(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
キートップの裏面側に設けられたパンタグラフ構造により前記キートップを上げ下ろしするキーボードスイッチにおいて、
互いに相補関係の傾斜角度で傾斜して配置され、互いに回転自在に交差枢着される第１および第２の枠材と、
前記第１の枠材の下端部を回転自在に軸承するとともに、前記第２の枠材の下端部を摺動自在に保持する基板と、
前記第１および第２の枠材の上端部をそれぞれ遊嵌する結合プレートと、
前記結合プレート上に配置されるキートップと、を備え、
前記第１の枠材は、それぞれに軸承溝と軸承板とが形成され、平行配置される２本の第１の腕木を有し、
前記第２の枠材は、それぞれに軸承溝と軸承板とが形成され、平行配置される２本の第２の腕木を有し、
前記第１の腕木の軸承溝と前記第２の腕木の軸承板とは、前記第１および第２の腕木の長手方向に沿って回転自在に嵌合され、
前記第２の腕木の軸承溝と前記第１の腕木の軸承板とは、前記第１および第２の腕木の長手方向に沿って回転自在に嵌合されることを特徴とするキーボードスイッチ。
【請求項２】
前記キートップは、前記結合プレート上に嵌脱自在に取り付けられることを特徴とする請求項１に記載のキーボードスイッチ。
【請求項３】
前記第１および第２の枠材の交差位置は、前記第１および第２の腕木の中央より下側に設けられることを特徴とする請求項１または２に記載のキーボードスイッチ。
【請求項４】
前記第１と第２の枠材は、前記第１および第２の腕木の下端部から１／３の位置において互いに回転自在に交差枢着されることを特徴とする請求項３に記載することを特徴とするキーボードスイッチ。
【請求項５】
前記第１の腕木の軸承溝と軸承板とは、前記第１の腕木の短手方向に隣接して形成され、
前記第２の腕木の軸承溝と軸承板とは、前記第２の腕木の短手方向に隣接して形成され、
前記第１および第２の腕木の軸承板はそれぞれ円弧状に形成され、
前記第１および第２の腕木の軸承溝は、嵌合される軸承板の円弧状の面に沿った形状に形成されることを特徴とする請求項１乃至４のいずれかに記載のキーボードスイッチ。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明が属する技術分野】
本発明は、キーボードスイッチに関し、特に、薄型に形成されたノート型パソコンに用いて好適なキーボードスイッチに関する。
【０００２】
【従来の技術】
卓上型計算機が開発されて以来、キーボードスイッチはデータ入力装置として多用されるようになり、使用上のニーズが高まってきた。特にノート型パソコンが開発されるに当たって、キーボードスイッチはパソコンに対して一体に組み込まれ、パソコンにとって必要不可欠な電子部品となっている。
【０００３】
キーボードスイッチの構造も、ノート型パソコンの厚みが２ｃｍを切るようになってから、いわゆるパンタグラフ型と呼ばれる薄型構造のキースイッチを複数個薄いフィルムの上に配列したメンブレン型キーボードスイッチが用いられている。
【０００４】
パンタグラフ型キースイッチは、例えば特開平６−３６６４７号公報に記載されているように、回転支承部を中心としてその上側から一方向に延びる延出部と、その下側から他方向に上記延出部と平行に延びる腕とを有する２本のリンク部材を互いの腕の中心よりも上側の交差点で回転自在に交差させて交差体を形成するとともに、これら交差体と間隔を保って同じ構成の交差体を配設してパンタグラフ形状体を構成し、交差体の交差点を中心として右側に位置するリンク部材の先端をキートップの裏側および、フレキシブル回路基板の上に配置されたホルダプレート上に回転自在に軸承すると共に、その左側に位置するリンク部材の先端をキートップの裏側とホルダプレートに対して回転自在にかつ摺動自在に支承し、キートップを押し下げたとき、パンタグラフ形状体の枢着棒がスイッチング部材を作用させると共に、折り畳んだパンタグラフ形状体の延出部を平行に保持させるような構成を有する。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
