(57)【要約】【課題】操作感覚と接点押下動作とを良好に対応させ、且つ装置の薄型化を図ることができるキースイッチ装置及びキーボードを提供する。【解決手段】キースイッチ装置１００は、操作者に押下されるキートップ１０と、キートップ１０の下方に配置された接点１４ｄと、キートップ１０と接点１４ｄとの間に設けられ、キートップ１０の押下により弾性座屈変形し、キートップ１０に対して弾性座屈変形に応じた反力を付与する反力発生部材１５と、キートップ１０と接点１４ｄとの間に設けられ、反力発生部材１５からの反力に抗して接点１４ｄを押下する接点押下部材１６とを備え、反力発生部材１５は、接点押下部材１６を支持する凹部１５ｅを有する。【選択図】図３
2015133309.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
押下される操作部材と、
前記操作部材の下方に配置されたスイッチと、
前記操作部材と前記スイッチとの間に設けられ、前記操作部材の押下により弾性座屈変形し、前記操作部材に対して弾性座屈変形に応じた反力を付与する反力発生部材と、
前記操作部材と前記スイッチとの間に設けられ、前記スイッチを押下する押下部材とを備え、
前記反力発生部材は、前記押下部材を支持する支持部を有することを特徴とするキースイッチ装置。
【請求項２】
前記反力発生部材と前記押下部材とは一体的に形成されていることを特徴とする請求項１に記載のキースイッチ装置。
【請求項３】
前記押下部材は、コイルスプリングと、当該コイルスプリングの一端を固定する平板状のベース材とを有し、
前記反力発生部材の中心に、前記コイルスプリングを貫通させる貫通穴が形成されており、前記支持部は前記ベース材を支持す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】
前記操作部材は、前記ベース材を固定するフック部を有し、
前記ベース材は前記フック部によって前記操作部材の裏面に固定されていることを特徴とする請求項３に記載のキースイッチ装置。
【請求項５】
前記反力発生部材は、前記操作部材の押下に応じて、当該反力発生部材が弾性座屈変形するまで前記操作部材の押下荷重が増加し、前記反力発生部材の弾性座屈変形後に前記操作部材の押下荷重が減少する荷重変位特性を有し、
前記押下部材は、前記操作部材の押下量に応じて前記操作部材の押下荷重が線形増加する荷重変位特性を有することを特徴とする請求項１乃至４のいずれか１項に記載のキースイッチ装置。
【請求項６】
押下される操作部材と、
前記操作部材の下方に配置されたスイッチと、
前記操作部材と前記スイッチとの間に設けられ、前記操作部材の押下により弾性座屈変形し、前記操作部材に対して弾性座屈変形に応じた反力を付与する反力発生部材と、
前記操作部材と前記スイッチとの間に設けられ、前記スイッチを押下する押下部材とを備え、
前記押下部材はコイルスプリングであり、当該コイルスプリングの一端が前記操作部材の裏面に固定されていることを特徴とするキースイッチ装置。
【請求項７】
押下される操作部材と、
前記操作部材の下方に配置されたスイッチと、
前記操作部材と前記スイッチとの間に設けられ、前記操作部材の押下により弾性座屈変形し、前記操作部材に対して弾性座屈変形に応じた反力を付与する反力発生部材と、
前記操作部材と前記スイッチとの間に設けられ、前記スイッチを押下する押下部材とを備え、
前記反力発生部材は、ドーム状の第１ラバーであり、前記押下部材は、前記反力発生部材の内部に配置され且つ前記スイッチを押下する突起を有するドーム状の第２ラバーであり、前記第２ラバーの上端が前記操作部材の裏面と接触するように、前記第１ラバーの上面が開口されていることを特徴とするキースイッチ装置。
【請求項８】
支持板と、
互いに連動して、当該操作部材を前記支持板上で昇降方向へ支持すると共に、一端が前記支持板及び前記操作部材のいずれか一方と摺動自在に連結され、他端が前記支持板及び前記操作部材の他方と回動自在に連結される一対のリンク部材とを備え、
前記押下部材は、弾力性を有し、前記押下部材の先端から前記他端までの長さに対する、前記一対のリンク部材の少なくとも一方の前記一端から前記他端までの長さの割合に、前記操作部材の押下荷重を乗算した荷重を生成することを特徴とする請求項１乃至７のいずれか１項に記載のキースイッチ装置。
【請求項９】
前記押下部材は、前記他端に一体形成されていることを特徴とする請求項８に記載のキースイッチ装置。
【請求項１０】
押下される操作部材と、
前記操作部材の下方に配置されたスイッチと、
前記操作部材と前記スイッチとの間に設けられ、前記操作部材の押下により弾性座屈変形し、前記操作部材に対して弾性座屈変形に応じた反力を付与する反力発生部材と、
前記スイッチ上に設けられ、前記スイッチを押下する押下部材とを備え、
前記操作部材及び前記反力発生部材のいずれか一方は、下方に向けて伸びる第１突起を有し、前記第１突起と前記押下部材とが離れて対向していることを特徴とするキースイッチ装置。
【請求項１１】
前記押下部材はコイルスプリングであり、当該コイルスプリングの一端が前記スイッチ上に固定されていることを特徴とする請求項１０に記載のキースイッチ装置。
【請求項１２】
前記押下部材は下方に向けて伸びる第２突起を有する皿バネであり、当該第２突起が前記スイッチ上に配置されていることを特徴とする請求項１０に記載のキースイッチ装置。
【請求項１３】
