(57)【要約】【課題】  構造が簡単で、簡易に作製することができ、ボタン部あるいはカバー体に繰り返し使用による疲労破損なども生じ難いキースイッチ装置を提供する。【解決手段】  キー筐体２と、キー筐体２内に設置されたタクトスイッチ３と、キー筐体２の開口部２ａを覆うように設けられたカバー体５とを含んで、キースイッチ装置１を構成する。カバー体５は、タクトスイッチ３に対向する位置に円形の透孔部６を備え、透孔部６内には、カバー体５とは独立の円筒状のボタン部７が同一軸線上に嵌着され、ボタン部７の外周面には、ボタン部７の軸線方向に離れた位置で、かつ、透孔部６の内周部６０に係合し得る第１および第２の突起８，９が形成される。第１および第２の突起８，９の透孔部６の内周部６０に対する係合によって、ボタン部７の透孔部６からの脱落および抜けが防止されるとともに、ボタン部７が透孔部６内を軸線方向に沿って移動可能に保持される。【選択図】      図２
2013254578.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
開口部を有するキー筐体と、
前記キー筐体内に設置されたタクトスイッチと、
前記キー筐体の前記開口部を覆うように設けられ、前記タクトスイッチに対向する位置に、円形の透孔を形成する透孔部を有するカバー体と、
前記透孔部に、前記透孔に軸線と同一軸線を成すように嵌着される円筒状のボタン部であって、外周部の、軸線方向一端部寄りに設けられる第１の突起および外周部の、軸線方向他端部寄りに設けられる第２の突起を有するボタン部と、を含むことを特徴とするキースイッチ装置。
【請求項２】
前記ボタン部は、押圧操作されない状態では、前記タクトスイッチにおける作動子に接触した状態に維持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】
前記カバー体および前記ボタン部は、合成樹脂の成型体から成ることを特徴とする請求項１または２に記載のキースイッチ装置。
【請求項４】
前記透孔部の内周部は、前記タクトスイッチ側に向かって漸次縮径するテーパ状部を含むことを特徴とする請求項１〜３のいずれか１つに記載のキースイッチ装置。
【請求項５】
前記第１の突起は、前記タクトスイッチ側に設けられ、前記第２の突起は、前記カバー体の表面側に設けられることを特徴とする請求項１〜４のいずれか１つに記載のキースイッチ装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電子機器などの入力装置として用いられるキースイッチ装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来技術のキースイッチ装置として、タクトスイッチが設置されたキー筐体に、ボタン部を備えたカバー体が前記キー筐体の開口部を覆うように設けられたキースイッチ装置を挙げることができる。このようなキースイッチ装置の一例について、図６および図７を参照して略述する。
【０００３】
図６は、従来技術のキースイッチ装置１００を模式的に示す断面図であり、図７は図６におけるＸ部の拡大平面図である。図示のキースイッチ装置１００は、一面が開口するキー筐体１０１内に、タクトスイッチ１０２が、基板１０３に搭載された状態で収容されている。前記キー筐体１０１の開口部には、合成樹脂の成型体から成るカバー体１０４が、該開口部を覆うように装着されている。
【０００４】
前記カバー体１０４における前記タクトスイッチ１０２に対向する部位には、ボタン孔１０５が形成され、このボタン孔１０５内には、前記カバー体１０４のボタン孔１０５に臨む内周面から延びる２本のアーム部１０６，１０７と、各アーム部１０６，１０７の遊端部が連なって支持されるボタン部１０８とが設けられている。
【０００５】
前記カバー体１０４、各アーム部１０６，１０７およびボタン部１０８は、合成樹脂の一体成型体から成る。各アーム部１０６，１０７が棒状の合成樹脂から成るので、ボタン部１０８は、図６の矢符ａ方向に弾性復元力によって搖動可能にカバー体１０４に支持される。
【０００６】
したがって、ボタン部１０８の上面を手指などで押圧操作すると、該ボタン部１０８の脚部１０８ａが、タクトスイッチ１０２における図示しない弾性部材で上向きに付勢された作動子１０２ａに作用する。ボタン部１０８の操作に伴う作動子１０２ａの上下動によって、作動子１０２ａの下面に形成された図示しない接点部が、基板１０３上にプリント配線された図示しない電極端子に接離し、これによってスイッチのオン・オフ機能が奏せられる。
【０００７】
