(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
支持板と、
キートップと、
互いに連動して該キートップを該支持板に対して昇降方向へ案内支持する一対のリンク部材であって、それぞれの一端領域に、回動軸部及び互いに噛合する歯部を有するとともに、それぞれの他端領域に、該キートップに摺動可能に係合する摺動部を有する一対のリンク部材と、
該キートップの昇降動作に対応して電気回路の接点部を開閉するスイッチ機構と、
前記支持板の第１の面に取り付けられ、前記回動軸部を回動可能に支持する軸受部を有するフレーム部材とを具備し、
前記一対のリンク部材がそれぞれの前記一端領域で、前記支持板の前記第１の面に近接して前記フレーム部材の側方に配置され、
前記回動軸部は、前記支持板と前記フレーム部材との間で前記軸受部に嵌入されること、
を特徴とするキースイッチ装置。
【請求項２】
前記フレーム部材の前記軸受部は、該フレーム部材と前記支持板の前記第１の面との間に画定される溝の形態を有する、請求項１に記載のキースイッチ装置。
【請求項３】
前記一対のリンク部材の各々の前記回動軸部は、前記フレーム部材の前記軸受部の縁に回動可能に掛止される掛止突縁を有する、請求項２に記載のキースイッチ装置。
【請求項４】
前記スイッチ機構は、前記キートップに対応する位置に前記接点部を担持して前記支持板の前記第１の面に載置されるメンブレンスイッチシートを有し、該メンブレンスイッチシートは、前記フレーム部材の前記軸受部に対応する領域に貫通穴を有し、前記一対のリンク部材の各々の、前記回動軸部を有する前記一端領域が、該メンブレンスイッチシートの該貫通穴を通して、該支持板の該第１の面に載せられている、請求項１〜３のいずれか１項に記載のキースイッチ装置。
【請求項５】
前記フレーム部材は、前記貫通穴を通して前記支持板に固定される、請求項４に記載のキースイッチ装置。
【請求項６】
前記フレーム部材は脚部を有し、前記支持板は、該脚部を受容する受容孔を有し、該フレーム部材は、該脚部が該受容孔を貫通して、前記第１の面とは反対側の該支持板の第２の面に沿って変形した状態で、該支持板に固定される、請求項１〜５のいずれか１項に記載のキースイッチ装置。
【請求項７】
前記支持板の前記第２の面の、前記受容孔を包囲する領域に、前記フレーム部材の前記脚部の変形部分を受容する凹所が設けられる、請求項６に記載のキースイッチ装置。
【請求項８】
前記キートップが前記昇降動作の下限位置にあるときに、前記一対のリンク部材は、それぞれの全体が前記フレーム部材の側方に位置する、請求項１〜７のいずれか１項に記載のキースイッチ装置。
【請求項９】
前記一対のリンク部材の各々は、一対の腕部を備え、前記キートップが前記下限位置にあるときに、該一対のリンク部材の双方の該一対の腕部は、前記フレーム部材の外側に位置する、請求項８に記載のキースイッチ装置。
【請求項１０】
前記一対のリンク部材の各々は、一対の腕部を備え、前記キートップが前記下限位置にあるときに、該一対のリンク部材の双方の該一対の腕部は、前記フレーム部材の内側に位置する、請求項８に記載のキースイッチ装置。
【請求項１１】
前記キートップと前記一対のリンク部材とは、前記キートップが昇降する際に互いに摺動して当接されて、該一対のリンク部材に対する該キートップの、前記昇降方向に交差する方向への変位を阻止する、請求項１〜１０のいずれか１項に記載のキースイッチ装置。
【請求項１２】
請求項１〜１１のいずれか１項に記載のキースイッチ装置を複数個、配列して構成されるキーボード。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、打鍵操作されるキースイッチ装置に関し、特に、電子機器の入力装置であるキーボードに搭載されるキースイッチ装置に関する。さらに本発明は、そのようなキースイッチ装置を複数個備えたキーボードに関する。
【背景技術】
【０００２】
ノート型やパームトップ型のパーソナルコンピュータ等の携帯型電子機器に装備される薄型すなわち低背型のキーボードにおいては、打鍵操作されるキースイッチ装置の低背化を促進しつつ、その操作性及び構造信頼性を向上させることが要求されている。一般に、低背型キーボードに使用できるキースイッチ装置は、基部と、基部の上方に配置されるキートップと、互いに連動してキートップを基部に対し昇降方向へ案内支持する一対のリンク部材と、キートップの昇降動作に対応して電気回路の接点部を開閉するスイッチ機構とを備えて構成される。キートップは、一対のリンク部材が互いに連動することにより、基部に対して実質的鉛直方向へ、所定の姿勢を保持しつつ昇降動作できる。
【０００３】
この種のキースイッチ装置では、一対のリンク部材が、それぞれの一端領域で互いに歯車状に噛合して連動可能に組み合わされる、いわゆるギアリンク形式の装置構成が知られている（例えば特許文献１参照）。また、スイッチ機構としては、開閉可能な接点部を構成する一対の接点を、互いに対向させてそれぞれに担持する一対のフレキシブル回路基板を有するシート状スイッチ（本願でメンブレンスイッチシートと称する）と、キートップとメンブレンスイッチシートとの間に配置され、キートップの下降動作に伴いそれら接点を閉じるように作用する作動部材との組み合わせが、広く採用されている。
【０００４】
