２１を介して制御基板２０と接続することができるよう構成されている。なお、ゼブラコネクタ２１は、異方導電性ゴムコネクタとも表現できる。例えば図３に示すように、外部開口部１３からゼブラコネクタ２１をキーボード装置１の内部に挿入して接続端子部６と接続させ、ゼブラコネクタ２１に制御基板２０を取り付けて、制御基板２０をキーボード装置１にねじ締結などにより固定する。これによりメンブレンスイッチ３と制御基板２０とを電気的に接続することができる。
【００２１】
なお、メンブレンスイッチ３と制御基板２０とを接続する接続部材は、外部開口部１３からキーボード装置１の内部に挿入されて接続端子部６と電気的に接続できるものであれば、ゼブラコネクタ２１以外のものを適用してもよい。例えば、スプリングコンタクトを制御基板２０に実装し、スプリングコンタクトを介してメンブレンスイッチ３の接続端子部６と接続する構成とすることもできる。
【００２２】
図３に示すように、支持板４の外部開口部１３の周縁には、外部側（下側）に窪んで形成される窪み部１６が設けられている。この窪み部１６に沿って、支持板４とメンブレンスイッチ３との間にて環状のパッキン１７が配置されている。窪み部１６及びパッキン１７は、窪み部１６の深さよりパッキン１７の厚みが大きくなるように設けられている。
【００２３】
さらに、パッキン１７が配置されるメンブレンスイッチ３の領域には、メンブレンスイッチ３の上側からこの領域を押圧する押圧部材１８が取り付けられている。図３では、押圧部材１８の一例として、押さえ板金が例示されている。押圧部材１８のメンブレンスイッチ３との接触面は、パッキン１７を完全に覆う大きさに形成されている。
【００２４】
また、図４、図５に示すように、メンブレンスイッチ３において、メンブレン接点部５の空隙部１２と開口部１４，１５とを連通する空気抜き通路１９が設けられている。各メンブレン接点部５の空隙部１２は、開口部１４，１５の近辺にある場合には空気抜き通路１９が開口部１４，１５に直接連通するよう設けられる。また、開口部１４，１５から離れている場合には、周辺のメンブレン接点部５の空隙部１２と連通するように設けられ、１または複数の空隙部１２を介して最終的に開口部１４、１５と連通できるよう構成されている。空気抜き通路１９は、例えばスペーサ９によって溝を形成し、この溝を上部シート７及び下部シート８によって挟むことによって形成することができる。
【００２５】
次に本実施形態に係るキーボード装置１の効果について説明する。
【００２６】
本実施形態のキーボード装置１は、支持板４と、支持板４の上に設置され、上部シート７、下部シート８、及びスペーサ９を有し、キー入力を検知するメンブレンスイッチ３と、支持板４とメンブレンスイッチ３との間にて支持板４の外部開口部１３の周囲に配置される環状のパッキン１７と、上部シート７の上面からパッキン１７が配置されるメンブレンスイッチ３の領域（少なくとも外部開口部１３を含むメンブレンスイッチ３の領域）を押圧する押圧部材１８と、外部開口部１３と重なる位置にて下部シート８及びスペーサ９に設けられる開口部１４，１５と、上部シート７の下面のうち開口部１４，１５及び外部開口部１３により露出する部分に設けられ、メンブレンスイッチ３を外部の制御基板２０に電気的に接続する接続端子部６と、を備える。
【００２７】
図６は、従来のメンブレンスイッチ１０３の水漏れの一例を示す図である。図７は、本実施形態の水漏れ防止構造を示す図である。図６に示すように、特許文献１などに記載される従来のメンブレンスイッチ１０３は、キーボード装置１０１の内部に収容されキー入力を検知する本体部１０３Ａと、この本体部１０３Ａから延び、本体部１０３Ａを外部の制御基板２０と電気的に接続するための帯状のテール部１０３Ｂとを備えている。メンブレンスイッチ１０３を制御基板２０と接続させるためには、外部開口部１３を介してキーボード装置１０１の内部からメンブレンスイッチのテール部１０３Ｂを外部に引き出す必要がある。このため、図６に矢印Ａで示すように、キートップ側からキーボード内部に水が浸入すると、メンブレンスイッチの本体部１０３Ａの上面側からテール部１０３Ｂを伝って外部開口部１３から漏れ出す虞があった。また、外部開口部１３はメンブレンスイッチ１０３の本体部１０３Ａの外縁部に設けられるので、テール部１０３Ｂを外部開口部１３から外部の制御基板２０に引き出すためにはメンブレンスイッチの本体部１０３Ａに対して折り曲げることが多い。このため、防水性確保のために外部開口部１３の周辺をパッキン１７などで封止しようとしても、テール部１０３Ｂの曲がりが影響して隙間ができやすく、水漏れを防止できない場合がある。また、テール部１０３Ｂを通すパッキン穴１７Ａは水漏れを防止するためにテール部１０３Ｂと同じ寸法になっており、パッキン穴１７Ａにテール部１０３Ｂを通す作業に時間がかかる。
【００２８】
