(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
板状のキートップと、
前記キートップを押下可能に支持するリンク機構と、
接点部を有するメンブレンシートと、
前記メンブレンシートと貼合され、前記リンク機構を支持するバックプレートと、
前記バックプレート上にインサート成型され、前記リンク機構を支持する第１ホルダ部材及び第２ホルダ部材を含んで構成される複数のホルダ部材と、
前記キートップと前記メンブレンシートとの間に設けられ、前記キートップの押下により圧縮され前記接点部を押圧し導通させる弾性部材と、
透明な樹脂板で成型された前記バックプレートを照らす光源を備え、
前記第１ホルダ部材及び第２ホルダ部材は、不透明な樹脂製で前記光源からの光を散乱させることを特徴とするキースイッチ構造。
【請求項２】
前記リンク機構は、
第１のリンク部材と第２のリンク部材とを互いに回転可能にＸ状に組み、
前記第１のリンク部材の一端を前記キートップに回転可能に支持すると共に、
前記第２のリンク部材の一端を前記キートップ裏面に沿って移動可能に支持し、
前記第１のリンク部材の他端を、前記バックプレートと一体に成形された第１のホルダ部材にメンブレンシート表面に沿って移動可能に支持すると共に、
前記第２のリンク部材の他端を、前記バックプレートと一体に成形された第２のホルダ部材に回転可能に支持することを特徴とする請求項１に記載のキースイッチ構造。
【請求項３】
前記第１ホルダ部材及び第２ホルダ部材を、前記バックプレート上において前記キートップ側に凸となるよう打出し成形した箇所に設けられた穴にインサート成型したことを特徴とする請求項１または請求項２に記載のキースイッチ構造。
【請求項４】
前記第１ホルダ部材及び第２ホルダ部材を、前記バックプレート上において前記メンブレンシート側から反対側へ径が拡大するように座ぐり加工した穴にインサート成型したことを特徴とする請求項１または請求項２に記載のキースイッチ構造。
【請求項５】
前記第１ホルダ部材及び第２ホルダ部材を、前記バックプレート上において前記キートップ側に凸となるよう絞り加工した箇所に設けられた穴にインサート成型したことを特徴とする請求項１または請求項２に記載のキースイッチ構造。
【請求項６】
前記バックプレートの前記キートップと対向する面に複数の半球状の凸部を配列したことを特徴とする請求項１〜請求項５の何れか１項に記載のキースイッチ構造。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明はキースイッチ構造に関し、特に薄型の要求の強い可搬型のパーソナルコンピュータやワードプロセッサ等のキーボードに用いられるキースイッチ構造に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、可搬型のパーソナルコンピュータ等に用いられるキーボードにおいては、キートップのどの部分を押下してもキートップが傾くことなく下降する所謂操作性を確保するようにしている。そのために従来のキースイッチ構造においては、キートップの下部にリンク機構を備えている。キートップの下部にリンク機構を備えたキースイッチ構造が存在する（例えば、特許文献１参照）。
【０００３】
従来のキースイッチ構造は、キートップ２１０、第１のリンク部材２２０、第２のリンク部材２３０、ホルダ２５０、メンブレン２６０、バックプレート２７０、弾性部材２４０で構成されている。
【０００４】
上記のキースイッチ構造は図９、１０に示すように２つのリンク部材２２０、２３０をＸ字型に組み合わせたリンク機構によりキートップ２１０が水平状態を維持しながら下降する構成を備えたキースイッチ構造とされている。
【０００５】
すなわち第１のリンク部材２２０の第１支持突起２２４がキートップ２１０裏側の回転支持部２１４で回転可能に支持され、同様に第２のリンク部材２３０の第１支持突起２３４がホルダ２５０の回転支持部２５４で回転可能に支持されるとき、それぞれのリンク部材の他端に設けられた第２支持突起２２２、２３２はそれぞれホルダ２５０とキートップ２１０とに設けられたスライド支持部２５６、２１２にスライド可能に支持される。