特許文献１は、ギアリンク形式のキースイッチ装置として、キートップが昇降動作の上限位置にあるときに一対のリンク部材が側面視逆Ｖ字状を呈する（以下、逆Ｖ字ギアリンクと称する）構成と、その反対に、キートップが昇降動作の上限位置にあるときに一対のリンク部材が側面視Ｖ字状を呈する（以下、Ｖ字ギアリンクと称する）構成とを開示する。逆Ｖ字ギアリンクの構成では、各リンク部材は、その一端領域に、噛合構造を構成する歯と、キートップに形成した軸受部に回動可能に連結される回動軸部とを有するとともに、その反対側の他端領域に、基部に形成した案内部に摺動可能に係合する摺動部を有する。また、Ｖ字ギアリンクの構成では、各リンク部材は、その一端領域に、噛合構造を構成する歯と、基部に形成した軸受部に回動可能に連結される回動軸部とを有するとともに、その反対側の他端領域に、キートップに形成した案内部に摺動可能に係合する摺動部を有する。いずれの構成においても、キートップが昇降動作を行なう間、一対のリンク部材は、回動軸部を中心に噛合構造を介して互いに連動して回動し、それぞれの摺動部が、基部又はキートップの案内部の案内作用下で実質的水平方向へ移動する。なお、特許文献１のキースイッチ装置では、基部は、メンブレンスイッチシートの下に配置される支持板と、メンブレンスイッチシートの上に配置されるハウジングとから構成され、案内部又は軸受部がハウジングの上面に形成される。
【０００５】
【特許文献１】特開平９−１９０７３５号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
前述した特許文献１に記載されるキースイッチ装置では、メンブレンスイッチシートの上に配置されるハウジングの上面に、リンク部材の摺動部又は回動軸部を受容する案内部又は軸受部が形成されているから、ハウジングの厚みがキースイッチ装置の高さ方向寸法に含まれることになる。近年、キースイッチ装置を搭載するキーボードの薄形化の要求に応えるべく、キースイッチ装置には、その操作性を損なうことなく低背化を促進することが要求されており、その観点で、キースイッチ装置の高さ方向寸法に影響を及ぼす構成要素は、その寸法を可及的に削減するか或いは可能であればそれ自体を省略することが望まれている。
【０００７】
また、逆Ｖ字ギアリンクの構成を有するキースイッチ装置では、キートップの内面の中央に近い位置に、一対のリンク部材の回動軸部を軸支する軸受部が形成されるので、例えばキートップの外縁に、キートップを基部から引き離すような外力が加わったときに、軸受部をリンク部材の回動軸部から脱離させる力が梃子の作用により倍加する傾向がある。その結果、回動軸部が軸受部から離脱して、キートップがリンク部材から外れてしまうことが懸念される。
【０００８】
これに対し、Ｖ字ギアリンクの構成を有するキースイッチ装置は、キートップの内面の外縁に近い位置に、一対のリンク部材の摺動部を受容する案内部が形成されるので、例えばキートップの外縁に、キートップを基部から引き離すような外力が加わったときにも、案内部をリンク部材の摺動部から脱離させる力がさほど大きくはならない利点がある。しかし、前述したように、ハウジングの存在が、キースイッチ装置の低背化の促進を妨げる恐れがある。また、キートップが昇降動作する間、各リンク部材の摺動部がキートップの対応の案内部に沿って移動する構成であるから、摺動部と案内部との間に形成される隙間に起因して、キートップに、昇降方向に交差する方向への変位（がたつき）が生じることが危惧される。
【０００９】
本発明の目的は、Ｖ字ギアリンクの構成を有するキースイッチ装置において、装置全体の高さ方向寸法を効果的に削減できるキースイッチ装置を提供することにある。
本発明の他の目的は、Ｖ字ギアリンクの構成を有するキースイッチ装置において、昇降動作中のキートップの、昇降方向に交差する方向への変位を防止できるキースイッチ装置を提供することにある。
本発明のさらに他の目的は、上記したようなキースイッチ装置を複数個備えた、低背型で操作性及び構造信頼性に優れたキーボードを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
上記目的を達成するために、請求項１に記載の発明は、支持板と、キートップと、互いに連動してキートップを支持板に対して昇降方向へ案内支持する一対のリンク部材であって、それぞれの一端領域に、回動軸部及び互いに噛合する歯部を有するとともに、それぞれの他端領域に、キートップに摺動可能に係合する摺動部を有する一対のリンク部材と、キートップの昇降動作に対応して電気回路の接点部を開閉するスイッチ機構と、支持板の第１の面に取り付けられ、回動軸部を回動可能に支持する軸受部を有するフレーム部材とを具備し、一対のリンク部材がそれぞれの一端領域で、支持板の第１の面に近接してフレーム部材の側方に配置され、回動軸部は、支持板とフレーム部材との間で軸受部に嵌入されること、を特徴とするキースイッチ装置を提供する。
【００１１】
請求項２に記載の発明は、請求項１に記載のキースイッチ装置において、フレーム部材の軸受部は、フレーム部材と支持板の第１の面との間に画定される溝の形態を有する、キースイッチ装置を提供する。
【００１２】
請求項３に記載の発明は、請求項２に記載のキースイッチ装置において、一対のリンク部材の各々の回動軸部は、フレーム部材の軸受部の縁に回動可能に掛止される掛止突縁を有する、キースイッチ装置を提供する。
【００１３】
請求項４に記載の発明は、請求項１〜３のいずれか１項に記載のキースイッチ装置において、スイッチ機構は、キートップに対応する位置に接点部を担持して支持板の第１の面に載置されるメンブレンスイッチシートを有し、メンブレンスイッチシートは、フレーム部材の軸受部に対応する領域に貫通穴を有し、一対のリンク部材の各々の、回動軸部を有する一端領域が、メンブレンスイッチシートの貫通穴を通して、支持板の第１の面に載せられている、キースイッチ装置を提供する。
【００１４】
請求項５に記載の発明は、請求項４に記載のキースイッチ装置において、フレーム部材は、貫通穴を通して支持板に固定される、キースイッチ装置を提供する。
【００１５】
請求項６に記載の発明は、請求項１〜５のいずれか１項に記載のキースイッチ装置において、フレーム部材は脚部を有し、支持板は、脚部を受容する受容孔を有し、フレーム部材は、脚部が受容孔を貫通して、第１の面とは反対側の支持板の第２の面に沿って変形した状態で、支持板に固定される、キースイッチ装置を提供する。
【００１６】
請求項７に記載の発明は、請求項６に記載のキースイッチ装置において、支持板の第２の面の、受容孔を包囲する領域に、フレーム部材の脚部の変形部分を受容する凹所が設けられる、キースイッチ装置を提供する。