請求項１〜１２のいずれか１項に記載のキースイッチ装置が複数配列されていることを特徴とするキーボード。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、キースイッチ装置及びキーボードに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来より、メンブレンシートとキートップとの間に、キートップに対して弾性変形に応じた反力を付与するカップラバーと、キートップが押下されたときにメンブレンシートの接点を押下するコイルバネと備えるキースイッチ装置が知られている（例えば、特許文献１、２参照）。
【０００３】
また、従来より、キートップと一体にスライダーを設けるとともに、スライダーに対して相対移動可能に接点押下部材を設け、キートップが操作された場合に、その操作力（即ちキートップが押下される力）とは独立した接点押下部材の自重による押圧力をメンブレンスイッチに加えるキースイッチ装置が知られている（例えば、特許文献３）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２０１１−２５３６８５号公報
【０００５】
【特許文献２】特開２００９−２１１９３０号公報
【０００６】
【特許文献３】特開２０１１−２４９２８２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
ところで、上記特許文献３のキースイッチ装置では、ドームラバーに作用する荷重がドームラバーの座屈荷重に到達するまで操作力が上昇する。ドームラバーに作用する荷重がドームラバーの座屈荷重に到達すると、操作力がキーストロークの増加に伴い徐々に減少する。それから、操作力が減少している過程で、接点がオンになる。このため、操作者は、ドームラバーの座屈変形によりピーク（最大）操作力を得ることで、クリック感を得る。その後、操作力が減少している過程で、接点がオンになるので、操作感覚と接点押下動作とが良好に対応する。
【０００８】
しかしながら、上記特許文献１〜３のキースイッチ装置は、メンブレンシートとキートップとの間に、キートップの裏側に固定されるステム又はスライダーと、ステム又はスライダーを介してキートップを昇降自在に案内支持するハウジングと備えている。このため、キースイッチ装置の薄型化が困難であるという問題がある。
【０００９】
本発明は、操作感覚と接点押下動作とを良好に対応させ、且つ装置の薄型化を図ることができるキースイッチ装置及びキーボード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】
【００１０】
本明細書に記載のキースイッチ装置は、押下される操作部材と、前記操作部材の下方に配置されたスイッチと、前記操作部材と前記スイッチとの間に設けられ、前記操作部材の押下により弾性座屈変形し、前記操作部材に対して弾性座屈変形に応じた反力を付与する反力発生部材と、前記操作部材と前記スイッチとの間に設けられ、前記スイッチを押下する押下部材とを備え、前記反力発生部材は、前記押下部材を支持する支持部を有することを特徴とする。
【００１１】
本明細書に記載のキースイッチ装置は、押下される操作部材と、前記操作部材の下方に配置されたスイッチと、前記操作部材と前記スイッチとの間に設けられ、前記操作部材の押下により弾性座屈変形し、前記操作部材に対して弾性座屈変形に応じた反力を付与する反力発生部材と、前記操作部材と前記スイッチとの間に設けられ、前記スイッチを押下する押下部材とを備え、前記押下部材はコイルスプリングであり、当該コイルスプリングの一端が前記操作部材の裏面に固定されていることを特徴とする。
【００１２】
本明細書に記載のキースイッチ装置は、押下される操作部材と、前記操作部材の下方に配置されたスイッチと、前記操作部材と前記スイッチとの間に設けられ、前記操作部材の押下により弾性座屈変形し、前記操作部材に対して弾性座屈変形に応じた反力を付与する反力発生部材と、前記操作部材と前記スイッチとの間に設けられ、前記スイッチを押下する押下部材とを備え、前記反力発生部材は、ドーム状の第１ラバーであり、前記押下部材は、前記反力発生部材の内部に配置され且つ前記スイッチを押下する突起を有するドーム状の第２ラバーであり、前記第２ラバーの上端が前記操作部材の裏面と接触するように、前記第１ラバーの上面が開口されていることを特徴とする。
【００１３】
本明細書に記載のキースイッチ装置は、押下される操作部材と、前記操作部材の下方に配置されたスイッチと、前記操作部材と前記スイッチとの間に設けられ、前記操作部材の押下により弾性座屈変形し、前記操作部材に対して弾性座屈変形に応じた反力を付与する反力発生部材と、前記スイッチ上に設けられ、前記スイッチを押下する押下部材とを備え、前記操作部材及び前記反力発生部材のいずれか一方は、下方に向けて伸びる第１突起を有し、前記第１突起と前記押下部材とが離れて対向していることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１４】
本発明によれば、操作感覚と接点押下動作とを良好に対応させ、且つ装置の薄型化を図ることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】（ａ）は本実施の形態に係るキースイッチ装置を例示する分解斜視図である。（ｂ）は図１（ａ）のキースイッチ装置が複数配列されたキーボードを備えるコンピュータを示す図である。
【図２】（ａ）は接点押下部材の構成図である。（ｂ）はドームラバーの断面図である。
【図３】図１のキースイッチ装置の断面図である。
【図４】第１変形例に係るキースイッチ装置の断面図である。