【０００６】
キートップ２１０が押下されるとＸ字型に組み合わされたリンク部材は第２支持突起２２２、２３２をスライド移動させながら弾性部材２４０が潰れる方向に変形すると共にメンブレン２６０に向けて変形する。これによりキートップ２１０が水平状態を維持しながら下降する。
【０００７】
このときホルダ２５０に設けられた突起２５２がメンブレン２６０の穴２６２およびバックプレート２７０の穴２７２を貫通し、先端を溶着されるなどの方法でバックプレート２７０に対して位置決めと固定を行う。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００８】
【特許文献１】特許第４３４１７３３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
しかしながら、バックプレート２７０とホルダ２５０の加工精度や、両者を溶着する際の精度が悪い場合、バックプレート２７０とホルダ２５０の間に隙間が生まれ、第１のリンク部材２２０の第２支持突起２２２（スライド部）が上下すなわちキートップの押下方向に動いてしまい、押下時にキートップ２１０が水平状態を維持できずワブル感の原因となる可能性もあった。
【００１０】
また、ホルダ２５０が回転支持部２５４、スライド支持部２５６を含んで一体となる一個の部品として成形されている場合、キートップ２１０の中央直下には弾性部材２４０が配置される都合上、リンク部材２２０がホルダ２５０を周囲から囲むような形状となるため、どうしてもリンク部材の一部に薄肉部が存在し、キートップ２１０の押下時に荷重が加わった際にはその薄肉部に力が集中しワブル感の原因となっていた。
【００１１】
またバックプレート２７０を切起して第２支持突起２２２を嵌合する場合でも、加工精度が低い場合はリンク部材（第２支持突起２２２、第１支持突起２３４）が正しく配置されないためワブル感の原因となっていた。
【００１２】
上記特許文献１において開示された構造は、前述のように加工精度によってはリンク部材の位置精度が低くなり、あるいはリンク部材に存在する薄肉部に力が集中するため、操作時に剛性の不足を感じる所謂ワブル感の原因となる虞がある。
【００１３】
本発明は上記事実を考慮し、ホルダの位置精度に優れ、リンク部材の剛性が高いキースイッチ構造を提供することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【００１４】
そのため本発明は、板状のキートップと、前記キートップを押下可能に支持するリンク機構と、接点部を有するメンブレンシートと、前記メンブレンシートと貼合され、前記リンク機構を支持するバックプレートと、前記バックプレート上にインサート成型され、前記リンク機構を支持する第１ホルダ部材及び第２ホルダ部材を含んで構成される複数のホルダ部材と、前記キートップと前記メンブレンシートとの間に設けられ、前記キートップの押下により圧縮され前記接点部を押圧し導通させる弾性部材と、透明な樹脂板で成型された前記バックプレートを照らす光源を備え、前記第１ホルダ部材及び第２ホルダ部材は、不透明な樹脂製で前記光源からの光を散乱させることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１５】
本発明は上記構成としたので、ホルダの位置精度に優れ、リンク部材の剛性が高いキースイッチ構造とすることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】参考例に係るキースイッチ構造を示す側面図である。
【図２】図１に示すキースイッチ構造を示す分解斜視図である。
【図３】図１に示すキースイッチ構造を示す分解斜視図である。
【図４】図１に示すキースイッチ構造を裏側から示す分解斜視図である。
【図５】参考例２に係るキースイッチ構造の一部を示す拡大平面図および断面図である。
【図６】参考例３に係るキースイッチ構造の一部を示す拡大平面図および断面図である。
【図７】参考例４に係るキースイッチ構造の一部を示す拡大平面図および断面図である。
【図８】本発明の第１実施形態に係るキースイッチ構造を示す断面図である。
【図９】従来のキースイッチ構造を示す側面図である。