【００１７】
請求項８に記載の発明は、請求項１〜７のいずれか１項に記載のキースイッチ装置において、キートップが昇降動作の下限位置にあるときに、一対のリンク部材は、それぞれの全体がフレーム部材の側方に位置する、キースイッチ装置を提供する。
【００１８】
請求項９に記載の発明は、請求項８に記載のキースイッチ装置において、一対のリンク部材の各々は、一対の腕部を備え、キートップが下限位置にあるときに、一対のリンク部材の双方の一対の腕部は、フレーム部材の外側に位置する、キースイッチ装置を提供する。
【００１９】
請求項１０に記載の発明は、請求項８に記載のキースイッチ装置において、一対のリンク部材の各々は、一対の腕部を備え、キートップが下限位置にあるときに、一対のリンク部材の双方の一対の腕部は、フレーム部材の内側に位置する、キースイッチ装置を提供する。
【００２０】
請求項１１に記載の発明は、請求項１〜１０のいずれか１項に記載のキースイッチ装置において、キートップと一対のリンク部材とは、キートップが昇降する際に互いに摺動して当接されて、一対のリンク部材に対するキートップの、昇降方向に交差する方向への変位を阻止する、キースイッチ装置を提供する。
【００２１】
請求項１２に記載の発明は、請求項１〜１１のいずれか１項に記載のキースイッチ装置を複数個、配列して構成されるキーボードを提供する。
【発明の効果】
【００２２】
請求項１に記載の発明によれば、Ｖ字ギアリンク式の一対のリンク部材を備えているから、例えばキートップの外縁に、キートップを基部から引き離すような外力が加わったときにも、キートップをリンク部材の摺動部から脱離させる力がさほど大きくはならず、キートップがリンク部材から外れる懸念が実質的に払拭される。しかも、各リンク部材がその一端領域で、支持板の上面に近接してフレーム部材の側方に配置される構成であるから、フレーム部材の存在がキースイッチ装置の高さ方向寸法に影響を及ぼさず、また、各リンク部材の回動軸部は、フレーム部材の側方から軸受部に挿通されて、円滑に回動できる。その結果、請求項１に記載のキースイッチ装置は、操作性を損なうことなく、装置全体の高さ方向寸法を効果的に削減することができ、以って、キースイッチ装置を搭載するキーボードの薄形化の要求に応え得るものとなる。
【００２３】
請求項２に記載の発明によれば、各リンク部材の回動軸部が規定する回動軸線を、支持板の上面に可及的に近付けて配置することができるので、キースイッチ装置の低背化を一層促進することができる。
【００２４】
請求項３に記載の発明によれば、キースイッチ装置を適正に組み立てた後、キートップに基部から引き離す方向へ加わる外力に抗して、各リンク部材の個々の回動軸部がフレーム部材の対応の軸受部に回動可能に挿入された状態を安定して維持できる。
【００２５】
請求項４に記載の発明によれば、基部の支持板と各リンク部材の一端領域との間にメンブレンスイッチシートが介在しないので、キースイッチ装置の高さ方向寸法を一層効果的に削減できる。
【００２６】
請求項５に記載の発明によれば、フレーム部材を支持板に固定するための開口をメンブレンスイッチシートに別途設ける必要がなくなり、メンブレンスイッチシートの作製が容易になる。
【００２７】
請求項６に記載の発明によれば、脚部の先端に形成される変形部分により、フレーム部材を支持板に簡易に安定して固定でき、しかも、キートップに基部から引き離す方向へ加わる外力に抗してフレーム部材を支持板上に保持するに十分な固定強度を確保できる。
【００２８】
請求項７に記載の発明によれば、フレーム部材の脚部の変形部分が支持板の下面から突出することを防止でき、キースイッチ装置を搭載するキーボードの薄形化を促進できる。
【００２９】
請求項８に記載の発明によれば、キートップが昇降動作の下限位置にあるときのキースイッチ装置の高さ方向寸法を効果的に削減でき、キートップの打鍵操作ストローク量を最大限に確保できる。
【００３０】
請求項９に記載の発明によれば、キースイッチ装置の横方向への寸法増加をも抑制できる。
【００３１】
請求項１０に記載の発明によれば、各リンク部材の回動軸部が一対の腕部の外側に形成されるので、フレーム部材の軸受部への回動軸部の組付作業が容易になる。
【００３２】
請求項１１に記載の発明によれば、キートップが昇降動作を遂行する間、一対のリンク部材に対するキートップの、昇降方向に交差する方向への変位を確実に防止できるので、キースイッチ装置の打鍵操作性が向上する。
【００３３】
請求項１２に記載の発明によれば、低背型で操作性及び構造信頼性に優れたキーボードが提供される。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３４】
以下、添付図面を参照して、本発明の実施の形態を詳細に説明する。全図面に渡り、対応する構成要素には共通の参照符号を付す。
図面を参照すると、図１は本発明の一実施形態によるキースイッチ装置１０の分解斜視図、図２はキースイッチ装置１０の主要部の組立斜視図、図３〜図５はキースイッチ装置１０の各構成部品の拡大斜視図、図６はキースイッチ装置１０の非操作時の組立断面図である。キースイッチ装置１０は、ノート型やパームトップ型のパーソナルコンピュータ等の携帯型電子機器に装備される薄型すなわち低背型のキーボードに、好適に適用できるものである。
【００３５】
図１及び図２に示すように、キースイッチ装置１０は、基部１２と、基部１２の上方に配置されるキートップ１４と、互いに連動してキートップ１４を基部１２の上方で昇降方向へ案内支持する一対のリンク部材１６と、キートップ１４の昇降動作に対応して電気回路の接点部１８を開閉するスイッチ機構２０とを備える。キートップ１４は、一対のリンク部材１６が互いに連動することにより、基部１２に対して実質的鉛直方向へ、所定の姿勢を保持しつつ昇降動作できる。
【００３６】
基部１２は、例えば板金材料からなる独立した金属薄板やキースイッチ装置１０を組み込んだキーボードの樹脂製下部パネルのような、キースイッチ装置１０の構造上の基礎となる剛性を有する平板状の支持板２２を備える。支持板２２は、スイッチ機構２０に隣接する略平坦な上面２２ａを有する。