これに対して本実施形態では、図７に示すように、メンブレンスイッチ３の全体がキーボード装置１の内部に収容される構成をとる。つまり、本実施形態のメンブレンスイッチ３は、従来のテール部に相当する要素を備えていない。メンブレンスイッチ３と外部の制御基板２０とは、装置内部に設けた接続端子部６を介して接続する。この接続端子部６は、外部開口部１３に露出するが、その周囲にパッキン１７を配置し、パッキン１７を含む領域を押圧部材１８で押圧することで、キーボード装置１の内部との間を封止している。この封止部分では、従来とは異なりメンブレンスイッチ３が折り曲げられたりせず、キーボード装置１の内部にて支持板４の上に平坦な状態で固定できるので、パッキン１７との密着性を向上して隙間の発生を防止でき、確実にキーボード装置１の封止をすることができる。したがって、本実施形態のキーボード装置１は、図７に矢印Ｂで示すように、キートップ側からキーボード内部に水が浸入したとしても、パッキン１７により外部開口部１３側への水浸入をブロックでき、外部開口部１３からの水漏れが確実に防止されるため、防水性が向上する。
【００２９】
また、本実施形態のキーボード装置１において、メンブレンスイッチ３は、上部シート７及び下部シート８に設けられる接点同士を接触可能とする空隙部１２と、空隙部１２と開口部１４，１５とを連通する空気抜き通路１９と、を有する。
【００３０】
この構成により、キー入力操作に応じてメンブレン接点部５の空隙部１２の容積が減少したときに、空気抜き通路１９を介して空隙部１２から空気を抜くことができる。これにより、キースイッチ装置２を押すときの抵抗が減少されるため、キー入力の操作性が向上する。
【００３１】
また、本実施形態のキーボード装置１は、支持板４の外部開口部１３の周縁に設けられ、外部側に窪んで形成される窪み部１６を備える。パッキン１７は、窪み部１６に沿って配置される。
【００３２】
この構成により、パッキン１７の位置を支持板４側にずらすことができるので、押圧部材１８によりメンブレンスイッチ３を上側から押圧したときに、パッキン１７によってメンブレンスイッチ３が変形することを抑えることができ、メンブレンスイッチ３の内部に設けられる図示しない配線の断線を防止できる。
【００３３】
また、本実施形態のキーボード装置１において、窪み部１６の深さよりパッキン１７の厚みが大きくなるように、窪み部１６及びパッキン１７が設けられる。この構成により、押圧部材１８による押圧時に、パッキン１７とメンブレンスイッチ３との密着性を高めることができるので、外部開口部１３周辺の封止性能がさらに向上される。
【００３４】
また、本実施例形態のキーボード装置１はテール部がないため、パッキンの穴にテール部を通す作業がなく、作業性が向上する。
【００３５】
以上、具体例を参照しつつ本実施形態について説明した。しかし、本開示はこれらの具体例に限定されるものではない。これら具体例に、当業者が適宜設計変更を加えたものも、本開示の特徴を備えている限り、本開示の範囲に包含される。前述した各具体例が備える各要素およびその配置、条件、形状などは、例示したものに限定されるわけではなく適宜変更することができる。前述した各具体例が備える各要素は、技術的な矛盾が生じない限り、適宜組み合わせを変えることができる。
【００３６】
上記実施形態では、図３に示すように、メンブレンスイッチ３の開口部１４，１５の開口面積がパッキン１７の開口面積より小さい構成を例示した。この構成により、パッキン１７の設置位置がずれた場合でもパッキン１７の全域をメンブレンスイッチ３と密着できる許容範囲を広げることができる。この構成に対して、パッキン１７とメンブレンスイッチ３との密着性を確保できれば、上記構成とは反対に開口部１４，１５の開口面積がパッキン１７の開口面積より大きい構成としてもよいし、開口部１４，１５とパッキン１７の開口面積が同等となるよう構成してもよい。
【００３７】
また、上記実施形態では、押圧部材１８の一例として押さえ板金を用いて外部開口部１３の近傍のメンブレンスイッチ３を押圧する構成を例示したが、押さえ板金以外の要素を用いて押圧する構成としてもよい。
【符号の説明】
【００３８】
１    キーボード装置
３    メンブレンスイッチ
４    支持板
６    接続端子部
７    上部シート
８    下部シート
９    スペーサ
１２    空隙部
１３    外部開口部
１４，１５    開口部
１６    窪み部
１７    パッキン
１８    押圧部材
１９    空気抜き通路
２０    制御基板
【図１】
2018181560.tif 000003
【図２】
2018181560.tif 000004
【図３】
2018181560.tif 000005
【図４】
2018181560.tif 000006
【図５】
2018181560.tif 000007
【図６】
2018181560.tif 000008
【図７】
2018181560.tif 000009