【図５】（ａ）は、本実施の形態に係るキースイッチ装置の荷重変位特性を示す図である。（ｂ）は、比較例に係るキースイッチ装置の荷重変位特性を示す図である。
【図６】比較例に係るキースイッチ装置の断面図である。
【図７】第２変形例に係るキースイッチ装置の断面図である。
【図８】第３変形例に係るキースイッチ装置の断面図である。
【図９】第４変形例に係るキースイッチ装置の断面図である。
【図１０】本実施の形態に係るキースイッチ装置の荷重変位特性を示す図である。
【図１１】第５変形例に係るキースイッチ装置の断面図である。
【図１２】ギアリンクの変形例を示す図である。
【図１３】第６変形例に係るキースイッチ装置の断面図である。
【図１４】ドームラバーの変形例の断面図である。
【図１５】（ａ）は、第７変形例に係るキースイッチ装置の断面図である。（ｂ）は、キートップの押下時の第７変形例に係るキースイッチ装置の断面図である。（ｃ）は、図１５（ａ）のキースイッチ装置の変形例の断面図である。
【図１６】（ａ）は、第８変形例に係るキースイッチ装置の断面図である。図１６（ｂ）は、キートップの押下時の第８変形例に係るキースイッチ装置の断面図である。（ｃ）は、図１６（ａ）のキースイッチ装置の変形例の断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１６】
以下、本発明の実施の形態について図面を参照し説明する。
【００１７】
図１（ａ）は本実施の形態に係るキースイッチ装置を例示する分解斜視図である。図１（ｂ）は図１（ａ）のキースイッチ装置が複数配列されたキーボードを備えるコンピュータを示す図である。図２（ａ）は接点押下部材の構成図である。図２（ｂ）はドームラバーの断面図である。図３は図１のキースイッチ装置の断面図である。
【００１８】
図１（ａ）に示すように、キースイッチ装置１００は、キートップ１０、リンク部材としての２つのギアリンク１２ａ及び１２ｂ、メンブレンシート１４、接点押下部材１６及びサポートパネル１７を含む。図１（ｂ）に示すように、キーボード２００は複数のキースイッチ装置１００が配列されて構成されている。尚、図１（ｂ）のキーボードでは、メンブレンシート１４及びサポートパネル１７は、複数のキースイッチ装置１００に対応する１つのメンブレンシート１４及び１つのサポートパネル１７が使用されるものとする。
【００１９】
図２（ｂ）に示すように、メンブレンシート１４は、一対のシート基板１４ｂ及び１４ｃと、スイッチとして機能する一対の接点１４ｄを備えている。シート基板１４ｂ及び１４ｃは所定距離だけ離れており、間に不図示のスペーサが設けられている。対となる接点１４ｄ同士は対向するように、シート基板１４ｂ及び１４ｃ上の、スペーサが設けられていない位置にそれぞれ形成されている。メンブレンシート１４上には、反力発生部材としてのドームラバー１５が形成されている。
【００２０】
ドームラバー１５は、ゴム材料から一体成型により構成されるドーム状部材であり、リング状の基部１５ａ、基部１５ａからドーム状に立ち上がるドーム部１５ｂと、ドーム部１５ｂから上方に延在する円筒部１５ｃとを備えている。ドーム部１５ｂの内部は空間であり、ドーム部１５ｂは、押し下げる力により弾性変形する。ドームラバー１５は、メンブレンシート１４に接着などにより固定されている。ドームラバー１５の上端はキートップ１０の裏面と接触する。円筒部１５ｃは、接点押下部材１６を収容する凹部１５ｅ（支持部）を有する。ドーム部１５ｂと円筒部１５ｃとの間に、壁１５ｆが形成されており、壁１５ｆの中央には、接点押下部材１６のコイルスプリングを貫通する貫通穴１５ｄが形成されている。
【００２１】
接点押下部材１６は、図２（ａ）に示すように、ベース材１６ａ及びコイルスプリング１６ｂで形成されている。ベース材１６ａは、平板状のモールド、板金又は樹脂等で形成されており、コイルスプリング１６ｂの一端を垂直に固定する。コイルスプリング１６ｂの他端はベース材１６ａから垂直上方に延びている。図３に示すように、ベース材１６ａは、ドームラバー１５の凹部１５ｅに収容され、コイルスプリング１６ｂは貫通穴１５ｄを介してドーム部１５ｂの内部に突出する。接点押下部材１６は、ドームラバー１５の上方から取り付けられる。ベース材１６ａがキートップ１０と壁１５ｆとにより挟み込まれるので、接点押下部材１６は固定され、ドームラバー１５から外れることはない。
【００２２】
図１（ａ）に示すように、サポートパネル１７はキートップ１０の下に配置され、メンブレンシート１４はキートップ１０とサポートパネル１７との間に配置される。サポートパネル１７の上面はメンブレンシート１４の下面と対向する。サポートパネル１７は、後述するギアリンク１２ａ及び１２ｂの軸１２ｃの垂直方向の移動を規制する４つの規制部１７ａを備えている。各規制部１７ａは、サポートパネル１７に対して垂直に形成されており、図３に示すように、水平方向に移動する軸１２ｃが挿入される略矩形の穴１７ｂを備えている。メンブレンシート１４に設けられた穴１４ａから、サポートパネル１７の上面の一部及び規制部１７ａが露出する。
【００２３】
図１（ａ）に示すように、ギアリンク１２ａ及び１２ｂの先端部１２ｄには、突起１２ｅが形成されており、突起１２ｅは回転可能にキートップ１０の裏面に固定される。ギアリンク１２ａ及び１２ｂの後端には、軸１２ｃが形成されており、軸１２ｃは規制部１７ａの穴１７ｂに挿入される。これにより、ギアリンク１２ａ及び１２ｂは図３の矢印方向に移動可能なようにサポートパネル１７に固定される。
【００２４】