【００３７】
基部１２はさらに、キースイッチ装置１０における特徴的構成部品として、支持板２２の上面２２ａに固定的に取り付けられるフレーム部材２４を備える。フレーム部材２４は、例えば樹脂材料の一体成形品からなる平面視で略矩形輪郭の枠状部材であり、その対向二辺を成す一対の枠部分２４ａに、各リンク部材１６の後述する回動軸部を回動可能に受容して支持する軸受部２６が設けられる（図３）。図示実施形態では、フレーム部材２４の一対の枠部分２４ａに、枠の内外を連通するように横方向へ貫通開口する二組の軸受部２６が形成される。それら軸受部２６は、各枠部分２４ａ上で、後述するリンク摺動方向（図６で左右方向）へ互いに近接して配置され、各組を成す２個の軸受部２６に、一対のリンク部材１６の各々が、その一端（すなわち第１端）領域に設けた回動軸部（後述する）にて回動可能に連結される。フレーム部材２４のさらなる詳細については、後述する。
【００３８】
キートップ１４は、例えば樹脂材料の一体成形品からなる平面視で略矩形の皿状部材であり、オペレータによって打鍵操作される操作面１４ａを有するとともに、操作面の反対側の内面１４ｂに、各リンク部材１６の後述する摺動部に摺動可能に係合する案内部２８が設けられる（図４）。図示実施形態では、キートップ１４の外縁四隅に近接する位置に、内面１４ｂから壁状に突出する二組の案内部２８が形成される。各案内部２８は、キートップ内面１４ａに略平行に延びる案内溝３０を有する。各組を成す２個の案内部２８は、両者間に各リンク部材１６の他端（すなわち第２端）領域を挿入可能な距離だけ互いに離れて配置され、それら案内部２８の案内溝３０に、各リンク部材１６が、その第２端領域に設けた摺動部（後述する）にて摺動自在に係合する。
【００３９】
一対のリンク部材１６は、互いに同一の形状及び寸法を有し、それらの一端で互いに歯車状に噛合して連動可能に組み合わされる。それらリンク部材１６は、キートップ１４が昇降動作の上限位置にあるときに側面視Ｖ字状を呈するＶ字ギアリンクの構成を有する。各リンク部材１６は、例えば樹脂材料の一体成形品からなり、図５に示すように、互いに同一方向へ略平行に延びる一対の腕部３２、３４と、それら腕部３２、３４を互いに連結する胴部３６とを一体に備える。なお図示実施形態では、各リンク部材１６において、胴部３６から離隔する両腕部３２、３４の末端及びその周辺領域を、リンク部材１６の一端（すなわち第１端）領域と定義し、その反対側の、胴部３６に隣接する両腕部３２、３４の基端及びその周辺領域を、リンク部材１６の他端（すなわち第２端）領域と定義する。
【００４０】
各リンク部材１６の第１端領域には、両腕部３２、３４の互いに対向する内側面から胴部３６と同じ側へ、略円柱状の一対の回動軸部３８が互いに同軸に突設される。また、各リンク部材１６の第２端領域には、両腕部３２、３４の互いに離反する外側面から胴部３６とは反対側へ、略円柱状の一対の摺動部４０が互いに同軸に突設される。さらに、各リンク部材１６の一方の腕部３２には、回動軸部３８に近接する第１端領域の先端面に１枚の歯部４２が設けられ、他方の腕部３４には、回動軸部３８に近接する第１端領域の先端面に２枚の歯部４４が設けられる。
【００４１】
各リンク部材１６は、第１端領域の一対の回動軸部３８を、基部１２のフレーム部材２４に設けた対応の軸受部２６に回動可能に嵌入し、かつ第２端領域の一対の摺動部４０を、キートップ１４に設けた対応の案内部２８（案内溝３０）に摺動可能に嵌入して、基部１２とキートップ１４との間に配置される。このとき一対のリンク部材１６は、それぞれの一方の腕部３２の１枚の歯部４２と、それぞれの他方の腕部３４の２枚の歯部４４とが、互いに噛み合わされて連動構造を成し、それにより、両腕部３２、３４の回動軸部３８が規定するそれぞれの回動軸線４６（図２）を中心として、互いに連動して回動できるようになっている。
【００４２】
したがってキートップ１４は、一対のリンク部材１６がそれぞれの第１端領域の回動軸線４６（つまり回動軸部３８と軸受部２６との回動係合点）を中心に同期して反対方向へ揺動するとともに、それぞれの第２端領域が対応の案内部２８による案内作用下（つまり摺動部４０と案内溝３０との摺動係合下）で略水平方向へ摺動することにより、基部１２に対し略鉛直方向Ａ（図６）へ、操作面１４ａを基部１２の支持板２２の上面２２ａに略平行に配置した所定の略水平姿勢を保持しつつ平行移動する。キートップ１４の打鍵ストローク（すなわち昇降動作のストローク）の上限位置は、一対のリンク部材１６の第２端領域同士の相互接近方向への摺動が、キートップ１４の対応の案内部２８の案内溝３０の周囲壁によって係止された時点で規定される（図６）。そしてキートップ１４がこの上限位置から下降するに従い、両リンク部材１６の第２端領域は、摺動部４０に対する案内溝３０の案内作用下で、キートップ１４の昇降方向に略直交する相互離反方向Ｂ（図６）へ摺動する。キートップ１４が打鍵ストロークの下限位置に達すると、後述するようにしてスイッチ機構２０の接点部１８が閉成される。
【００４３】
スイッチ機構２０は、キートップ１４の下方位置に接点部１８を担持して支持板２２の上面２２ａに載置されるメンブレンスイッチシート４８と、キートップ１４とメンブレンスイッチシート４８との間に配置され、キートップ１４の下降動作に伴い接点部１８を閉成するように作用する作動部材５０とを有する（図１）。メンブレンスイッチシート４８は、図示省略するが、一対の接点を互いに対向させて各々に担持する一対のフレキシブル回路基板と、それら回路基板を所定間隔に支持して両接点を開放状態に保持するシート状のスペーサとを備え、両回路基板のフィルム基体の表面にパターン形成された接点が、スイッチ機構２０の接点部１８（図２）を構成する。
【００４４】