【図１０】従来のキースイッチ構造を示す分解斜視図である。
【発明を実施するための形態】
【００１７】
＜参考例１＞
【００１８】
以下、本発明によるキースイッチ構造の実施の形態について説明する前に、図面を参照してキースイッチ構造の参考例１について説明する。図１は参考例１を示す断面図で、図２〜４は参考例１を示す分解斜視図である。
【００１９】
本参考例のキースイッチ構造は、キートップ１１０、第１リンク部材１２０、第２リンク部材１３０、弾性部材１４０、第１ホルダ１５０、第２ホルダ１５２、メンブレンシート１６０、及びバックプレート１７０により構成されている。
【００２０】
バックプレート１７０は金属製あるいは硬質の樹脂製など、ある程度の硬度と剛性を備えた素材で形成された板材であり、メンブレンシート１６０は図示しないスペーサシートを挟んで配線パターンが印刷された２枚のシート、すなわち図示しない上部シートと下部シートとが貼合された構成とされており、バックプレート１７０の表面に貼付される柔軟な素材で形成されている。
【００２１】
バックプレート１７０には図１に示すように穴１７２が設けられ、樹脂製の第１ホルダ１５０および第２ホルダ１５２が成形される際、金型内に穴開け加工済みのバックプレート１７０を配置し、樹脂製の第１ホルダ１５０および第２ホルダ１５２を穴１７２の位置にあわせて成形する。いわゆるインサート成形でバックプレート１７０の穴１７２に樹脂製の第１ホルダ１５０および第２ホルダ１５２を形成することによって、第１ホルダ１５０および第２ホルダ１５２の取付け位置精度の高い構造とされている。
【００２２】
穴１７２は図１に示すように、単純な直管状の穴ではなく段差やテーパなどが設けられ取付け面裏側が拡大された形状とされていてもよい。この場合、拡大された穴１７２内にもインサート成型時に樹脂が充填されるので第１ホルダ１５０、第２ホルダ１５２にはフランジ１５４、１５６が形成される。
【００２３】
すなわち穴１７２の形状をメンブレンシート１６０と反対側が大きく開口した、図１に示すような穴１７２とすることで、第１ホルダ１５０および第２ホルダ１５２は穴１７２を通してフランジ１５４、１５６と一体に形成されるので、直管状の穴と比較してより強固に固定可能な構成となる。
【００２４】
また図９、１０に示す従来例のように一体型のホルダ２５０ではリンク部材が干渉しないように周囲を避けて配置する必要上、設計の自由度が低くなり部材に薄肉部が生じる原因ともなるが、第１ホルダ１５０と第２ホルダ１５２に分割することで各リンク部材の形状や配置箇所の自由度が高い。
【００２５】
図１に示すようにメンブレンシート１６０は内部に接点部１６６を備えている。この接点部１６６上においてキートップ１１０との間に弾性部材１４０が接着剤などで固定されている。弾性部材１４０はゴム等を素材として略カップ状に形成され、上部中央に嵌合穴１４２を有し、内面の中央部には接点押下部１４４がメンブレンシート１６０に向けて突出形成されている。
【００２６】
キートップ１１０が押下されることによりキートップ１１０はメンブレンシート１６０（バックプレート１７０）に向けて平行を保ちながら移動し、キートップ１１０の裏面に設けられ嵌合穴１４２に嵌合する突起１１８が位置決め固定された弾性部材１４０の上部を押圧するので、弾性部材１４０は圧縮変形すると共に、内部に形成されている接点押下部１４４がメンブレンシート１６０の接点部１６６に当接してこれを押圧する。
【００２７】
接点部１６６はメンブレンシート１６０の、図示しないスペーサシートを挟んで貼合された図示しない上部シートと下部シートの、対向するそれぞれの箇所に電気接点が配置されており、メンブレンシート１６０が厚さ方向に押圧されると、上部シートと下部シートに設けられ対向するふたつの電気接点が接触して電気的に接続し、スイッチとして閉成状態となる。
【００２８】
キートップ１１０の押下を解除すると、各構成部品は弾性部材１４０とメンブレンシート１６０との復元力（弾性）によって元の状態に戻り、メンブレンシート１６０の接点部１６６が離れ、電気的接触が絶たれるためスイッチは開放状態となる。
【００２９】