これに対し、特許文献１，２には、カバー体とは独立にボタン部が形成されたキースイッチ装置が開示されている。特許文献１では、弾性を有する成形材から成る角柱状のボタン部である操作ボタン本体の側部に、抜け止め突起および脱落防止ストッパ受けを設け、支持側（カバー体）に、抜け止め突起受けおよび脱落防止ストッパを設けた操作ボタンの支持機構が示されている。このような構成によって、操作ボタン本体のスイッチ操作機能としての上下動を許容しながら、操作ボタン本体の支持体からの脱落および抜けの防止を図っている。
【０００８】
また、特許文献２では、角柱状のボタンがカバー体であるキーパッドの開口部に挿入可能に構成されるボタンおよびキーパッドが示されている。そして、このボタンの側部には、下部に面取りされたフランジを有する弾性フィンガが形成され、この弾性フィンガによって、ボタンを前記キーパッドの開口部に対して、スイッチ操作機能として上下動が可能であり、かつ、抜け出し不能に挿入保持することができる構成が提案されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００９】
【特許文献１】実開昭５３−３２３７１号公報
【特許文献２】特開平１０−２５５５８５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
図６に示されるようなキースイッチ装置の場合、ボタン部１０８が、ボタン孔１０５の孔壁から延びる２本のアーム部１０６，１０７によって弾性搖動可能に支持されている。そのため、ボタン部１０８を繰返し押圧操作すると、アーム部１０６，１０７の孔壁からの延出基部１０６ａ，１０７ａが疲労劣化し易く、これによって、アーム部１０６，１０７が折損する事態も生じることがある。また、輸送時や保管時においても、衝撃などによってアーム部１０６，１０７が折損するという問題がある。
【００１１】
このように、アーム部１０６，１０７が折損すると、カバー体全体を交換する必要があり、ユーザの費用負担が大きくなる。また、カバー体１０４はボタン部１０８とともに樹脂による一体成型体から成るので、成型時に、ボタン部が金型のコア部にとられ（拘束され）易く、アーム部１０６，１０７が折損しないよう慎重に離型する必要があり、成型が困難であるという問題がある。
【００１２】
さらに、この種のキースイッチ装置においては、ボタン部１０８の操作時におけるクリック感が製品価値として重要であり、このクリック感には、前記脚部１０８ａの下面と前記作動子１０２ａの上面との隙間ｄの設定が極めて重要な要因となる。隙間ｄが大き過ぎるとクリック感は悪くなり、理想的には隙間ｄはゼロであるが、隙間ｄをゼロで設計すると、公差がマイナス（すなわち、隙間がゼロ以下）になることがあり、ボタン部がスイッチを弾性的に押しっぱなしという事態が生じることになる。
【００１３】
そのため、公差が最大になっても、隙間ｄがゼロとなるよう設計する必要があるが、図示のような構造の場合、介在する部品が多く、特に、ボタン部はサイズが大きいカバー体１０４に依存するため、隙間ｄの公差のバラつきが大きく、設計が困難であるという問題がある。
【００１４】
一方、特許文献１，２に示されるようなキースイッチ装置においては、ボタン部がカバー体とは独立に構成されるため、前記のような問題が生じない。しかし、ボタン部のカバー体からの脱落ないしは抜け出し防止のための部片が、いずれも、スリットを伴った弾性部片からなり、このスリットの存在が、ボタン部の強度を弱める要因となる懸念があるとともに、ボタン部の構造を複雑化している。また、カバー体側には、これら部片に整合する部位を設ける必要があり、そのため、カバー体の構造も複雑となる。
【００１５】
したがって、本発明の目的は、構造が簡単で、簡易に作製することができ、ボタン部あるいはカバー体に繰り返し使用による疲労破損なども生じ難いキースイッチ装置を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【００１６】
本発明は、開口部を有するキー筐体と、
前記キー筐体内に設置されたタクトスイッチと、
前記キー筐体の前記開口部を覆うように設けられ、前記タクトスイッチに対向する位置に、円形の透孔部が形成されるカバー体と、
前記透孔部内に、該透孔部と同一軸線を成すように嵌着される円筒状のボタン部であって、外周部の、軸線方向一端部寄りに設けられる第１の突起および外周部の、軸線方向他端部寄りに設けられる第２の突起を有するボタン部と、を含むことを特徴とするキースイッチ装置である。
【００１７】
また、本発明において、前記ボタン部は、押圧操作されない状態では、前記タクトスイッチにおける作動子に接触した状態に維持されていることを特徴とする。
