(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
頭頂部および該頭頂部中央から垂下する軸部を具えたスライダと、パネル上に形成され該軸部を摺動自在に支承する筒状ガイドと、該スライダの頭頂部の周縁部下端に一体形成された筒状のスライダリングと、柔軟性を具え該スライダリングに装着されて該筒状ガイドの外側を取り囲むカップラバーとを有し、
該カップラバーは、該スライダリングに圧入される肉厚のスリーブと、該パネルに圧接される肉厚のフランジと、内径の小さい該スリーブと内径の大きい該フランジとの間を接続する円または角錐状のカップ部とを有し、該カップ部が、該スリーブおよび該フランジに比べて肉薄であり、かつ、該スリーブの下端には、該カップラバーの内部に突出して該頭頂部の周縁部下端より下方に位置し、該スライダが押下されたとき、該スライダと該筒状ガイド上端との当接に先立って該パネルに当接する消音部が形成されていることを特徴とする押釦構造。
【請求項２】
前記消音部は、複数の消音突起で構成されていることを特徴とする請求項１記載の押釦構造。
【請求項３】
請求項１または２記載の押釦構造を具備したことを特徴とするキーボード。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は押釦のスライダと筒状ガイドとの隙間からキーボード内に侵入する塵埃や液体を遮断する防塵防滴構造に係り、特に押下特性が良好で塵埃や液体の侵入を完全に遮断できる押釦の防塵防滴構造とそれを用いたキーボードに関する。
【０００２】
近年、情報処理端末の普及に伴って塵埃が多くお茶やジュース等を被ることもある悪環境で使用されるケースが増加し、それに伴って外部から装置内部に侵入する塵埃や液体によって引き起こされる機能障害の発生件数が増加しつつある。
【０００３】
特にこのような悪環境においてキーボードを使用すると押釦の可動部に介在する隙間を通し塵埃や液体が内部に侵入し、例えばキーボード内部に組み込まれたスイッチ素子の絶縁性劣化や内部配線の断線を生じる等障害発生の要因になる。
【０００４】
そこで押下特性が良好で塵埃や液体の侵入を完全に遮断できる防塵防滴型押釦を具えたキーボードの開発が望まれている。
【０００５】
【従来の技術】
図６は防塵防滴構造の第１の従来例を示す断面図、図７は防塵防滴構造の第２の従来例を示す断面図である。
【０００６】
防塵防滴型押釦を具えた従来のキーボードの一例は図６(a) に示す如く上部パネル11と下部パネル12とを具えており、所定の隙間を介して上部パネル11と対向する下部パネル12には接着剤等によってシート状スイッチ13が固定されている。
【０００７】
シート状スイッチ13は図示省略された一対の導体が所定の隙間を介して対向してなる複数のスイッチ素子14を具備し、スイッチ素子14の真上に配設された押釦を介して押下すると隙間を介して対向した導体間が閉じるよう構成されている。
【０００８】
一方、シート状スイッチ13を押下する押釦はキートップ15とスライダ16とカップラバー17と筒状ガイド18とからなり、スライダ16はキートップ15が嵌着される頭頂部19と頭頂部19の中央から垂下する円柱または角柱状の軸部20とを有する。
【０００９】
軸部20はスイッチ素子14の真上に位置するよう上部パネル11に形成された筒状ガイド18によって摺動自在に支承され、ゴム等により形成され柔軟性を有するカップラバー17はスライダ16の頭頂部19と上部パネル11との間に装着されている。
【００１０】
即ち、押釦の防塵防滴構造は内径の大きくリング部21と内径の小さい円座部22とが曲面で接続されたカップラバー17と、キートップ15とスライダ16との界面に設けられた第１の溝23と、筒状ガイド18の根元を取り囲む第２の溝24からなる。
【００１１】
スライダ16の頭頂部19と上部パネル11との間に装着されたときカップラバー17の円座部22は浅い第２の溝24に嵌挿され、カップラバー17のリング部21は第１の溝23に嵌挿されて塵埃や水滴等が押釦の隙間を通し侵入するのを遮断している。
【００１２】
スライダ16はカップラバー17の反発力によって押し上げられているが図６(b) に示す如くキートップ15が押下されると、カップラバー17が屈曲しスライダ16が降下して直下に配設されたスイッチ素子14が押圧され対向した導体間が閉じる。
【００１３】