キートップ１１０の裏側（メンブレンシート１６０に対向する側）には、第１リンク部材１２０の一端に設けられた回転軸１２４を回転可能に支持する回転支持部１１２と、第２リンク部材１３０の一端に設けられたスライド突起１３２を回転可能にかつ水平方向（メンブレンシート１６０の表面に沿った方向）に平行移動（運動）可能に支持するスライド支持部１１４とが設けられている。
【００３０】
略四辺形の枠形状とされた第１リンク部材１２０には、対向する２辺の中央付近に外側へ突出した回転軸１２８が設けられ、他の２辺の一方の端にはキートップ１１０の裏側に設けられた回転支持部１１２に回転可能に保持される回転軸１２４が設けられている。また他方の端にはバックプレート１７０の穴１７２に一体的に設けられた第２ホルダ１５２に回転可能かつ水平方向に平行移動（運動）可能に支持されるスライド突起１２２が設けられている。
【００３１】
第１リンク部材１２０は、第２リンク部材１３０と同一平面上で重なるように嵌め合わされ、第２リンク部材１３０の内側に第１リンク部材１２０が嵌り込む入れ子構造となる。このとき第１リンク部材１２０の回転軸１２８は第２リンク部材の対向する位置に設けられた軸穴１３６に嵌り込み、図３に示すように回転軸１２８を軸として互いに回転可能に組み合わされる。
【００３２】
第１ホルダ１５０、第２ホルダ１５２の位置に合わせてメンブレンシート１６０に設けられた穴１６２、１６４がそれぞれ第１ホルダ１５０、第２ホルダ１５２をクリアし、バックプレート１７０上にメンブレンシート１６０が貼付される。
【００３３】
リンク部材等は以下のように組み立てられる。すなわち第１リンク部材１２０の回転軸１２８を第２リンク部材１３０の軸穴１３６に嵌合することにより、第１リンク部材１２０と第２リンク部材１３０とを回転自在にＸ字状に組合わされ、また、第１リンク部材１２０の回転軸１２４をキートップ１１０裏側の回転支持部１１２に挿入されると共に、第２リンク部材１３０のスライド突起１３２をキートップ１１０裏側のスライド支持部１１４に回転可能かつ水平方向（メンブレンシート１６０の表面に沿った方向）に平行移動可能に挿入される。
【００３４】
Ｘ字状に組み合わされた第１リンク部材１２０と第２リンク部材１３０はバックプレート１７０上に設けられた穴１７２にインサート成型されている第１ホルダ１５０と第２ホルダ１５２とで位置決めされる。すなわち第１リンク部材１２０に設けられたスライド突起１２２は第２ホルダ１５２に挿入され、回転可能かつ水平方向（メンブレンシート１６０の表面に沿った方向）に平行移動可能に保持される。
【００３５】
第２リンク部材１３０に設けられた回転軸１３４は第１ホルダ１５０に挿入され、回転可能に保持される。
【００３６】
これによりキートップ１１０が押下された際、回転可能に支持された回転軸１２４、１３４はバックプレート１７０に対する水平位置は変わらず、その場所で回転するのみであるのに対して、スライド突起１２２、１３２はキートップ１１０が押下されるに従ってメンブレンシート１６０上およびキートップ１１０裏側を水平方向に移動する。
【００３７】
このとき第２ホルダ１５２の位置精度が悪い場合、例えばメンブレンシート１６０から浮き上がっていればスライド突起１２２は移動方向がキートップ１１０の押下方向にぶれる可能性があり、これがワブル感の原因となっている。
【００３８】
本願発明においては、第２ホルダ１５２は剛性の高いバックプレート１７０にインサート成形され一体化されているので位置精度悪化の原因が少なく、ワブル感を低減可能な構成とされている。また第１ホルダ１５０もまたバックプレート１７０にインサート成形されているので、第２ホルダ１５２に対する位置精度に優れた構成とされている。
【００３９】
さらに第１ホルダ１５０、第２ホルダ１５２をそれぞれ独立した部品としてバックプレート１７０にインサート成形しており、第１リンク部材１２０がクリアする必要のある空間が小さいので部材の肉厚に余裕ができ、キートップ１１０が押下された際の力の集中に際してもワブル感を低減可能な構成とされている。
【００４０】
＜参考例２＞
【００４１】
図５（Ａ）は参考例２に係るキースイッチ構造の一部分を拡大して示す平面図であり、図５（Ｂ）は当該箇所の断面図である。
【００４２】