ギアリンク１２ａの一方（図１（ａ）中の手前側）の先端部１２ｄには第１歯１２ｇが設けられ、他方（奥側）の先端部１２ｄには第２歯１２ｈが設けられている。ギアリンク１２ｂには第１歯１２ｇ及び第２歯１２ｈが設けられている。ギアリンク１２ａの第１歯１２ｇとギアリンク１２ｂの第２歯１２ｈとが噛み合い、ギアリンク１２ａの第２歯１２ｈとギアリンク１２ｂの第１歯１２ｇとが噛み合う。このように、一対のギアリンク１２ａ及び１２ｂは先端部１２ｄにおいて連結されており、連動して動くことができる。アーム部１２ｆは先端部１２ｄから軸１２ｃに向けて伸びている。
【００２５】
キートップ１０が押下されていないとき（非押下時）において、２つのギアリンク１２ａ及び１２ｂは逆Ｖ字状に組みつけられ、キートップ１０を支持する。例えば操作者の指などでキートップ１０が押下されると（押下時）、キートップ１０の下面がドームラバー１５を押し下げる。これにより、ドームラバー１５が座屈変形し、コイルスプリング１６ｂがメンブレンシート１４を押し下げ、接点１４ｄがオンになる。指をキートップ１０から離すと、ドームラバー１５の上方向の弾性力によりキートップ１０は上に押し上げられる。図３の矢印で示すように、キートップ１０の押下に伴い、ギアリンク１２ａ及び１２ｂの後端は左右方向にスライドする。またアーム部１２ｆは下方向に倒れる。このように、ギアリンク１２ａ及び１２ｂは、キートップ１０を水平に保ちながら、キートップ１０を上下方向に案内する。
【００２６】
図１（ａ），図３では、２つのギアリンク１２ａ及び１２ｂは逆Ｖ字状に組みつけられ、キートップ１０を支持する。しかし、図４に示すように、２つのギアリンク１２ａ及び１２ｂはＶ字状に組みつけられてもよい。図４は、第１変形例に係るキースイッチ装置１０１の断面図である。図４では、接点押下部材１６が表示されていないが、図３と同様に、接点押下部材１６はドームラバー１５の凹部１５ｅに収容されている。
【００２７】
図４では、キートップ１０の下面からはフック１０ａが突出している。先端部１２ｄとは反対側（キートップ１０側）の先端部には軸１２ｃが設けられている。軸１２ｃがフック１０ａに係合することにより、キートップ１０とギアリンク１２ａ、キートップ１０とギアリンク１２ｂとはそれぞれ連結される。フック１０ａのキートップ１０の外側に向いた面は開放されている。また、この場合、サポートパネル１７上には、２つの規制部１７ａが形成され、各規制部１７ａには、ギアリンク１２ａ及び１２ｂの先端部１２ｄにそれぞれ形成された２つの突起１２ｅが挿入される。
【００２８】
図４に示すように、キートップ１０が押下されていないとき（非押下時）において、２つのギアリンク１２ａ及び１２ｂはＶ字状に組みつけられ、キートップ１０を支持する。例えば操作者の指などでキートップ１０が押下されると（押下時）、キートップ１０の下面がドームラバー１５を押し下げる。これにより、ドームラバー１５が座屈変形し、コイルスプリング１６ｂがメンブレンシート１４を押し下げ、接点１４ｄがオンになる。指をキートップ１０から離すと、ドームラバー１５の上方向の弾性力によりキートップ１０は上に押し上げられる。図４中の矢印で示すように、キートップ１０の押下に伴い、ギアリンク１２ａ及び１２ｂの軸１２ｃは左右方向にスライドする。またアーム部１２ｆは下方向に倒れる。このように、ギアリンク１２ａ及び１２ｂは、キートップ１０を水平に保ちながら、キートップ１０を上下方向に案内する。
【００２９】
以下、キートップ１０のストロークＳ（押し下げ量）と荷重（押し下げ力）Ｆとの関係について説明する。図５（ａ）は、本実施の形態に係るキースイッチ装置１００の荷重変位特性を示す図であり、図５（ｂ）は、比較例に係るキースイッチ装置の荷重変位特性を示す図である。なお、図５（ａ），（ｂ）では、横軸にストロークＳを、縦軸に荷重Ｆをとり、接点オンのポイントａを併せて示している。
【００３０】
図５（ａ）において、点線は、ドームラバー１５の荷重変位特性を示し、一点鎖線は、接点押下部材１６（具体的にはコイルスプリング１６ｂ）の荷重変位特性を示し、実線は、ドームラバー１５及び接点押下部材１６の荷重変位特性を合成した特性を示す。図５（ａ）に示すように、キートップ１０の荷重Ｆが０から増加すると、それに伴いストロークＳも０から増加する。このとき、ドームラバー１５が弾性変形し、キートップ１０にはドームラバー１５からの反力が作用する。荷重Ｆが０からＦ０である場合のキースイッチ装置１００の荷重変位特性は、ドームラバー１５自体の荷重変位特性に等しい。ドームラバー１５に作用する荷重がドームラバー１５の座屈荷重（即ち荷重Ｆ０）に達するまでは荷重Ｆが上昇し、座屈荷重に達すると、以降、荷重ＦはストロークＳの増加に伴いなだらかに減少する。このドームラバー１５の弾性座屈変形によりピーク荷重Ｆ０を得ることで、操作者は打鍵操作において特有のクリック感を得ることができる。
【００３１】
この場合、ストロークＳ３は、接点押下部材１６の下端（即ちコイルスプリング１６ｂの下端）とメンブレンシート１４との間の初期長さＬ（図３参照）に相当する。この長さＬは、コイルスプリング１６ｂの長さを調整することで設定することができる。長さＬを調整することによりストロークＳ３を変更することができ、その結果、接点オン時のキートップ１０のストロークＳ１を変更することができる。即ち、長さＬを調整することにより、接点オン時のキートップ１０のストロークＳ１を任意に設定できる。
【００３２】
本実施の形態では、ピーク荷重Ｆ０が発生するストロークＳ０よりも大きく、かつ、エンドストロークＳ２よりも小さい値（例えばＳ０とＳ２の中間）に、ストロークＳ１を設定している。これにより、操作者がクリック感を得た後に荷重Ｆの減少領域で接点１４ｄがオンするため、操作者の操作感覚と接点１４ｄのオン動作とが良好に対応し、キースイッチの操作性が向上する。