リング部と円座部の間に曲面を有するカップラバーでスライダが押し上げられた押釦の押下特性は図６(c) に示す如く、当初は押下に伴って荷重が増大するが臨界点に到達するとカップラバーの曲面に座屈が生じて荷重が急激に減少する。
【００１４】
座屈によって急激に減少した荷重は押釦の押下に伴って再び漸増しスイッチ素子の押圧が始まると急激に増大する。即ち、曲面を有するカップラバーでスライダを押し上げることにより押釦の押下特性にスナップアクションを付加できる。
【００１５】
また、防塵防滴型押釦を具えた従来のキーボードの他の例は図７に示す如くパネル31とプリント基板32を具えており、パネル31に装着された押釦スイッチ33の下面に突出してなるリード端子34はプリント基板32上にはんだ付けされている。
【００１６】
上面から突出したスライダ35を含め押釦スイッチ33のパネル31上面に露出している部分がカップラバー36により覆われ、キートップ37の中央から垂下した固定軸38がカップラバー36の中央部を貫通してスライダ35の端部に嵌挿されている。
【００１７】
即ち、押釦の防塵防滴構造はゴム等により形成され開口部をパネル31に密着させたドーム状のカップラバー36からなり、キートップ37の押下・復旧に伴ってカップラバー36は固定軸38上を摺動し塵埃や水滴等が侵入するのを遮断している。
【００１８】
なお、前記キーボードとは異なりカップラバー36は防塵・防滴を目的とするものでスライダ35を押し上げる機能が無く、押釦の押下特性は押釦スイッチに組み込まれた例えば接点押下用ばねの特性を選択することにより任意に設定できる。
【００１９】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、図６(a) に示す防塵防滴構造を具えた押釦はカップラバーが図６(b) に示す如く変形したとき、外形の小さい円座部は曲面部分に引っ張られて変形しパネルとの間に隙間が生じやすい。その結果、押下されていた押釦が復旧に転じカップラバー内の圧力が負圧になると空気と共に周囲の塵埃が吸い込まれる。
【００２０】
また、従来のキーボードではスナップアクションを有する押釦の押下特性が最も好まれていたが近年は要求が多様化し、押下途中における荷重が平坦な押下特性や押下に伴い荷重が漸増する押下特性を具えた押釦が要求される場合がある。
【００２１】
カップラバーの押下特性が平坦であれば適当なばね特性を具えた接点押下用ばねを併用し要求を満たすことができるが、図６(c) に示す如くカップラバー自体の押下特性がスナップアクションを有する場合は前記要求の充足が困難になる。
【００２２】
更に、図７に示す防塵防滴構造を具えた押釦はキートップの固定軸上をカップラバーが摺動する構造であるため、固定軸とカップラバーとの隙間が大きい場合はキートップの押下・復旧に伴って塵埃が押釦スイッチ内に吸い込まれる。
【００２３】
反対に、隙間を小さくすると摺動時の固定軸とカップラバーとの摩擦が増大し押釦の押下特性が損なわれると同時に、押下されたキートップが復旧する際にカップラバーが持ち上がり隙間から塵埃や水滴が侵入するという問題があった。
【００２４】
本発明の目的は押下特性が良好で塵埃や液体の侵入を完全に遮断できる防塵防滴型押釦を具えたキーボードを提供することにある。
【００２５】
【課題を解決するための手段】
図１は本発明になる押釦の防塵防滴構造を示す分割斜視図である。なお全図を通し同じ対象物は同一記号で表している。
【００２６】
【課題を解決するための手段】
上記課題は、頭頂部および該頭頂部中央から垂下する軸部を具えたスライダと、パネル上に形成され該軸部を摺動自在に支承する筒状ガイドと、該スライダの頭頂部の周縁部下端に一体形成された筒状のスライダリングと、柔軟性を具え該スライダリングに装着されて該筒状ガイドの外側を取り囲むカップラバーとを有し、該カップラバーは、該スライダリングに圧入される肉厚のスリーブと、該パネルに圧接される肉厚のフランジと、内径の小さい該スリーブと内径の大きい該フランジとの間を接続する円または角錐状のカップ部とを有し、該カップ部が、該スリーブおよび該フランジに比べて肉薄であり、かつ、該スリーブの下端には、該カップラバーの内部に突出して該頭頂部の周縁部下端より下方に位置し、該スライダが押下されたとき、該スライダと該筒状ガイド上端との当接に先立って該パネルに当接する消音部が形成されていることを特徴とする押釦構造によって達成される。
【００２７】