本参考例キースイッチ構造は、バックプレート１７０に設けられた穴１７２を中心として、打ち出し加工による凸部１７４を設けた構成とされている。
【００４３】
すなわち、穴１７２を中心としてキートップ１１０側に凸となる凸部１７４をバックプレート１７０に設けることにより、樹脂製の第１ホルダ１５０および第２ホルダ１５２は、凸部１７４の上にインサート成形されることとなる。このため、第１ホルダ１５０および第２ホルダ１５２を成形する樹脂が凸部１７４の内側に形成された空間１７６にも充填される。
【００４４】
これにより、インサート成形された樹脂製の第１ホルダ１５０と第２ホルダ１５２は、空間１７６に充填され形成されたフランジ部分の樹脂と、穴１７２を通して一体として固定される。
【００４５】
すなわち本参考例では図１に示す参考例１で形成されているフランジ１５４、１５６に比較して空間１７６の容積はバックプレート１７０の厚さに制限されないため、参考例１のフランジ１５４、１５６よりも大きな樹脂製のフランジを形成することが可能な構成とされている。
【００４７】
図５（Ａ）に示す平面図では凸部１７４は円柱形状とされているが、これに限定せず平面視で三角柱、四角柱など種々の形状を備えた凸部１７４とされていてもよく、また複数の穴１７２を一個の凸部１７４に設ける構成とされていてもよい。
【００４８】
＜参考例２＞
【００４９】
図６（Ａ）は参考例２に係るキースイッチ構造の一部分を拡大して示す平面図であり、図６（Ｂ）は当該箇所の断面図である。
【００５０】
本参考例のキースイッチ構造は、バックプレート１７０に設けられた穴１７２を中心として、座ぐり加工による拡大部１７２Ｂを設けた構成とされている。
【００５１】
すなわち、穴１７２を中心として第１ホルダ１５０と第２ホルダ１５２の取付け面裏側の穴径を拡大する拡大部１７２Ｂをバックプレート１７０に設けることにより、樹脂製の第１ホルダ１５０および第２ホルダ１５２は、拡大部１７２Ｂに形成されたフランジ１５４、１５６と一体にインサート成形されることとなる。
【００５２】
すなわち本参考例では図１に示す参考例１で形成されているフランジ１５４、１５６に比較して、座ぐり加工された拡大部１７２Ｂに形成されているため、より大きな樹脂製のフランジ１５４、１５６として形成することが可能な構成とされている。このとき、拡大部１７２Ｂの大きさを稼ぐためにバックプレート１７０の厚さをより厚く設定してもよい。
【００５３】
＜参考例３＞
【００５４】
図７（Ａ）は参考例３に係るキースイッチ構造の一部分を拡大して示す平面図であり、図７（Ｂ）は当該箇所の断面図である。
【００５５】
本参考例のキースイッチ構造は、バックプレート１７０に設けられた穴１７２を中心として、絞り加工による凸部１７４を設けた構成とされている。
【００５６】
すなわち、穴１７２を中心としてキートップ１１０側に凸となる凸部１７４をバックプレート１７０に設けることにより、樹脂製の第１ホルダ１５０および第２ホルダ１５２は、凸部１７４の上にインサート成形されることとなる。このため、第１ホルダ１５０および第２ホルダ１５２を成形する樹脂が凸部１７４の内側に形成された空間１７６にも充填される。
【００５７】
これにより、インサート成形された樹脂製の第１ホルダ１５０と第２ホルダ１５２は、空間１７６に充填され形成されたフランジ部分の樹脂と、穴１７２を通して一体として固定される。
【００５８】
すなわち本参考例では図１に示す参考例１で形成されているフランジ１５４、１５６に比較して空間１７６の容積はバックプレート１７０の厚さに制限されないため、参考例１のフランジ１５４、１５６よりも大きな樹脂製のフランジを形成することが可能な構成とされている。
【００５９】
また、凸部１７４は絞り加工による成型であるため、打ち出し加工や切削加工に比較して空間１７６に角や鋭利な箇所を少なくでき、フランジ部分に応力が集中しにくい構成とされている。
【００６０】
図７（Ａ）に示す平面図では凸部１７４は半球形状とされているが、これに限定せず台形状、ピラミッド状など種々の形状を備えた凸部１７４とされていてもよく、また複数の穴１７２を一個の凸部１７４に設ける構成とされていてもよい。
【００６１】
＜第１実施形態＞
【００６２】