作動部材５０は、ゴム材料から一体成形されたドーム状部材であり、そのドーム頂部５０ａをキートップ１４側に向けた姿勢で、キートップ１４とメンブレンスイッチシート４８との間に配置される。作動部材５０は、その下端のドーム開口端５０ｂで、基部１２のフレーム部材２４の内側に配置されて、メンブレンスイッチシート４８に固定される。作動部材５０は、無負荷時にはドーム頂部５０ａを、メンブレンスイッチシート４８から上方へ離隔して配置する。作動部材５０のドーム頂部５０ａの内面には、メンブレンスイッチシート４８の接点部１８に位置合わせして、キートップ１４が下降したときに接点部１８を押圧閉成するための突起（図示せず）が形成される。
【００４５】
キースイッチ装置１０では、キートップ１４に外力が加わらないときには、作動部材５０がドーム頂部５０ａでキートップ１４を基部１２から鉛直上方へ離れたストローク上限位置に付勢支持する（図６）。このときメンブレンスイッチシート４８は、接点部１８が開いた状態にある。また、打鍵操作によりキートップ１４が押下げられると、作動部材５０は、キートップ１４の下降動作に伴い弾性変形して、キートップ１４に上方への弾性付勢力（初期位置復帰力）を加えるとともに、キートップ１４がストローク下限位置に達するときに、ドーム頂部５０ａの内面の突起でメンブレンスイッチシート４８を外側から押圧して接点部１８を閉成する。キートップ１４への押下げ力が解除されると、作動部材５０が弾性的に復元し、キートップ１４を上限位置へ復帰させるとともに、メンブレンスイッチシート４８が復元して接点部１８が開放される。このように、作動部材５０は、キートップ１４を昇降動作の上限位置に復帰させる弾性的付勢力を発揮する付勢部材としても機能する。
【００４６】
キートップ１４の打鍵操作時に、作動部材５０は、それ自体のドーム形状に起因して座屈状に弾性変形し、それにより、キートップ１４の押下変位量に非線形対応する弾性付勢力をキートップ１４に及ぼすようになっている。その結果、キースイッチ装置１０では、キートップ１４の押下変位量が所定値を超えたときにそれまで徐々に増加していた復帰方向への付勢力が急に減少するような、いわゆるクリック感を伴う独特の打鍵操作特性が確保される。
【００４７】
キースイッチ装置１０においては、前述したように、各リンク部材１６の回動軸部３８を軸支する基部１２の軸受部２６が、フレーム部材２４の一対の枠部分２４ａに、横方向へ貫通して開口するように形成されている。それにより、一対のリンク部材１６はいずれも、それぞれの第１端領域で、支持板２２の上面２２ａに近接してフレーム部材２４の側方に配置され、個々の回動軸部３８が対応の軸受部２６に、フレーム部材２４の側方から挿通される。この状態で、各リンク部材１６の回動軸線４６は、支持板２２の上面２２ａに平行に配置される。なお、「支持板２２の上面２２ａに近接する」という構成は、リンク部材１６の第１端領域が支持板２２の上面２２ａに接触する構成、及び上面２２ａからフレーム部材２４の高さよりも低い位置に離間配置される構成を包含する。
【００４８】
上記構成を有するキースイッチ装置１０は、Ｖ字ギアリンク式の一対のリンク部材１６を備えているから、キートップ１４の内面１４ｂの外縁に近い位置に、両リンク部材１６の摺動部４０を受容する案内部２８が形成される（図６）。したがって、例えばキートップ１４の外縁に、キートップ１４を基部１２から引き離すような外力が加わったときにも、案内部２８をリンク部材１６の摺動部４０から脱離させる力がさほど大きくはならず、摺動部４０が案内部２８から離脱してキートップ１４がリンク部材１６から外れる懸念が実質的に払拭される利点が有る。しかも、各リンク部材１６がその第１端領域で、支持板２２の上面２２ａに近接してフレーム部材２４の側方に配置される構成であるから、フレーム部材２４の存在がキースイッチ装置１０の高さ方向寸法に影響を及ぼさないものとなっている。また、枠状のフレーム部材２４は、キースイッチ装置１０の打鍵操作性を左右する一対のリンク部材１６及び作動部材５０の適正配置を妨げないように設置されるので、各リンク部材１６の回動軸部３８は、フレーム部材２４の側方から軸受部２６に挿通されて、円滑に回動できるようになっている。その結果、キースイッチ装置１０は、操作性を損なうことなく、装置全体の高さ方向寸法を効果的に削減することができ、以って、キースイッチ装置１０を搭載するキーボードの薄形化の要求に応え得るものとなる。
【００４９】
キースイッチ装置１０は、キートップ１４が昇降動作の下限位置にあるときに、一対のリンク部材１６の全体がフレーム部材２４の側方に配置されるように構成されることが有利である。このような構成によれば、キートップ１４が昇降動作の下限位置にあるときのキースイッチ装置１０の高さ方向寸法を効果的に削減でき、キートップ１４の打鍵操作ストローク量を最大限に確保できる。なお、この観点では、キートップ１４が昇降動作の下限位置にあるときに、支持板２２上でのフレーム部材２４の高さが、支持板２２上での各リンク部材１６の全高以下となるように寸法設定されることが望ましい。
【００５０】
特に、図示実施形態では、各リンク部材１６は、キートップ１４が昇降動作の下限位置にあるときに、フレーム部材２４が、両リンク部材１６の一対の腕部３２、３４の内側に配置されるようになっている（図７）。このような構成によれば、キースイッチ装置１０の横方向への寸法増加をも抑制できる。
【００５１】
キースイッチ装置１０においては、メンブレンスイッチシート４８は、少なくともフレーム部材２４の軸受部２６に対応する領域に貫通穴５２を有することができる。図示実施形態では、フレーム部材２４の一対の枠部分２４ａに重畳する領域及びその周辺の限定領域に、一部略矩形輪郭の貫通穴５２がそれぞれ形成されている。そして、各リンク部材１６は、回動軸部３８を有する両腕部３２、３４の第１端領域で、メンブレンスイッチシート４８の両貫通穴５２を通して、支持板２２の上面２２ａに載せられている（図２及び図６）。各リンク部材１６は、キートップ１４の昇降動作の全ストロークに渡って、両腕部３２、３４の第１端領域がメンブレンスイッチシート４８の貫通穴５２を通り抜けて支持板２２の上面２２ａに実質的に接触する。このような構成によれば、基部１２の支持板２２と各リンク部材１６の第１端領域との間にメンブレンスイッチシート４８が介在しないので、キースイッチ装置１０の高さ方向寸法を一層効果的に削減できる。