【００３３】
図５（ｂ）は、ドームラバー１５の円筒部１５ｃから下方に向けて突起を設けた場合のキースイッチ装置の荷重変位特性を示す。ここでは、図６に示すように、円筒部１５ｃが閉じられたドームラバー１５を用い、その円筒部１５ｃから下方に向けて突起１５１が設けられている。尚、図６は、比較例に係るキースイッチ装置の断面図である。この場合には、図５（ｂ）に示すようにキートップ１０の荷重Ｆが０から増加すると、それに伴いストロークＳも０から増加し、ドームラバー１５に作用する荷重が座屈荷重に達すると、荷重Ｆは最大Ｆ０となる。その後、荷重Ｆは減少し、ストロークＳ３で突起１５１がメンブレンシート１４に接触すると、再び荷重Ｆが上昇する。
【００３４】
このとき、メンブレンシート１４の接点１４ｄは、突起１５１がメンブレンシート１４に接触した後に所定の押圧力が付加されると、オンする。したがって、接点オン時のストロークＳ１は、荷重Ｆが最小Ｆ３となるストロークＳ３よりも大きい。このため、接点１４ｄをオンするために操作者は、ピーク荷重Ｆ０を超えた後に荷重が減少し、再び荷重が増加するまでキー操作する必要がある。しかし、通常、操作者は、ピーク荷重Ｆ０を超えた後の荷重Ｆの減少領域で接点がオンされたとみなすため、荷重Ｆの増加領域までキー操作する必要があるとすると、操作感覚と接点押下動作との間に乖離が生じ、違和感がある。この点、本実施の形態では、荷重Ｆの減少領域で接点をオンできるため、操作感覚と接点押下動作とが良好に対応し、違和感が生じない。
【００３５】
以上説明したように、図３のキースイッチ装置１００及び図４のキースイッチ装置１０１の各々は、キートップ１０に対して弾性座屈変形に応じた反力を付与するドームラバー１５と、キートップ１０と接点１４ｄとの間に設けられ、ドームラバー１５からの反力に抗して接点１４ｄを押下する接点押下部材１６とを備え、ドームラバー１５は、接点押下部材１６を収容する凹部１５ｅを有し、接点押下部材１６は凹部１５ｅに収容される。従って、操作感覚と接点押下動作とを良好に対応させ、且つキースイッチ装置１００，１０１の薄型化を図ることができる。特に、従来使用されていたキートップの裏側に固定されるステム又はスライダーや、キートップを昇降自在に案内支持するハウジングが不要になるので、キースイッチ装置１００，１０１の薄型化を図ることができる。
【００３６】
図７は、第２変形例に係るキースイッチ装置１０２の断面図である。
【００３７】
図７に示すように、キートップ１０の裏面にフック部１０ｂが形成されている。接点押下部材１６のベース材１６ａは、フック部１０ｂによりキートップ１０の裏面に固定されている。ドームラバー１５の円筒部１５ｃには、コイルスプリング１６ｂを通すための貫通穴１５ｄが形成されている。図３と異なり、ドームラバー１５の円筒部１５ｃには、接点押下部材１６を収容する凹部１５ｅは形成されていないが、凹部１５ｅが形成されていてもよい。その他の構成は、図３の構成と同様である。図７のキースイッチ装置も、図５（ａ）の押し下げ特性を有する。
【００３８】
第２変形例に係るキースイッチ装置１０２も、キースイッチ装置１００及び１０１と同様に、操作感覚と接点押下動作とを良好に対応させ、且つキースイッチ装置１０２の薄型化を図ることができる。
【００３９】
図８は、第３変形例に係るキースイッチ装置１０３の断面図である。
【００４０】
図８では、コイルスプリング１６ｂの一端がキートップ１０の裏面と一体成形されている。コイルスプリング１６ｂの他端は貫通穴１５ｄを介してキートップ１０の裏面から垂直下方向に延出している。その他の構成は、図７の構成と同様である。図８のキースイッチ装置も、図５（ａ）の押し下げ特性を有する。
【００４１】
第３変形例に係るキースイッチ装置１０３によれば、コイルスプリング１６ｂの一端がキートップ１０の裏面と一体成形されているので、ベース材１６ａが不要になる。よって、キースイッチ装置１００〜１０２と比べて、さらにキースイッチ装置１０３の薄型化を図ることができる。
【００４２】
図９は、第４変形例に係るキースイッチ装置１０４の断面図である。図９では、接点押下部材１６の代わりに、接点押下ラバー２１を使用している。
【００４３】
接点押下ラバー２１は、ゴム材料から一体成型により構成されるドーム状部材であり、リング状の基部２１ａと、基部２１ａからドーム状に立ち上がるドーム部２１ｂと、ドーム部２１ｂから上方に延在する円筒部２１ｃとを備えている。ドーム部２１ｂと円筒部２１ｃとの間に、壁２１ｄが形成されており、壁２１ｄの中央には、接点１４ｄを押下する突起２１ｅがメンブレンシート１４に向けて形成されている。基部２１ａ及びドーム部２１ｂの内部は空間であり、ドーム部２１ｂは、押し下げる力により弾性変形する。
【００４４】
ドームラバー１５の円筒部１５ｃの中央には、図７及び図８の貫通穴１５ｄよりも口径が大きい貫通穴１５ｄが形成されている。図９の貫通穴１５ｄの口径は、上面視において、接点押下ラバー２１の外周形よりも大きい。キートップ１０の押下により、接点押下ラバー２１は貫通穴１５ｄに進入する。
【００４５】