このようにスライダの頭頂部下端に形成された筒状のスライダリングと、柔軟性を具えスライダリングに装着されて筒状ガイドの外側を取り囲むカップラバーとを有し、カップラバーが、スライダリングに圧入されるスリーブと、パネルの上面に圧接されるフランジと、内径の小さいスリーブと内径の大きいフランジとの間を接続する円または角錐状のカップ部とを有し、かつカップ部が、スリーブおよびフランジに比べて肉薄である本発明の防塵防滴構造は、スライダが移動するとカップ部が座屈し内側に漸次嵌入するため押下特性が常に平坦になる。
【００２８】
したがって、押下特性が平坦な押釦を具えたキーボードはもとより、例えば接点押下用ばね等を併用することによって、スナップアクションを有する押釦を具えたキーボードや、荷重が漸増する押下特性を有する押釦を具えたキーボードも極めて容易に形成できる。
【００２９】
また、押下に伴って内側に漸次嵌入する肉薄のカップ部に引っ張られ肉厚のスリーブやフランジが変形することなく、スライダリングとスリーブとの当接部分、フランジとパネルとの当接部分から侵入する塵埃や水滴を完全に遮断できる。
【００３０】
即ち、押下特性が良好で塵埃や液体の侵入を完全に遮断できる防塵防滴型押釦を具えたキーボードを実現することができる。
【００３１】
【発明の実施の形態】
以下添付図により本発明の実施例について説明する。なお、図２は本発明になる防塵防滴構造の細部を説明する図、図３は本発明になるキーボードの一実施例を示す側断面図、図４は本発明になるキーボードの他の実施例を示す側断面図、図５は本発明になるキーボードの変形例を示す側断面図である。
【００３２】
本発明になる押釦は図１に示す如く頭頂部41と頭頂部41の中央から垂下する軸部42とからなるスライダ４を具えており、円柱もしくは角柱状の軸部42はパネル５上に形成された筒状ガイド51によって軸の長さ方向に摺動自在に支承される。
【００３３】
筒状ガイド51に軸部42が嵌挿されると軸部42側面に形成されたくさび状突起43が筒状ガイド51中間の段差部52に係合し、軸部42の筒状ガイド51からの脱落を防止すると共にスライダ４が押し上げられたとき上昇可能な高さを規制している。
【００３４】
本発明になる押釦の防塵防滴構造は、スライダ４が有する頭頂部41の下端に形成された円筒状のスライダリング44と、ゴム等柔軟性を有する材料で形成されスライダリング44に装着されて筒状ガイド51を取り囲むカップラバー６からなる。
【００３５】
一体形成されたカップラバー６はスライダリング44に圧入されるスリーブ61とパネル５に圧接されるフランジ62を有し、内径の小さいスリーブ61と内径の大きいフランジ62は下方に内径が増大する円錐状カップ部63を介し接続されている。
【００３６】
図２(a) において押釦の移動距離、即ちストロークは頭頂部41の下面と筒状ガイド51の上面との間隔によって決まり、スライダ４を押下すると図２(b) に示す如く頭頂部41の下面が筒状ガイド51の上面に当接しスライダ４の移動が終わる。
【００３７】
最上位に位置しているスライダ４の頭頂部41下端とパネル５上面の間隔をＨ1 、カップラバー６のフランジ62下面からスリーブ61の上面までの高さをＨ2 としたとき、Ｈ1 ＝Ｈ2 −αなる条件を充足するようＨ1 およびＨ2 が設定される。
【００３８】
本発明になる防塵防滴構造を有する押釦の設計に際して前記条件を充足するようＨ1 およびＨ2 を設定することにより、カップラバー６のフランジ62は移動量αに対応する力によりパネル５上面に圧接され塵埃や水滴の侵入が遮断される。
【００３９】
また、最下位に位置しているスライダ４の頭頂部41下端とパネル５上面との間隔をＨ3 とし、カップラバー６のスリーブ61の下面から上面までの高さをＨ4 としたとき、Ｈ3 ＜Ｈ4 なる条件を充足するようスリーブ61の高さが設定される。
【００４０】
スリーブ61はスライダリング44への圧入に際して上面を頭頂部41下端に当接させることで最高の気密性が得られるが、組立に際してスリーブ61がスライダリング44に十分押し込まれていないと気密性が損なわれ塵埃等が侵入しやすくなる。
【００４１】
しかし、前記条件を充足させることで組立後もスライダ４が押下される度にスリーブ61がスライダリング44に圧入され、押釦の組立が容易になると共にスリーブ61とスライダリング44との間の気密性を最高の状態に維持することができる。
【００４２】
カップラバー６のカップ部63はスライダ４の移動に伴って上部から座屈し図示の如く漸次下部の内側に嵌入してゆくが、スリーブ61やフランジ62に比べて肉の薄いカップ部63に引っ張られてスリーブ61やフランジ62が変形することはない。