【００５２】
また図示実施形態では、フレーム部材２４は、上記したメンブレンスイッチシート４８の貫通穴５２を通して支持板２２に固定されている。このような構成により、フレーム部材２４を支持板２２に固定するための開口をメンブレンスイッチシート４８に別途設ける必要がなくなり、メンブレンスイッチシート４８の作製が容易になる。特に、図２に示すように、支持板２２への固定箇所を含むフレーム部材２４の枠部分２４ａと、支持板２２との間に、メンブレンスイッチシート４８を挟持しないように構成することで、フレーム部材２４を支持板２２に強固に安定して固定できる。
【００５３】
フレーム部材２４を支持板２２に固定する手法は、機械的締結、融着、接着剤使用等、種々の手法を採用できる。特に図示実施形態では、フレーム部材２４の四隅に、外方（図で下方）へ突出する脚部５４が設けられ、支持板２２に、それら脚部５４を個々に受容する受容孔５６が貫通形成されている（図８）。そして、フレーム部材２４は、４個の脚部５４が対応の受容孔５６を貫通して（図９（ａ））、その先端で、支持板２２の下面２２ｂ（上面２２ａとは反対側の面）に沿って変形することにより、支持板２２に固定される（図９（ｂ））。ここで、フレーム部材２４が樹脂材料から作製される場合は、各脚部５４の先端を熱により溶融して変形させる熱かしめの構成を採用できる。また、フレーム部材２４が金属材料からなる場合は、各脚部５４の先端を加圧してかしめる構成を採用できる。いずれの場合も、脚部５４の先端に横方向へ突出する変形部分５４ａを形成することにより、フレーム部材２４を支持板２２に簡易に安定して固定でき、しかも、キートップ１４に基部１２から引き離す方向へ加わる外力に抗してフレーム部材２４を支持板２２上に保持するに十分な固定強度を確保できる。なお、各脚部５４の先端は、対応の受容孔５６への挿入を容易にするために、図示のような円錐形状を有することが望ましい。
【００５４】
上記構成においては、フレーム部材２４の各脚部５４の先端に形成される変形部分５４ａが、支持板２２の下面２２ｂから外方へ幾分突出する傾向がある（図１０（ａ））。このような変形部分５４ａの突出が、キースイッチ装置１０を搭載するキーボードの薄形化を妨げる場合には、支持板２２の下面２２ｂの、各受容孔５６を包囲する領域に、フレーム部材２４の対応の脚部５４の変形部分５４ａを受容する凹所５６ａを設けることが有利である（図１０（ｂ））。このような構成により、フレーム部材２４の脚部５４の変形部分５４ａが支持板２２の下面２２ｂから突出することを防止でき、キースイッチ装置１０を搭載するキーボードの薄形化を促進できる。なお、支持板２２が金属材料及び樹脂材料のいずれから作製される場合にも、下面２２ｂの各受容孔５６の凹所５６ａは、例えば、下面２２ｂから上面２２ａに向かって局部的に絞り加工を行うことにより形成できる。図１及び図１０（ｂ）には、絞り加工により支持板２２の上面２２ａに形成された環状突起５６ｂが示されている。
【００５５】
図示実施形態によるキースイッチ装置１０では、フレーム部材２４の各軸受部２６は、フレーム部材２４の枠部分２４ａと支持板２２の上面２２ａとの間に画定される逆Ｕ字状の溝の形態を有する（図３）。このような構成によれば、各リンク部材１６の回動軸部３８が規定する回動軸線４６（図２）を、支持板２２の上面２２ａに可及的に近付けて配置することができるので、キースイッチ装置１０の低背化を一層促進することができる。また、キースイッチ装置１０を組み立てる際には、図８に示すように、上面２２ａにメンブレンスイッチシート４８を載置した支持板２２に対し、一対のリンク部材１６及びフレーム部材２４を、上方から順次重ねるように置くことにより、個々の回動軸部３８を対応の軸受部２６に挿入しながらフレーム部材２４を支持板２２に固定することができる。
【００５６】
上記構成ではさらに、図１１に示すように、各リンク部材１６の各回動軸部３８に、フレーム部材２４の各軸受部２６を構成する逆Ｕ字溝の周縁２６ａに回動可能に掛止される掛止突縁３８ａを設けることが有利である。この場合、例えば図示のように、リンク部材１６の回動軸部３８の先端の略半周に渡る部分に掛止突縁３８ａ（図１１（ａ））を設ける一方、フレーム部材２４の内周側に軸受部２６の周縁２６ａに沿ってＵ字状に延びる段付面（図１１（ｂ））を設けて、掛止突縁３８ａが軸受部周縁２６ａの段付面に摺動可能に嵌入されるように構成できる。このような構成によれば、キースイッチ装置１０を適正に組み立てた後、キートップ１４に基部１２から引き離す方向へ加わる外力に抗して、各リンク部材１６の個々の回動軸部３８がフレーム部材２４の対応の軸受部２６に回動可能に挿入された状態を安定して維持できる。
【００５７】
図示実施形態によるキースイッチ装置１０は、キートップ１４が昇降動作する間、各リンク部材１６の摺動部４０がキートップ１４の対応の案内部２８に沿って移動する構成であるから、摺動部４０と案内部２８との間に形成される隙間に起因して、キートップ１４に、昇降方向に交差する方向への変位（がたつき）が生じることが危惧される。そこで、キースイッチ装置１０では、キートップ１４と一対のリンク部材１６の各々とに、キートップ１４が昇降動作を遂行する間、互いに摺動式に当接されて、一対のリンク部材１６に対するキートップ１４の、昇降方向に交差する方向への変位を阻止する当接部５８、６０を設けることが有利である（図１２）。図示実施形態では、キートップ１４の内面１４ｂの、各案内部２８の近傍でややキートップ中央寄りの位置に、内面１４ｂから突出する板状の突起６２が形成され、各突起６２の傾斜した縁部分が当接部５８として機能する（図４及び図１２）。他方、各リンク部材１６には、胴部３６に隣接する各腕部３２、３４の基端近傍領域に、対応の突起６２を受容可能な窪み６４が形成され、各窪み６４の上面の鈍角の縁部分が当接部６０として機能する（図５及び図１２）。