上述の如き従来のキースイッチは、パンタグラフ形状体の枢着棒がタクタイルゴムキャップの頭部を押し圧してスイッチング部材を作用させるので、パンタグラフ形状体の高さのみならず、タクタイルゴムキャップ自体の高さも大きくしなければならないと言う薄型傾向に対する欠点があった。
また、キートップ自体がパンタグラフ形状体上部の一方端を枢着し、他方端を摺動自在に保持しているため、キートップをパンタグラフ形状体と不可分の状態にしており、キ−トップを交換するとき、パンタグラフ形状体をも崩さなければならなかった。
【０００６】
本発明は、上述の如き従来の不都合を改善しようとするもので、その目的は、キーボードスイッチの高さを可及的に低く押さえると共に、キートップのみを簡単に交換できるキーボードスイッチを提供することにある。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
本発明の一態様によれば、キートップの裏面側に設けられたパンタグラフ構造により前記キートップを上げ下ろしするキーボードスイッチにおいて、互いに相補関係の傾斜角度で傾斜して配置され、互いに回転自在に交差枢着される第１および第２の枠材と、前記第１の枠材の下端部を回転自在に軸承するとともに、前記第２の枠材の下端部を摺動自在に保持する基板と、前記第１および第２の枠材の上端部をそれぞれ遊嵌する結合プレートと、前記結合プレート上に配置されるキートップと、を備え、前記第１の枠材は、それぞれに軸承溝と軸承板とが形成され、平行配置される２本の第１の腕木を有し、前記第２の枠材は、それぞれに軸承溝と軸承板とが形成され、平行配置される２本の第２の腕木を有し、前記第１の腕木の軸承溝と前記第２の腕木の軸承板とは、前記第１および第２の腕木の長手方向に沿って回転自在に嵌合され、前記第２の腕木の軸承溝と前記第１の腕木の軸承板とは、前記第１および第２の腕木の長手方向に沿って回転自在に嵌合されることを特徴とするキーボードスイッチが提供される。
本発明の一態様によれば、前記キートップは、前記結合プレート上に嵌脱自在に取り付けられる。
本発明の一態様によれば、前記第１および第２の枠材の交差位置は、前記第１および第２の腕木の中央より下側に設けられる。
本発明の一態様によれば、前記第１と第２の枠材は、前記第１および第２の腕木の下端部から１／３の位置において互いに回転自在に交差枢着される。
本発明の一態様によれば、前記第１の腕木の軸承溝と軸承板とは、前記第１の腕木の短手方向に隣接して形成され、前記第２の腕木の軸承溝と軸承板とは、前記第２の腕木の短手方向に隣接して形成され、前記第１および第２の腕木の軸承板はそれぞれ円弧状に形成され、前記第１および第２の腕木の軸承溝は、嵌合される軸承板の円弧状の面に沿った形状に形成される。
【０００８】
【発明の実施の形態】
次に、本発明の一実施の形態を、図面を用いて詳細に説明する。
図１は、本発明に係るキーボードスイッチを構成するキースイッチの分解側面図である。図１に示すように、キースイッチ１は、キートップ１１、結合プレート２１、内溝リンク部材３１、外溝リンク部材５１、タクタイルゴムキャップ７１、ヒンジ枠体８１、フィルム状回路基板９１、及びバックプレート９４からなる。
【０００９】
キートップ１１は、上面１２に、文字、数字等が表記されており、凹んだ裏面側には、結合プレート２１と係合する係合突起１３、１４が形成されている。結合プレート２１は薄い合成樹脂板からなり、図２に明確に示すように、タクタイルゴムキャップ７１を押圧する平板部２２を有し、その前後に、内溝リング部材３１と外溝リング部材５１とを係合させる段部２３、２４を有する。また、段部２３，２４の近傍には、キートップ１１の係合突起１３、１４と契合する係合穴２５、２６を有する。
【００１０】