【００１８】
さらに、本発明において、前記カバー体および前記ボタン部は、合成樹脂の成型体から成ることを特徴とする。
【００１９】
さらに、本発明において、前記透孔部の内周部は、前記タクトスイッチ側に向かって漸次縮径するテーパ状部を含むことを特徴とする。
【００２０】
さらに、本発明において、前記第１の突起は、前記タクトスイッチ側に設けられ、前記第２の突起は、前記カバー体の表面側に設けられることを特徴とする。
【発明の効果】
【００２１】
本発明によれば、カバー体とは独立のボタン部が前記透孔部に同一軸線を成すように嵌着され、かつ、該透孔部内を透孔部の軸線方向に沿って移動可能とされているので、このボタン部を押圧操作することによって、タクトスイッチのスイッチ操作がなされる。この場合、ボタン部はカバー体とは独立であるから、ボタン部あるいはカバー体に、繰返し使用による疲労破損などが生じる懸念がない。
【００２２】
また、ボタン部は透孔部に遊挿された状態で保持されているので、押圧操作によるタクトスイッチのクリック感が直接手指に伝わる。そのため、設計上の公差の影響を受けず、所望のクリック感を発現させることができる。そして、第１および第２の突起の前記透孔部に対する係合によって、ボタン部が脱落しあるいは抜け出すことが防止される。
【００２３】
この第１および第２の突起は、スリットなどの形成を伴わず、単にボタン部の外周面に突出するよう形成されているだけであるので、ボタン部の構造が複雑化せず、強度も確保される。
【００２４】
また、本発明によれば、前記ボタン部は、カバー体とは独立で、押圧操作が成されない状態では、前記タクトスイッチにおける作動子に接触した状態に維持されているので、前述のような公差の影響を受けず、押圧操作時の理想的なクリック感が得られる。
【００２５】
また、本発明によれば、前記カバー体およびボタン部は、合成樹脂の成型体から成るので、ボタン部を透孔部に挿入して組み立てる際に、前記突起の一方が透孔部に係合するにも関わらず、双方が弾性変形して、この挿入が可能となる。
【００２６】
また、本発明によれば、前記円形の透孔部の内周部は、前記タクトスイッチ側に漸次縮径するテーパ状部を含むので、ボタン部を透孔部に挿入して組み立てる場合に、前記突起の一方と透孔部との干渉抵抗が緩和され、挿入が容易に成される。
【００２７】
また、本発明によれば、前記第１および第２の突起のうち、第１の突起は、前記タクトスイッチ側に位置するので、前記透孔部のタクトスイッチ側の縁部に係合して、ボタン部がカバー体側に抜け出すことが防止される。
【００２８】
また、第２の突起は、前記カバー体の表面側に位置するので、前記透孔部のカバー体の表面側の縁部に係合して、ボタン部がタクトスイッチ側に脱落することが防止され、また、ボタン部の押圧操作の際にタクトスイッチが過度に押されることが防止される。
【図面の簡単な説明】
【００２９】
【図１】本発明の一実施形態のキースイッチ装置１を示す平面図である。
【図２】図１における切断面線ＩＩ−ＩＩから見た断面図である。
【図３】図２におけるセクションＡの拡大断面図である。
【図４】キースイッチ装置１を構成するボタン部７の斜視図である。
【図５】ボタン部７の平面図である。
【図６】従来技術のキースイッチ装置１００を模式的に示す断面図である。
【図７】図６におけるＸ部の拡大平面図である。
【発明を実施するための形態】
【００３０】
図１は、本発明の一実施形態のキースイッチ装置１を示す平面図であり、図２は図１における切断面線ＩＩ−ＩＩから見た断面図であり、図３は図２におけるセクションＡの拡大断面図であり、図４はキースイッチ装置１を構成するボタン部７の斜視図である。
【００３１】
本実施形態のキースイッチ装置１は、合成樹脂の成型体から成るキー筐体２内に、１０個のタクトスイッチ３が、基板４に搭載された状態で設置されている。前記キー筐体２は一面が開口しており、この開口部２ａには合成樹脂の成型体から成るカバー体５が、該開口部２ａを覆うように設置されている。カバー体５は、前記タクトスイッチ３や基板４の交換あるいは補修などのメンテナンスが可能なように、キー筐体２から取り外し自在とされている。
【００３２】
前記カバー体５は、前記タクトスイッチ３に対向する位置に１０個の円形の透孔部６を備え、前記透孔部６内には、前記カバー体５とは独立の有底円筒状のボタン部７が同一軸線を成すように嵌着されている。
【００３３】