【００５８】
キートップ１４が昇降動作の上限位置にあるときに、各突起６２はリンク部材１６の対応の窪み６４の外側で各腕部３２、３４の基端領域に乗り上げるように配置される（図１２（ａ））。この状態では、作動部材５０の初期付勢力下での案内部２８と摺動部４０との係合（図６）及び突起６２とリンク部材１６との係合（図１２（ａ））により、キートップ１４ががたつきを生じない状態に保持されている。この上限位置からキートップ１４を押し下げると、各リンク部材１６が回動軸部３８を中心に回動し、各突起６２がリンク部材１６の対応の窪み６４に、それぞれの当接部５８、６０同士を摺動接触させながら進入する（図１２（ｂ））。この間、対応の当接部５８、６０同士が常に摺動式に当接されているので、案内部２８と摺動部４０との間に隙間が形成されていても、昇降方向に交差する方向へのキートップ１４の変位が防止される。さらにキートップ１４を押下して下限位置に達すると、各突起６２がリンク部材１６の対応の窪み６４に、それぞれの当接部５８、６０同士を当接させたまま受容される（図１２（ｃ））。この状態でも、対応の当接部５８、６０同士の安定した当接により、昇降方向に交差する方向へのキートップ１４の変位が確実に阻止される。このように、上記構成により、キースイッチ装置１０の打鍵操作性が著しく向上する。
【００５９】
図１３は、上記した実施形態によるキースイッチ装置１０を複数個、所定配置に配列して備えた本発明の一実施形態によるキーボード７０を概略で示す。キーボード７０は、ノート型やパームトップ型のパーソナルコンピュータ等の、携帯型電子機器の入力装置として使用できる低背構造を有する。キーボード７０では、前述したキースイッチ装置１０における支持板２２及びメンブレンスイッチシート４８がそれぞれ、キーボード７０に組み込まれる全てのキースイッチ装置１０に対して共通する大判の支持板２２′及びメンブレンスイッチシート４８′として形成されている。支持板２２′には、個々のキースイッチ装置１０のキートップ１４に対応する位置に、それぞれフレーム部材２４が固定されている。このような構成を有するキーボード７０は、低背型で操作性及び構造信頼性に優れたものとなる。
【００６０】
以上、本発明の好適な実施形態を説明したが、本発明に係るキースイッチ装置は、上記実施形態の構成に対し、様々な修正を加えることができる。例えば、図１４及び図１５に示すように、キートップ１４（図１）が昇降動作の下限位置にあるときに、フレーム部材２４が、一対のリンク部材１６の各々の両腕部３２、３４の外側に配置されるように構成できる。この場合、各リンク部材１６の第１端領域には、両腕部３２、３４の互いに離反する外側面から、第２端領域の摺動部４０と同じ側へ、互いに同軸に突出する略円柱状の一対の回動軸部３８が設けられる。また、フレーム部材２４は、互いに適正に組み合わせた一対のリンク部材１６を収容可能な矩形枠状部材であって、その対向二辺を成す一対の枠部分２４ａに、各リンク部材１６の回動軸部３８を回動可能に受容して支持する軸受部２６が設けられる。このような構成によっても、前述したキースイッチ装置１０と同等の作用効果が奏される。特にこの構成では、各リンク部材１６の回動軸部３８が両腕部３２、３４の外側に形成されるので、フレーム部材２４の対応の軸受部２６への回動軸部３８の組付作業が容易になる利点がある。
【００６１】
また、図１６〜図１８に示すように、キートップ１４の昇降動作中に一対のリンク部材１６に対するキートップ１４のがたつきを阻止する当接部５８、６０として、キートップ１４の内面１４ｂの、各案内部２８の近傍でややキートップ外縁寄りの位置に、内面１４ｂから突出する板状の突起６２を形成し、各突起６２の傾斜した縁部分を当接部５８として機能させる（図１６）一方、各リンク部材１６の、胴部３６に隣接する各腕部３２、３４の基端近傍領域に、対応の突起６２を受容可能な窪み６４を形成し、各窪み６４の上面部分を当接部６０として機能させる（図１７）ように構成することもできる。この場合、各リンク部材１６は、腕部３２、３４に隣接する胴部３６の長手方向両端領域がそれぞれ摺動部４０として機能し、キートップ１４の内面１４ａには、個々の摺動部４０を摺動可能に受容して略水平方向へ案内する案内溝３０を有した案内部２８が突設される。
【００６２】
この構成では、キートップ１４が昇降動作の上限位置にあるときに、各突起６２はリンク部材１６の対応の窪み６４の外側で各腕部３２、３４の基端領域に乗り上げるように配置される（図１８（ａ））。この状態では、作動部材５０の初期付勢力下での案内部２８と摺動部４０との係合（図６）及び突起６２とリンク部材１６との係合（図１８（ａ））により、キートップ１４ががたつきを生じない状態に保持されている。この上限位置からキートップ１４を押し下げると、各リンク部材１６が回動軸部３８（図１７）を中心に回動し、各突起６２がリンク部材１６の対応の窪み６４に、それぞれの当接部５８、６０同士を摺動接触させながら進入する（図１８（ｂ））。この間、対応の当接部５８、６０同士が常に摺動式に当接されているので、案内部２８と摺動部４０との間に隙間が形成されていても、昇降方向に交差する方向へのキートップ１４の変位が防止される。さらにキートップ１４を押下して下限位置に達すると、各突起６２がリンク部材１６の対応の窪み６４に、それぞれの当接部５８、６０同士を当接させたまま受容される（図１８（ｃ））。この状態でも、対応の当接部５８、６０同士の安定した当接により、昇降方向に交差する方向へのキートップ１４の変位が確実に阻止される。
【００６３】
また、図１９〜図２１に示すように、キートップ１４の昇降動作中に一対のリンク部材１６に対するキートップ１４のがたつきを阻止する当接部５８、６０として、キートップ１４の各案内部２８に、内面１４ｂから外縁に向かって傾斜して延びる案内溝３０を形成し、各案内溝３０の傾斜した縁部分を当接部５８として機能させる（図１９）一方、各リンク部材１６の、腕部３２、３４に隣接する胴部３６の長手方向両端領域に設けた摺動部４０の外周面部分を当接部６０として機能させる（図２０）ように構成することもできる。