第４変形例による接点押下ラバー２１は、ドームラバー１５の内側に配置され、押下時に、図５（ａ）の一点鎖線で示されるようなリニアな荷重変位特性を有する。リニアな荷重変位特性とは、ストローク（押し下げ量）の増加に比例して荷重Ｆ（押し下げ力）が増加する特性である。なお、ストロークの増加に応じて荷重が増加する特性であれば、荷重変位特性は必ずしもリニアな特性でなくてもよい。接点押下ラバー２１は、メンブレンシート１４上に接着により固定され、接点押下ラバー２１の外側にドームラバー１５がメンブレンシート１４上に接着により固定されている。これにより、キートップ１０の押下開始時には、ドームラバー１５の荷重変位特性のみが機能し（図５（ａ）の点線）、キートップ１０の押下の途中から、キートップ１０がドームラバー１５及び接点押下ラバー２１を同時に押下する。従って、キースイッチ装置１００は、図５（ａ）の実線で示すような、ドームラバー１５及び接点押下ラバー２１の荷重変位特性を合成した荷重変位特性を得ることができる。
【００４６】
第４変形例に係るキースイッチ装置１０４によれば、ドームラバー１５が使用され、接点押下部材１６の代わりに、ドームラバー１５の内部に配置され且つ接点１４ｄを押下する突起２１ｅを有する接点押下ラバー２１が使用される。また、接点押下ラバー２１の上端がキートップ１０の裏面と接触するように、ドームラバー１５の上面が開口されている。従って、操作感覚と接点押下動作とを良好に対応させ、且つキースイッチ装置１０４の薄型化を図ることができる。
【００４７】
図１０は、本実施の形態に係るキースイッチ装置１００の荷重変位特性を示す図である。点線は、ドームラバー１５の荷重変位特性を示す。一点鎖線は、ドームラバー１５及び後述する接点押下部材１２ｉの合成された荷重変位特性を示す。
【００４８】
上述したように、キースイッチ装置１００は、２つの部材（即ち、ドームラバー１５、及びコイルスプリング１６ｂ又は接点押下ラバー２１）の荷重変位特性を合成して、図１０の点線（ストローク０〜Ｓ４の区間）及び図１０の一点鎖線（ストロークＳ４以降の区間）、即ち、図５（ａ）の実線で示すような荷重変位特性を取得している。
【００４９】
ところで、図１０の点線で示すように、ドームラバー１５の荷重変位特性は、ピーク荷重Ｆ０（ストロークＳ０）を超えると、急激に減少する。そのため、ドームラバー１５の荷重変位特性の減少よりも小さな荷重増加で接点１４ｄをオンにできれば（図１０の一点鎖線参照）、キースイッチ装置１００は、図５（ａ）の実線で示すような荷重変位特性が得られることになる。この場合、操作者がクリック感を得た後に荷重Ｆの減少領域で接点１４ｄがオンするため、操作者の操作感覚と接点１４ｄのオン動作とが良好に対応し、キースイッチの操作性が向上する。
【００５０】
以下、ドームラバー１５の荷重変位特性の減少よりも小さな荷重増加で接点１４ｄをオンにできるキースイッチ装置１００の構成を説明する。
【００５１】
図１１は、第５変形例に係るキースイッチ装置１０５の断面図である。図１２は、ギアリンク１２ａ及び１２ｂの変形例を示す図である。
【００５２】
図１１及び図１２に示すように、ギアリンク１２ａ及び１２ｂの各々の後端中央部に、接点押下部材１２ｉが一体的に固定されている。接点押下部材１２ｉは、クランク状に形成されており、接点押下部材１２ｉの先端は、ギアリンク１２ａ及び１２ｂのアーム部１２ｆの下側から突出している。図１１に示すように、キートップ１０の押下により、ギアリンク１２ａ及び１２ｂは水平方向に倒れるように回転し、各軸１２ｃは水平方向に移動し、接点押下部材１２ｉは接点１４ｄを押下する。尚、接点押下部材１２ｉは、接点１４ｄの押下後にギアリンク１２ａ及び１２ｂの回転動作を妨げないように弾力性を有する。
【００５３】
図３及び図７〜９では、接点１４ｄはキートップ１０の中心に対向する位置に配置されているが、図１１では、接点１４ｄは規制部１７ａの近傍に配置されている。
【００５４】
ところで、図１１のキートップ１０の押下時に、キートップ１０に固定されている各突起１２ｅは力点となり、ギアリンク１つに対して全荷重の半分の荷重が加わる。図１１に示すように、ギアリンク１２ａの軸１２ｃ（支点）とギアリンク１２ａの突起１２ｅ（力点）との間の距離をＡとし、接点１４ｄをオンにするための接点押下部材１２ｉの先端（作用点）を支点から距離Ｂ（Ｂ＜Ａ）の位置に配置し、力点に加わる押下荷重をＰａとする。この場合、作用点の位置に発生する荷重Ｐｂは、Ｐｂ＝Ｐａ×Ａ／Ｂで表され、力点よりに加わる押下荷重よりも大きくなる。
【００５５】
一般に、接点１４ｄをオンさせるためには、数ｇｆから１０ｇｆ前後の荷重を必要とする。一方、キー押下のピーク荷重は、一般に、５０ｇｆ前後に設定され、ピーク位置を超えるとキー押下に必要な荷重は減少していく。ピーク荷重時には、ギアリンク１個当たり２５ｇｆ程度の荷重がギアリンクの力点に加わる。接点１４ｄをオンさせるための１０ｇｆの荷重を作用点の位置で得るために必要な押下荷重Ｐａは、１０ｇｆ＝Ｐａ×Ａ／Ｂで算出される。例えばＡ／Ｂ＝４である場合には、押下荷重Ｐａは２．５ｇｆとなる。このとき、図１０に示すように、ドームラバー１５の荷重変位特性において、ピーク荷重Ｆ０から接点オン位置ａに対応する荷重Ｆ１までの荷重降下量を２．５ｇｆ以上に設定すれば、押下荷重がピーク荷重に到達した後に、合成された荷重変位特性が上昇することはない（図１０の一点鎖線参照）。これにより、理想の荷重変位特性を得ることが可能となる。
【００５６】
第５変形例に係るキースイッチ装置１０５によれば、ドームラバー１５及び接点押下部材１２ｉを備え、且つギアリンク１２ａ及び１２ｂの各々の後端中央部に接点押下部材１２ｉが設けられているので、操作感覚と接点押下動作とを良好に対応させ、且つキースイッチ装置１０５の薄型化を図ることができる。さらに、ドームラバー１５の荷重変位特性の減少よりも小さな荷重増加で接点１４ｄをオンにできる。
【００５７】