図８は本発明の第１実施形態に係るキースイッチ構造の一部分を示す断面図である。
【００６３】
本実施の形態のキースイッチ構造は、透明樹脂など光透過性を備えた素材で形成されたバックプレート１７０に、不透明な樹脂からなる第１ホルダ１５０と第２ホルダ１５２とをインサート成形した構成とされている。
【００６４】
バックプレート１７０にはＬＥＤなどの光源１８０が埋設されており、メンブレンシート１６０と電気的に接続され、給電されることで発光する。光源１８０は透明なバックプレート１７０を導光部材として、キートップ１１０をバックプレート１７０側から照明する。このとき、メンブレンシート１６０や弾性部材１４０もまた透明な素材で形成された導光部材とされていれば尚よい。
【００６５】
図８に示すようにキートップ１１０には透明な自照窓１９０が設けられ、バックプレート１７０を透過してキートップ１１０を照明する光源１８０の光をさらに透過する構造とされている。これによりキートップ１１０の上からは自照窓１９０を通して光源１８０の光が透過して見える。
【００６６】
このとき第１ホルダ１５０と第２ホルダ１５２とは、透明なバックプレート１７０に不透明な樹脂でインサート形成されている。このため光源１８０から発せられた光が第１ホルダ１５０と第２ホルダ１５２とで散乱され、光量が低下する事態を防止可能な構成とされている。
【００６７】
＜第２実施形態＞
【００６８】
本実施の形態のキースイッチ構造は、第１実施形態において、透明なバックプレート１７０上に、キートップ１１０側に凸となる複数の凸部を配列形成した構成とされている。
【００６９】
透明なバックプレート１７０の上に凸部を配列することにより、その凸部が光源１８０から導かれる光を反射し、キートップ１１０側からは発光するドットとして視認可能となる。
【００７０】
すなわち、透明なバックプレート１７０の上に設けられた凸部の配列が光源１８０の光を反射することでキートップ１１０を内側から照明する。これにより自照窓１９０を透過する光量を増加可能な構成とされている。
【００７１】
なお、バックプレート１７０に設けられる凸部は、バックプレート１７０を形成する透明な樹脂板に予め設けられていても、第１ホルダ１５０と第２ホルダ１５２とをインサート成形中、同時に設けられても、あるいはインサート成形後に新たに設けられてもよい。
【００７２】
＜まとめ＞
【００７３】
以上、本発明の実施例について記述したが、本発明は上記の実施例に何ら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において種々なる態様で実施し得ることは言うまでもない。例えば本発明はキースイッチ構造に関するものであるが、これ以外にもリンク部材を用いた可動部品の構造に応用することもできる。
【００７４】
すなわち、板状の部材上にリンク部材を保持する際に、リンク部材を保持する保持手段を板状の部材に固定する固定構造として種々の構造に本発明を応用することができる。
【符号の説明】
【００７５】
１１０ キートップ
１１２ 回転支持部
１１４ スライド支持部
１１８ 突起
１２０ リンク部材
１２２ スライド突起
１２４ 回転軸
１２８ 回転軸
１３０ リンク部材
１３２ スライド突起
１３４ 回転軸
１３６ 軸穴
１４０ 弾性部材
１４２ 嵌合穴
１４４ 接点押下部
１５０ 第１ホルダ
１５２ 第２ホルダ
１５４ フランジ
１６０ メンブレンシート
１６２ 穴
１６６ 接点部
１７０ バックプレート
１７２Ｂ      拡大部
１７２ 穴
１７４ 凸部
１７６ 空間
１８０ 光源
１９０ 自照窓
【図１】
0005760670.tif 000002
【図２】
0005760670.tif 000003
【図３】
0005760670.tif 000004
【図４】
0005760670.tif 000005
【図５】
0005760670.tif 000006
【図６】
0005760670.tif 000007
【図７】
0005760670.tif 000008
【図８】
0005760670.tif 000009
【図９】
0005760670.tif 000010
【図１０】
0005760670.tif 000011