【００６４】
この構成では、キートップ１４が昇降動作の上限位置にあるときに、各案内部２８の案内溝３０の底にリンク部材１６の対応の摺動部４０が係合する（図２１（ａ））。この状態では、作動部材５０の初期付勢力下での案内溝３０の当接部５８と摺動部４０の当接部６０との係合により、キートップ１４ががたつきを生じない状態に保持されている。この上限位置からキートップ１４を押し下げると、各リンク部材１６が回動軸部３８（図２０）を中心に回動し、各案内部２８の案内溝３０に沿ってリンク部材１６の対応の摺動部４０が、それぞれの当接部５８、６０同士を摺動接触させながら移動する（図２１（ｂ））。この間、対応の当接部５８、６０同士が常に摺動式に当接されているので、案内部２８と摺動部４０（特に底）との間に隙間が形成されていても、昇降方向に交差する方向へのキートップ１４の変位が防止される。さらにキートップ１４を押下して下限位置に達すると、各案内溝３０の下端にリンク部材１６の対応の摺動部４０が、それぞれの当接部５８、６０同士を当接させたまま配置される（図２１（ｃ））。この状態でも、対応の当接部５８、６０同士の安定した当接により、昇降方向に交差する方向へのキートップ１４の変位が確実に阻止される。
【図面の簡単な説明】
【００６５】
【図１】本発明の一実施形態によるキースイッチ装置を示す分解斜視図である。
【図２】図１のキースイッチ装置の主要部を組み立てた状態で示す斜視図である。
【図３】図１のキースイッチ装置で使用されるフレーム部材の拡大斜視図である。
【図４】図１のキースイッチ装置で使用されるキートップを下方から示す拡大斜視図である。
【図５】図１のキースイッチ装置で使用されるリンク部材の拡大斜視図である。
【図６】図１のキースイッチ装置を非操作時の状態で示す組立断面図である。
【図７】図１のキースイッチ装置の一部分を模式図的に示す平面図である。
【図８】図１のキースイッチ装置の一部分の組立手順を示す分解斜視図である。
【図９】図１のキースイッチ装置の一部分を模式図的に示す正面図で、（ａ）フレーム部材固定前の状態、及び（ｂ）フレーム部材固定後の状態を示す。
【図１０】図１のキースイッチ装置の一部分を模式図的に示す断面図で、（ａ）フレーム部材固定後の状態、及び（ｂ）変形例によるフレーム部材固定後の状態を示す。
【図１１】図１のキースイッチ装置の一部分を模式図的に示す断面図で、（ａ）正面方向、及び（ｂ）側面方向の、それぞれから見た図である。
【図１２】図１のキースイッチ装置における当接部の作用を説明する図で、（ａ）キートップが昇降動作の上限位置にある状態、（ｂ）キートップが昇降動作の中途位置にある状態、及び（ｃ）キートップが昇降動作の下限位置にある状態をそれぞれ示す。
【図１３】本発明の一実施形態によるキーボードを一部切り欠いて示す斜視図である。
【図１４】変形例によるキースイッチ装置の一部分を示す図で、図２に対応する斜視図である。
【図１５】変形例によるキースイッチ装置の一部分を示す図で、図７に対応する平面図である。
【図１６】変形例によるキースイッチ装置のキートップを示す図で、図４に対応する斜視図である。
【図１７】変形例によるキースイッチ装置のリンク部材を示す図で、図５に対応する斜視図である。
【図１８】変形例によるキースイッチ装置における当接部の作用を説明する図で、（ａ）キートップが昇降動作の上限位置にある状態、（ｂ）キートップが昇降動作の中途位置にある状態、及び（ｃ）キートップが昇降動作の下限位置にある状態をそれぞれ示す。
【図１９】他の変形例によるキースイッチ装置のキートップを示す図で、図４に対応する斜視図である。
【図２０】他の変形例によるキースイッチ装置のリンク部材を示す図で、図５に対応する斜視図である。
【図２１】他の変形例によるキースイッチ装置における当接部の作用を説明する図で、（ａ）キートップが昇降動作の上限位置にある状態、（ｂ）キートップが昇降動作の中途位置にある状態、及び（ｃ）キートップが昇降動作の下限位置にある状態をそれぞれ示す。
【符号の説明】
【００６６】
１０    キースイッチ装置
１２    基部
１４    キートップ
１６    リンク部材
１８    接点部
２０    スイッチ機構
２２    支持板
２２ａ    上面
２２ｂ    下面
２４    フレーム部材
２６    軸受部
２８    案内部
３０    案内溝
３２、３４    腕部
３８    回動軸部
３８ａ    掛止突縁
４０    摺動部
４２、４４    歯部
４８    メンブレンスイッチシート
５２    貫通穴
５４    脚部
５４ａ    変形部分
５６    受容孔
５６ａ    凹所
５８、６０    当接部
７０    キーボード
【図１】
0005030724.tif 000002
【図２】
0005030724.tif 000003
【図３】
0005030724.tif 000004
【図４】
0005030724.tif 000005
【図５】
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【図６】
0005030724.tif 000007
【図７】
0005030724.tif 000008
【図８】
0005030724.tif 000009
【図９】
0005030724.tif 000010
【図１０】
0005030724.tif 000011
【図１１】
0005030724.tif 000012
【図１２】
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【図１３】
0005030724.tif 000014
【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
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