内溝リンク部材３１は、合成樹脂材からなる。図３に明確に示すように、内溝リンク部材３１は、平行かつ対称に配置された２つの腕木３２、３３を有する。腕木３２、３３の一端は、断面円形の連結棒３４で結合され、他方端には、各々外側に向いて、突起３５、３６が突出している。連結棒３４の方向から見て、腕木３２、３３全体の長さのほぼ２／３の位置に、円弧部３７、３８を有する軸承板３９、４０とこれの内側に隣接して軸承溝４１、４２が形成されていて、軸承板３９、４０と軸承溝４１、４２でそれぞれ、第１軸承部４３、４４が形成されている。腕木３２、３３は、軸承部３９、４０を中心として、連結棒３４側と突起３５、３６側とで段違いにかつ平行に形成されている。
【００１１】
外溝リンク部材５１は、合成樹脂材からなる。図４に明確に示すように、外溝リンク部材５１は、平行かつ対称に配置された２つの腕木５２、５３を有する。腕木５２、５３の一端は、断面円形の連結棒５４で結合され、その両端の延長上に突起５５、５６が突出している。他方端は、断面円形の連結棒５７で結合されている。連結棒５４の方向から見て、腕木５２、５３全体の長さのほぼ１／３の位置に、円弧部５８、５９を有する軸承板６０、６１と、これの外側に隣接して軸承溝６２、６３が形成されていて、これら軸承板６０、６１と軸承溝６２、６３とで第２軸承部６４、６５が形成されている。腕木５２、５３は、第２軸承部６４、６５を中心として、連結棒５４側と連結棒５７側とで段違いにかつ平行に形成されている。
【００１２】
タクタイルゴムキャップ７１は、図１，５に示すように、合成ゴムにより、中空の椀型に形成されていて、上部の押圧部７２を上から押圧すると、タクタイル部７３がクリック感覚を生じながら潰れ、内部に設けられた可動接点７４が基板であるフィルム状回路基板９１上に形成された固定接点９２、９３と接触して固定接点９２、９３を導通させる。
【００１３】
次に、本発明に係るキーボードスイッチの組立と作用について、詳細に説明する。
先ず、ヒンジ枠体８１をフィルム状回路基板９１の上に適当な手段、例えば、基板となるフィルム状回路基板９１の下に宛われた金属板から延びる爪によって挟み込むなどして固定した後、タクタイルゴムキャップ７１の下縁部７５に薄く接着剤を塗布し、フィルム状回路基板９１の固定接点９２、９３上にこれを接着しておく。次いで、腕木３２、３３の第１軸承部４３、４４の軸承溝４１、４２に、第２軸承部６４、６５の軸承板６０、６１を回転自在にはめ込んでパンタグラフ構造を構成する。この動作で腕木５２、５３の第２軸承部６４、６５の軸承溝６２、６３、に第１軸承部４３、４４の軸承板３９、４０が回転自在にはまり込んで、腕木３２、３３と、腕木５２、５３とをＸ状に回転自在に交差して、パンタグラフ構造が組み立てられる。
【００１４】
その後、腕木３２、３３の先端に設けられた突起３５、３６をヒンジ枠体８１の表面に設けられた軸受穴８２に回動自在にパチンとはめ込み、腕木５２、５３の先端に設けられた突起５５、５６をヒンジ枠体８１の表面に設けられたスライド溝８３に摺動自在にはめ込む。この組立時に、腕木５２、５３を連結する連結棒５７を結合プレート２１の段部２４上に載置する。その後、結合プレート２１上にキートップ１１を載置し、キートップの裏面に突出する係合突起１３、１４を結合プレート２１の係合穴２５、２６にはめ込んで固定し、本発明に係るキーボードスイッチの組立は終わる。
【００１５】
図６は、組立を終わり、タクタイルゴムキャップ７１が延びきって、スイッチがオフの状態にある本発明に係るキーボードスイッチの断面図である。この状態からキートップ１１の何れの部分でも手指で押し圧すると、腕木３２、３３、５２、５３等が形成するパンタグラフ構造が潰れ、キートップ１１が平行して降下すると共に、キートップ１１の裏面に結合した、結合プレート２１がタクタイルゴムキャップ７１を押圧し、クリック感覚を生じながら潰れ、可動接点７４が固定接点９２、９３と接触する。この時、腕木３２、３３、５２、５３は段違いに構成されているため、腕木３２と５２、３３、５３が完全に上下方向に重なる。
キートップ１１から手指を離すとタクタイルゴムキャップ７１の復元力でキートップ１１を押し上げ、図７の状態に復帰してスイッチはオフの状態になる。
【００１６】