図１３は、第６変形例に係るキースイッチ装置１０６の断面図である。図１３では、説明の都合上、規制部１７ａを省略している。
【００５８】
図１３では、２つのギアリンク１２ａ及び１２ｂはＶ字状に組みつけられ、キートップ１０を支持する。接点押下部材１２ｉは、ギアリンク１２ａの軸１２ｃと突起１２ｅとの間で、先端部１２ｄと一体的に形成されている。尚、接点押下部材１２ｉは、接点１４ｄの押下後にギアリンク１２ａ及び１２ｂの回転動作を妨げないように弾力性を有する。
【００５９】
図１３に示すように、ギアリンク１２ａの軸１２ｃ（力点）とギアリンク１２ａの突起１２ｅ（支点）との間の距離をＡとし、接点１４ｄをオンにするための接点押下部材１２ｉの先端（作用点）を支点から距離Ｂ（Ｂ＜Ａ）の位置に配置し、力点に加わる押下荷重をＰａとする。この場合、図１１と同様に、作用点の位置に発生する荷重Ｐｂは、Ｐｂ＝Ｐａ×Ａ／Ｂで表され、力点よりに加わる押下荷重よりも大きくなる。
【００６０】
第６変形例に係るキースイッチ装置１０６によれば、ドームラバー１５及び接点押下部材１２ｉを備え、接点押下部材１２ｉが先端部１２ｄと一体的に形成されているので、操作感覚と接点押下動作とを良好に対応させ、且つキースイッチ装置１０６の薄型化を図ることができる。さらに、ドームラバー１５の荷重変位特性の減少よりも小さな荷重増加で接点１４ｄをオンにできる。
【００６１】
図１４は、ドームラバー１５の変形例の断面図である。上述したキースイッチ装置１００では、キートップ１０を押下した際に反力を発生させる部材（即ちドームラバー１５）と、接点１４ｄを押下する接点押下部材１６、１２ｉ又は接点押下ラバー２１とが個別に設けられている。すなわち、反力発生部材と接点押下部材とは互いに分離されている。一方、図１４のドームラバー１５は、反力発生部材としての機能と、接点押下部材としての機能とを単体で有する。
【００６２】
図１４のドームラバー１５は、ゴム材料から一体成型により構成されるドーム状部材であり、リング状の基部１５ａ、基部１５ａから斜め上方に延在する外ドーム部１５ｇと、外ドーム部１５ｇから上方に延在する円筒部１５ｃと、円筒部１５ｃから逆円錐形状に延在された内ドーム部１５ｈとを備えている。外ドーム部１５ｇが反力発生部材として機能し、内ドーム部１５ｈが接点押下部材として機能する。外ドーム部１５ｇは垂直方向から角度α（α＜４５度）だけ傾斜している。内ドーム部１５ｈの半頂角θは４５度以上である。これは、内ドーム部１５ｈが座屈せずに、図５（ａ）の一点鎖線で示すリニアな荷重変位特性のように、ストロークの増加に応じて荷重が増加する荷重変位特性を得るためである。例えば、内ドーム部が突起である場合、キートップ１０の押下で突起が座屈し、望まれる荷重変位特性が得られない場合がある。
【００６３】
キートップ１０が押下されて、内ドーム部１５ｈの頂点Ｘがメンブレンシート１４に到達するまで、外ドーム部１５ｇが座屈変形する。内ドーム部１５ｈの頂点Ｘがメンブレンシート１４に到達すると、内ドーム部１５ｈの変形が開始される。従って、外ドーム部１５ｇは、図５（ａ）の点線で示される荷重変位特性を有し、内ドーム部１５ｈは図５（ａ）の一点鎖線で示される荷重変位特性を有する。よって、図１４のドームラバー１５は、単体で、図５（ａ）の実線で示される荷重変位特性を有する。この場合、追加の部品を用いることなく、最適な荷重変位特性が実現可能である。
【００６４】
尚、内ドーム部１５ｈは、逆円錐形に形成されているが、内ドーム部１５ｈの形状はこれに限定されるものではなく、例えば、逆多角錐形や逆円錐台等でもよい。例えば、図５（ａ）の一点鎖線で示すようなリニアな荷重変位特性のように、ストロークの増加に応じて荷重が増加する特性が得られる限り、内ドーム部１５ｈの形状は限定されない。
【００６５】
図１４のドームラバー１５によれば、反力発生部材としての機能と、接点押下部材としての機能とを単体で有するので、操作感覚と接点押下動作とを良好に対応させ、且つキースイッチ装置の薄型化を図ることができる。また、コイルスプリングなどが不要になるので、キースイッチ装置の製造コストを低減することができる。
【００６６】
図１５（ａ）は、第７変形例に係るキースイッチ装置１０７の断面図である。図１５（ｂ）は、キートップの押下時のキースイッチ装置１０７の断面図である。図１５（ｃ）は、図１５（ａ）のキースイッチ装置１０７の変形例の断面図である。
【００６７】
図１５（ａ）に示すように、キートップ１０の裏面には下方に向けて伸びる突起１２１が設けられている。ドームラバー１５の円筒部１５ｃには、突起１２１を通すための貫通穴１５ｄが形成されている。図３と異なり、ドームラバー１５の円筒部１５ｃには、接点押下部材１６を収容する凹部１５ｅは形成されていない。また、図１５（ａ）では、コイルスプリング１２２がメンブレンシート１４の接点１４ｄ上に接着され、固定されている。コイルスプリング１２２は、上述したコイルスプリング１６ｂと同様の弾性特性を有する。図１５（ａ）に示すように、キートップ１０の非押下時には、突起１２１はコイルスプリング１２２から距離Ｌだけ離れて、対向している。図１５（ｂ）に示すように、キートップ１０の押下時には、ドームラバー１５が座屈変形して、突起１２１がコイルスプリング１２２に接触する。さらに、コイルスプリング１２２を縮めるようにキートップ１０を押し下げると、接点１４ｄがオンになる。図１５（ａ）のキースイッチ装置１０７も、図５（ａ）の押し下げ特性を有する。この場合、図５（ａ）の点線が、ドームラバー１５の荷重変位特性を示し、一点鎖線は、接点押下部材としてのコイルスプリング１２２の荷重変位特性を示し、実線は、ドームラバー１５及びコイルスプリング１２２の荷重変位特性を合成した特性を示す。