前記タクトスイッチ３としては、汎用されている公知のタクトスイッチが用いられ、前記基板４上に搭載されるスイッチ本体３０と、該スイッチ本体３０に対して上下方向（基板４に対して垂直方向）に搖動可能に保持される作動子３１とから成る。前記作動子３１は、図示しない圧縮コイルばねや板ばねなどの弾性体から成る弾性部材によって、上向きに付勢されており、その下端面には、前記基板４上にプリント配線される図示しない電極端子に接離する接点部（図示せず）を備えている。
【００３４】
前記基板４には、前記タクトスイッチ３および後述するＬＥＤ(Light Emitting Diode)１２の他に、各種電子部品や電源部などが搭載され、これらを繋ぐプリント配線もなされている。そして、前記基板４は、図示を省略する板金シャーシを介してビス４ａによって、キー筐体２の底部に固定されている。
【００３５】
前記ボタン部７は合成樹脂の成型体から成り、中空円筒状の外筒部７０と、該外筒部７０の一端部を閉塞する底部７１と、前記外筒部７０と同線状に前記底部７１に一体とされた円柱状の脚部７２とによって構成されている。前記ボタン部７は、底部７１を上にして、すなわち、該底部７１が前記カバー体５の表面側に露出するよう前記透孔部６に嵌着され、この状態では、自重によって前記脚部７２の下端面７２ａが前記作動子３１の上端の被作用面３１ａに当接する。
【００３６】
前記ボタン部７（外筒部７０）の外周面７３には、前記ボタン部７の軸線方向（軸線Ｌに沿った方向）に離れた位置で、かつ、前記透孔部６の内周部６０に係合し得る第１および第２の突起８，９が形成されている。前記透孔部６の内周部６０は、前記タクトスイッチ３側に漸次縮径するテーパ状部６０ａと、該テーパ状部６０ａの先端に内鍔状に連なって形成される最小径部６０ｂとから成る。
【００３７】
前記第１の突起８の頂部と前記軸線Ｌとの距離ｄ１、および、前記第２の突起９の頂部と前記軸線Ｌとの距離ｄ２が、いずれも前記最小径部６０ｂの内径Ｄの２分の１（半径）より大とされている。これによって、前記第１および第２の突起８，９が、前記透孔部６の内周部６０に係合し、ボタン部７の前記透孔部６からの脱落および抜けが防止されるとともに、前記ボタン部７が、前記透孔部６内を前記軸線Ｌ方向に沿って移動（上下動）可能に保持される。
【００３８】
前記第１の突起８は、前記外筒部７０の下端部側外周部に、周方向に等間隔（１２０°毎）で３個形成されている。また、前記第２の突起９は、前記中空円筒部７０の上端部側外周部に、周方向に等間隔（１２０°毎）で３個形成されている。そして、第１および第２の突起８，９は、平面視で周方向に６０°の位相差を以って位置付けられている。
【００３９】
このような第１の突起８および第２の突起９の配置関係によって、前記ボタン部７の前記透孔部６内での前記軸線Ｌ方向に沿った移動自在な遊挿状態が、ガタ付きが少なく安定化される。前記第１の突起８の下端外周角部８ａは、面取り形状とされ、ボタン部７を前記透孔部６内に挿入する際、前記最小径部６０ｂを、弾性変形を伴って通過させ易いように構成されている。
【００４０】
このように、第１の突起８を、前記最小径部６０ｂを通過させて、透孔部６にボタン部７を遊挿させた状態では、第１の突起８および第２の突起９が、透孔部６の内周部６０に係合するので、各ボタン部は、カバー体５から脱落することがない。特に、カバー体５は、前記のようにメンテナンスなどのため、キー筐体２から取り外し、反転させた状態で置かれたりすることがあるが、このような場合でも、不意にボタン部７が脱落して紛失するようなことがない。また、第２の突起９の前記内周部６０に対する係合によって、ボタン部７の過度の押し込みが防止され、タクトスイッチ３の前記作動子３１を破損させる恐れも生じない。
【００４１】
前記キー筐体２には、さらに、他の電子機器と接続するためのＵＳＢ(Universal 
Serial Bus)コネクタ１０，１１が設けられ、また、基板４の各タクトスイッチ３の近傍位置には、発光素子であるたとえば発光ダイオード（Light Emitting Diode：略称ＬＥＤ）１２が搭載されている。
【００４２】
カバー体５の表面側における各ＬＥＤ１２に対応する位置には、報知用小窓１３が設けられて、カバー体５の裏面側には、ＬＥＤ１２からの光をこの報知用小窓１３に導光するガイド筒１４が設けられている。
【００４３】
前記いずれかのボタン部７が押圧操作され、これに対応するタクトスイッチ３が作動したときに、当該タクトスイッチ３の近傍のＬＥＤ１２が点灯される。したがって、ガイド筒１４を経た報知用小窓１３からの発光によって、操作者は目的のスイッチ操作が正しく行われたことを確認することができる。
【００４４】