以上、本発明を上述の実施の形態により説明したが、上記のフイルム状回路基板９１とその上に設けた固定接点９２、９３の変わりに３枚重ねのメンブレンシート９５に代替させ、図７に示すようにタクタイルゴムキャップ７６が押圧された時、可動突起７７が可動接点９６を保持している合成樹脂板を押圧し固定接点９７に接触してスイッチオンとし、タクタイルゴムキャップ７６の押圧を中止すると、図７に示すように可動接点９６を保持している合成樹脂板の復元力で可動接点９６をスイッチオフの状態に戻すスイッチ構造等、本発明の主旨の範囲内で種々の変形や応用が可能であり、これらの変形や応用を本発明の範囲から排除するものではない。
【００１７】
【発明の効果】
以上詳細に説明したように、本発明は、２本の腕木を平行に配置して固定した第１の枠材を傾斜して配置すると共に、他の２本の腕木を平行に配置して固定した第２の枠材を前記第１の枠材の傾斜方向と相補関係の傾斜角度で傾斜させ、前記第１と第２の枠材の交差位置を各腕木の中央より下側に置いて単独に回転自在に交差枢着させたので、パンタグラフ構造体の高さを従来のものより低く構成できる。
また、パンタグラフ構造体の腕木の枢着に、従来のような２つの枠にまたがる枢着棒がなく、パンタグラフ構造体の中に十分な空間を生ぜしめ、結合プレートと基板とでタクタイルゴムキャップを動作させるように構成してので従来のような背高のタクタイルゴムキャップを採用することができて、従来と同じタクタイル感覚を得ることができる。
さらに、キートップは、結合プレートに挟み込まれて固着されているので、パンタグラフ構造体を崩すことなく、着脱できるメリットも持つ。
【図面の簡単な説明】
【図１】図１は、本発明のキーボードスイッチを分解して示す分解正面図である。
【図２】図２は、本発明のキーボードスイッチの結合プレートを示す斜視図である。
【図３】図３は、本発明のキーボードスイッチの第１の枠材を示す斜視図である。
【図４】図４は、本発明のキーボードスイッチの第２の枠材を示す斜視図である。
【図５】図５は、タクタイルゴムキャップとヒンジ枠体とフィルム状回路基板の位置関係を示す斜視図である。
【図６】図６は、本発明に係るキーボードスイッチの正面図である。
【図７】図７は、タクタイルゴムキャップとメンブレンシートの位置関係を示す断面図である。
【符号の説明】
１・・・・・キーボードスイッチ
１１・・・・・キートップ
１２・・・・・上面
１３・・・・・係合突起
１４・・・・・係合突起
２１・・・・・結合プレート
２２・・・・・平板部
２３・・・・・段部
２４・・・・・段部
２５・・・・・係合穴
２６・・・・・係合穴
３１・・・・・内溝リンク部材
３２・・・・・腕木
３３・・・・・腕木
３４・・・・・連結棒
３５・・・・・突起
３６・・・・・突起
３７・・・・・円弧部
３８・・・・・円弧部
３９・・・・・軸承板
４０・・・・・軸承板
４１・・・・・軸承溝
４２・・・・・軸承溝
４３・・・・・第１軸承部
４４・・・・・第１軸承部
５１・・・・・外溝リンク部材
５２・・・・・腕木
５３・・・・・腕木
５４・・・・・連結棒
５５・・・・・突起
５６・・・・・突起
５７・・・・・連結棒
５８・・・・・円弧部
５９・・・・・円弧部
６０・・・・・軸承板
６１・・・・・軸承板
６２・・・・・軸承溝
６３・・・・・軸承溝
６４・・・・・第２軸承部
６５・・・・・第２軸承部
７１・・・・・タクタイルゴムキャップ
７２・・・・・押圧部
７３・・・・・タクタイル部
７４・・・・・可動接点
７５・・・・・下縁部
７６・・・・・タクタイルゴムキャップ
７７・・・・・可動突起
８１・・・・・ヒンジ枠体
８２・・・・・軸受穴
８３・・・・・スライド溝
９１・・・・・フィルム状回路基板
９２・・・・・固定接点
９３・・・・・固定接点
９４・・・・・バックプレート
９５・・・・・メンブレンシート
９６・・・・・可動接点
９７・・・・・固定接点
【図１】
0003950346.tif 000002
【図２】
0003950346.tif 000003
【図３】
0003950346.tif 000004
【図４】
0003950346.tif 000005
【図５】
0003950346.tif 000006
【図６】
0003950346.tif 000007
【図７】
0003950346.tif 000008