【００６８】
図１５（ａ）では、キートップ１０の裏面に、下方に向けて伸びる突起１２１が設けられていたが、図１５（ｃ）のキースイッチ装置１０７Ａでは、ドームラバー１５の円筒部１５ｃの中央に、下方に向けて伸びる突起１５２が設けられている。ここでは、ドームラバー１５の円筒部１５ｃには、貫通穴１５ｄが形成されていない。キースイッチ装置１０７Ａのその他の構成は、図１５（ａ）のキースイッチ装置１０７と同様である。従って、図１５（ｃ）のキースイッチ装置１０７Ａも、図５（ａ）の押し下げ特性を有する。
【００６９】
キースイッチ装置１０７及び１０７Ａも、キースイッチ装置１００及び１０１と同様に、操作感覚と接点押下動作とを良好に対応させ、且つキースイッチ装置１０７及び１０７Ａの薄型化を図ることができる。また、第７変形例に係るキースイッチ装置１０７及び１０７Ａでは、メンブレンシート１４の接点１４ｄ上にコイルスプリング１２２を取り付けているため、メンブレンシート１４の接点１４ｄの中心にコイルスプリング１２２を配置することが容易になる。これにより、接点１４ｄの中心を押下する精度が向上し、接点の押し位置のばらつきによる、オン荷重（即ち、接点１４ｄをオンするのに必要な荷重）のばらつきを低減することができる。
【００７０】
図１６（ａ）は、第８変形例に係るキースイッチ装置１０８の断面図である。図１６（ｂ）は、キートップの押下時のキースイッチ装置１０８の断面図である。図１６（ｃ）は、図１６（ａ）のキースイッチ装置１０８の変形例の断面図である。
【００７１】
図１６（ａ）に示すように、キートップ１０の裏面には下方に向けて伸びる突起１２１が設けられている。ドームラバー１５の円筒部１５ｃには、突起１２１を通すための貫通穴１５ｄが形成されている。図３と異なり、ドームラバー１５の円筒部１５ｃには、接点押下部材１６を収容する凹部１５ｅは形成されていない。また、図１６（ａ）では、皿バネ１６１がメンブレンシート１４の上に接着され、固定されている。皿バネ１６１の中央には、下方に向けて突出する突起１６２が設けられている。また、皿バネ１６１の突起１６２は、接点１４ｄの上方に配置されている。皿バネ１６１は、上述したコイルスプリング１６ｂと同様の弾性特性を有する。図１６（ａ）に示すように、キートップ１０の非押下時には、突起１２１は、皿バネ１６１から距離Ｌだけ離れて、対向している。図１６（ｂ）に示すように、キートップ１０の押下時には、ドームラバー１５が座屈変形して、突起１２１が皿バネ１６１に接触する。さらに、皿バネ１６１が変形するようにキートップ１０を押し下げると、皿バネ１６１の突起１６２が接点１４ｄに接触し、接点１４ｄがオンになる。図１６（ａ）のキースイッチ装置１０８も、図５（ａ）の押し下げ特性を有する。この場合、図５（ａ）の点線が、ドームラバー１５の荷重変位特性を示し、図５（ａ）の一点鎖線は、接点押下部材としての皿バネ１６１の荷重変位特性を示し、図５（ａ）の実線は、ドームラバー１５及び皿バネ１６１の荷重変位特性を合成した特性を示す。
【００７２】
図１６（ａ）では、キートップ１０の裏面に、下方に向けて伸びる突起１２１が設けられていたが、図１６（ｃ）のキースイッチ装置１０８Ａでは、ドームラバー１５の円筒部１５ｃの中央に、下方に向けて伸びる突起１５２が設けられている。ここでは、ドームラバー１５の円筒部１５ｃには、貫通穴１５ｄが形成されていない。キースイッチ装置１０８Ａのその他の構成は、図１６（ａ）のキースイッチ装置１０８と同様である。従って、図１６（ｃ）のキースイッチ装置１０８Ａも、図５（ａ）の押し下げ特性を有する。
【００７３】
キースイッチ装置１０８及び１０８Ａも、キースイッチ装置１００及び１０１と同様に、操作感覚と接点押下動作とを良好に対応させ、且つキースイッチ装置１０８及び１０８Ａの薄型化を図ることができる。また、第８変形例に係るキースイッチ装置１０８及び１０８Ａでは、メンブレンシート１４の接点１４ｄ上に皿バネ１６１の突起１６２が配置されるように、皿バネ１６１をメンブレンシート１４に取り付けている。これにより、接点１４ｄの中心を押下する精度が向上し、接点の押し位置のばらつきによる、オン荷重（即ち、接点１４ｄをオンするのに必要な荷重）のばらつきを低減することができる。
【００７４】
尚、キースイッチ装置１０７及び１０７Ａ、並びにキースイッチ装置１０８及び１０８Ａでは、２つのギアリンクが逆Ｖ字状に組みつけられているが、図４に示すように、２つのギアリンクがＶ字状に組みつけられてもよい。
【００７５】
以上、本発明の実施例について詳述したが、本発明は係る特定の実施例に限定されるものではなく、特許請求の範囲に記載された本発明の要旨の範囲内において、種々の変形・変更が可能である。
【符号の説明】
【００７６】
１０  キートップ
１２ａ，１２ｂ  ギアリンク
１２ｉ，１６  接点押下部材
１４  メンブレンシート
１４ｂ，１４ｃ  シート基板
１４ｄ  接点
１５  ドームラバー
１６ａ  ベース材
１６ｂ  コイルスプリング
１７  サポートパネル
２１  接点押下ラバー
１００  キースイッチ装置
【図１】
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【図２】
2015133309.tif 000004
【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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