前記のように構成されるキースイッチ装置１を組み立てる際には、カバー体５の各透孔部６に、ボタン部７を圧入する。このとき、第１の突起８を透孔部６の前記テーパ状部６０ａに沿わせるようにして挿入し、第１の突起８の面取り形状の下端外周角部８ａを前記最小径部６０ｂに作用させて、前記外筒部７０を縮径させるように弾性変形させて、当該最小径部６０ｂを通過させる。
【００４５】
第１の突起８が最小径部６０ｂを通過すると、ボタン部７の組付けが完了する。この組付け状態では、第２の突起９が透孔部６に係合するので、ボタン部７が透孔部６から脱落することがなく、透孔部６内を前記軸線Ｌ方向（上下方向）に沿って移動自在に保持される。
【００４６】
全てのボタン部７が組付けられた後、カバー体５が、事前にタクトスイッチ３などが設置されたキー筐体２の開口部２ａに設置される。このとき、各ボタン部７は上下に移動自在に保持されているので、前記脚部７２が前記タクトスイッチ３における作動子３１に乗るようにして脚部７２の下端面７２ａが前記作動子３１の被作用面３１ａに当接する。この当接状態は、ボタン部７が操作されない限り、自重によって維持される。
【００４７】
前記のように組み立てられたキースイッチ装置１において、操作者は前記複数のボタン部７のうちの目的のボタン部７の底部７１を前記軸線Ｌ方向に沿って押圧操作をする。これに伴い、脚部７２が、タクトスイッチ３の作動子３１をその付勢弾力に抗して押し下げ、前記接点部と電極端子とを接触させ、これによって、所定のスイッチング動作がなされる。
【００４８】
このような押圧操作前では、脚部７２の下端面７２ａが作動子３１の被作用面３１ａに当接した状態であるので、ボタン部７の押圧操作と同時に、作動子３１の弾性反力によるクリック感が直接脚部７２に伝わり、操作者はその手指に良好な感触を得ることができる。
【００４９】
このように、ボタン部７が自重によってタクトスイッチ３に乗った状態とされ、これによって理想的なクリック感が得られるので、前記従来技術のように、加工公差を考慮した設計上の難しさも生じない。また、このような押圧操作においては、ボタン部７とカバー体５との間に、大きな弾性変形をもたらすような応力が発生しないので、繰返し操作によっても応力の蓄積・残留がなく、前記従来技術のような疲労破損が生じる懸念もない。
【００５０】
また、テーパ状部６０ａの存在によって、前記透孔部６におけるカバー体５の表面側の開口面積が、ボタン部７の平面積より大きく確保される。そのため、手指によるボタン部７の押圧操作の際に、手指がカバー体５の表面に触れる割合が少なく、カバー体５の表面が押圧操作の際の障害になることが少なくなる。
【００５１】
なお、前記実施形態では、キースイッチ装置１を、独立した専用のスイッチ装置として説明したが、これに限らず、各種電子機器の筐体に組み込まれたもの、あるいは、その一部として一体に構成されたものであってもよい。このような構成によってもまた、前記実施形態と同様な効果を達成することができる。
【００５２】
また、前記実施形態では、タクトスイッチ３およびボタン部７が、各１０個の例について説明したが、これらの数は１０個に限定されないことは当然である。
【００５３】
さらに、本発明の他の実施形態では、ボタン部７の手指が接触する部位（底部７１）を、暗がりでもその位置が認識できるように、蛍光剤あるいは蓄光剤を添加した樹脂によって、この部位を成型するようにしてもよい。加えて、ボタン部７における脚部７２の下端面７２ａを含む下端部を軟質の樹脂で構成することも可能であり、これによって、剛体と軟質材との当たりによる違った感触のクリック感も得られる。このような構成によってもまた、前記実施形態と同様な効果を達成することができる。
【００５４】
また、本発明の他の実施形態では、ボタン部７自体に、あるいは、カバー体５の各透孔部６の近傍に、各ボタン部７の機能の種類を刻印などで付すことも可能である。このような構成によってもまた、前記実施形態と同様な効果を達成することができる。
【符号の説明】
【００５５】
１  キースイッチ装置
２  キー筐体
２ａ  開口部
３  タクトスイッチ
５  カバー体
６  透孔部
７  ボタン部
８  第１の突起
９  第２の突起
３１  作動子
３１ａ  被作用面
６０  内周部
６０ａ  テーパ状部
７３  外周面
Ｌ  軸線
【図１】
2013254578.tif 000003
【図２】
2013254578.tif 000004
【図３】
2013254578.tif 000005
【図４】
2013254578.tif 000006
【図５】
2013254578.tif 000007
【図６】
2013254578.tif 000008
【図７】
2013254578.tif 000009