【００４３】
本発明になる押釦の防塵防滴構造は前述の如くカップラバーとスライダやパネルとの界面における気密性保持が優れ、スライダリングと円筒部との当接部分、円座部と上部パネルとの当接部分から侵入する塵埃や水滴を完全に遮断できる。
【００４４】
スリーブ61とフランジ62との間が円錐状のカップ部63を介して接続されたカップラバー６を有する押釦の押下特性は、スライダの移動に伴いカップ部が座屈し上部が下部の内側に漸次嵌入してゆくため図２(c) に示す如く常に平坦になる。
【００４５】
押釦の押下特性を図２(c) により説明するとスライダ４にはフランジ62をパネル５に圧接する初圧が印加されており、カップラバー６の反発力に抗し押釦を押下するには初圧より大きい反対方向の荷重をスライダ４に印加する必要がある。
【００４６】
スライダの移動範囲、即ちストロークの始点近傍ではスライダが移動することなく押下に必要な荷重が初圧から急増し、カップラバー６の座屈が始まるとスライダが移動すると同時に押下に必要な荷重がゴム硬さ等で決まる値に到達する。
【００４７】
座屈が始まりゴム硬さ等で決まる値に到達すると押下に必要な荷重はストロークの終点近傍までほぼ一定値で推移し、終点近傍ではカップラバーの力に対向する荷重と図示省略されたスイッチ素子の押下に必要な荷重が加算され急増する。
【００４８】
また、押釦の荷重はカップラバー６の形状や厚さが同じであっても用いられる例えばゴムの硬さに対応して変化する。図において、破線はゴムの硬さHs＝２０°、実線はHs＝３０°、一点鎖線はHs＝４０°にそれぞれ対応する荷重を示す。
【００４９】
本発明になるキーボードの一実施例は図３(a) に示す如くスライダ４と筒状ガイド51とカップラバー６とを具えており、筒状ガイド51によって摺動自在に支承された軸部42の直下にシート状スイッチ７のスイッチ素子71が配設されている。
【００５０】
スライダ４はカップラバー６の反発力で最上位まで押し上げられているが図３(b) に示す如く頭頂部41が押下されると、カップラバー６が屈曲してスライダ４が降下し直下に位置するスイッチ素子71が押圧され対向した導体72間が閉じる。
【００５１】
本実施例における押釦の押下特性は図２(c) に示す如くストロークの始点近傍から終点近傍に至るまで水平に推移し、頭頂部41に印加されている押下力が無くなるとカップラバー６の反発力によってスライダ４は最上位に押し上げられる。
【００５２】
押釦のストロークは軸部42を摺動自在に支承する筒状ガイド51の上面と頭頂部41の下面との間の間隔によって決まり、スライダ４を押下すると図３(b) に示す如く頭頂部41の下面が筒状ガイド51の上面に当接しスライダ４の移動が終わる。
【００５３】
押釦を勢いよく押下すると頭頂部41の下面が筒状ガイド51の上面に当接する際に耳障りな衝撃音を発する場合があり、また頭頂部41の下面が筒状ガイド51の上面に当接する際の衝撃がオペレータの指に伝わり疲労を増大させる要因になる。
【００５４】
このような衝撃や衝撃音は図１に示す如くスリーブ61下端から複数の消音突起64をカップラバー６の内部に突出させ、頭頂部41下面が筒状ガイド51上面に当接する前に消音突起64をパネル５に当接させることによって無くすことができる。
【００５５】
なお、スリーブ61下端を直接カップラバー６の内部に突出させることによって衝撃や衝撃音を無くすことができるが、スリーブ61下端がパネル５に当接するとカップ部63とスリーブ61下端の間の空気の流路が塞がれ押下特性が損なわれる。
【００５６】
本発明になるキーボードの他の実施例は図４(a) に示す如くスライダ４が軸部42の下端に接点押下ばね45が植設され、図４(b) に示す如くスライダ４が押下されると接点押下ばね45を介してスイッチ素子71が押圧され導体72の間が閉じる。
【００５７】
本実施例における押釦の押下特性は図４(c) に示す如くストロークの途中まで前記実施例の押下特性と同等であるが、カップラバー６により押し上げられたスライダ４を押下するストロークの途中で接点押下ばね45の反発力が加算される。
【００５８】
その結果、ストロークの始点近傍から中間まで水平に推移し、中間から終点に至るまで漸増する押下特性が付与され、印加された押下力が無くなるとカップラバー６と接点押下ばね45の反発力によりスライダ４は最上位に押し上げられる。
【００５９】
キーボードの構成に際して上面に文字や記号が表示されたキートップは一般に１個のスライダに対して１個装着される。しかし、シフトキーのように特殊な機能を付与されたキートップは複数のスライダに跨がって装着される場合がある。
【００６０】
複数のスライダにキートップが跨がって装着されたとき各スライダを含む押釦の押下特性が他の押釦と同じであれば、そのキートップを押下するため必要な荷重は１個のスライダに装着されたキートップの押下に必要な荷重の数倍になる。
【００６１】
本発明になるキーボードの変形例は図５に示す如く１個のキートップ８が２個のスライダ４に跨がって装着されており、２個のスライダ４はそれぞれスライダリング44に圧入されたカップラバー６の反発力で最上位に押し上げられている。
【００６２】
しかし、図２(c) に示す如く本発明になる押釦の押下特性はカップラバー６を形成する際のゴムの硬さにより異なり、スライダ４に装着するカップラバー６のゴム硬さを小さくすることによりキートップの押下に必要な荷重を軽減できる。
【００６３】
このようにスライダの頭頂部下端に形成された筒状のスライダリングと、柔軟性を粗なスライダリングに装着されて筒状ガイドの外側を取り囲むカップラバーとを有し、カップラバーが、スライダリングに圧入されるスリーブと、パネルの上面に圧接されるフランジと、内径の小さいスリーブと内径の大きいフランジとの間を接続する円または角錐状のカップ部とを有し、かつカップ部が、スリーブおよびフランジに比べて肉薄である本発明の防塵防滴構造は、スライダが移動するとカップ部が座屈し内側に漸次嵌入するため押下特性が常に平坦になる。
【００６４】
したがって、押下特性が平坦な押釦を具えたキーボードはもとより、例えば接点押下用ばね等を併用することによって、スナップアクションを有する押釦を具えたキーボードや、荷重が漸増する押下特性を有する押釦を具えたキーボードも極めて容易に形成できる。
【００６５】
また、押下に伴って内側に漸次嵌入する肉薄のカップ部に引っ張られ肉厚のスリーブやフランジが変形することなく、スライダリングとスリーブとの当接部分、フランジとパネルとの当接部分から侵入する塵埃や水滴を完全に遮断できる。
【００６６】
即ち、押下特性が良好で塵埃や液体の侵入を完全に遮断できる防塵防滴型押釦を具えたキーボードを実現することができる。
【００６７】
【発明の効果】
上述の如く本発明によれば、押下特性が良好で塵埃や液体の侵入を完全に遮断できる防塵防滴型押釦を具えたキーボードを提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】  本発明になる押釦の防塵防滴構造を示す分割斜視図である。
【図２】  本発明になる防塵防滴構造の細部を説明する図である。
【図３】  本発明になるキーボードの一実施例を示す側断面図である。
【図４】  本発明になるキーボードの他の実施例を示す側断面図である。
【図５】  本発明になるキーボードの変形例を示す側断面図である。
【図６】  防塵防滴構造の第１の従来例を示す断面図である。
【図７】  防塵防滴構造の第２の従来例を示す断面図である。
【符号の説明】
４  スライダ                      ５  パネル
６  カップラバー                  ７  シート状スイッチ
８  キートップ                    41  頭頂部
42  軸部                          43  くさび状突起
44  スライダリング                45  接点押下ばね
51  筒状ガイド                    52  段差部
61  スリーブ                      62  フランジ
63  カップ部                      64  消音突起
71  スイッチ素子                  72  導体
【図１】
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【図２】
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【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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