(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
コ字状をなす第１のリンクと、そのコ字の両脚部間に位置する枠状部を備えた第２のリンクとを有し、上記両脚部の先端に互いに外向きに突設された軸がベースに形成された第１の保持部にそれぞれ挿入されて回動かつ移動自在に保持され、上記枠状部の基端に互いに外向きに突設された軸が上記ベースに形成された第２の保持部にそれぞれ挿入されて回動自在に保持され、上記両脚部の互いの内側面と、それら内側面と対向する上記枠状部の互いの外側面の一方に突設された一対のボスと、他方に形成された一対の孔とが係合されてパンタグラフ機構をなす上記第１及び第２のリンクによってキートップが支持されてなるキーボードスイッチにおいて、
上記一対のボスの周面にそれぞれリブが突設され、
それらリブを収容するキー溝が上記一対の孔の周囲にそれぞれ形成され、
それらリブとキー溝は、その一方に形成されたテーパ面と他方の角部とが上記キートップの非操作状態で当接し、その非操作状態からキートップを引き上げることにより互いに圧接する構造とされ、
その圧接力により上記両脚部はその先端が互いに広がる方向に押圧される構造とされていることを特徴とするキーボードスイッチ。
【請求項２】
請求項１記載のキーボードスイッチにおいて、
上記一対のボスが上記両脚部に設けられ、
上記テーパ面が上記リブに設けられていることを特徴とするキーボードスイッチ。
【請求項３】
コ字状をなす第１のリンクと、そのコ字の両脚部間に位置する枠状部を備えた第２のリンクとを有し、上記両脚部の先端に互いに外向きに突設された軸がベースに形成された第１の保持部にそれぞれ挿入されて回動かつ移動自在に保持され、上記枠状部の基端に互いに外向きに突設された軸が上記ベースに形成された第２の保持部にそれぞれ挿入されて回動自在に保持され、上記両脚部の互いの内側面と、それら内側面と対向する上記枠状部の互いの外側面の一方に突設された一対のボスと、他方に形成された一対の孔とが係合されてパンタグラフ機構をなす上記第１及び第２のリンクによってキートップが支持されてなるキーボードスイッチにおいて、
上記両脚部の上記内側面と、上記枠状部の上記外側面の一方に凸部がそれぞれ形成され、他方にそれら凸部を収容する凹部がそれぞれ形成され、
それら凸部と凹部は、その一方に形成されたテーパ面と他方の角部とが上記キートップの非操作状態で当接し、その非操作状態からキートップを引き上げることにより互いに圧接する構造とされ、
その圧接力により上記両脚部はその先端が互いに広がる方向に押圧される構造とされていることを特徴とするキーボードスイッチ。
【請求項４】
請求項３記載のキーボードスイッチにおいて、
上記凸部もしくは凹部が上記両脚部の、上記パンタグラフ機構の回動中心より上記先端側に設けられていることを特徴とするキーボードスイッチ。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明はパーソナルコンピュータやワードプロセッサ等において使用されるキーボードにおけるスイッチの構造に関し、特にパンタグラフ機構によってキートップが支持されたキーボードスイッチに関する。
【０００２】
【従来の技術】
図１０は従来提案されているこの種のキーボードスイッチの構成を示したものである。例えば金属板よりなるプレート１１上にメンブレンシート１２が配置され、さらにその上に金属板よりなるベース１３が配置されている。メンブレンシート１２はスペーサ１２Ａを介して積層された２枚の接点シート１２Ｂ，１２Ｃの互いの対向面に接点を構成する接点パターン（図示せず）が形成されたもので、これら接点パターンが押圧により接触するものとなっている。
【０００３】
ベース１３には図１１に示したように開口１３Ａが設けられており、開口１３Ａの相対向する２辺に沿う縁部にはそれぞれ保持部１３Ｂ，１３Ｃが形成されている。互いに対向して配置された第１の保持部１３Ｂはベース１３の絞り加工によりほぼ台形状に突出形成されており、一方互いに対向する第２の保持部１３Ｃは同様に絞り加工によりほぼ半円状に突出形成されている。
パンタグラフ機構をなす一対のリンク１４，１５はそれぞれその一端側がこれら保持部１３Ｂ，１３Ｃに保持される。
【０００４】
第１のリンク１４は図１２に示したように、軸１４Ａの両端からそれぞれ脚部１４Ｂが突設されてコ字状をなすものとされ、両脚部１４Ｂの先端には互いに外向きに軸１４Ｃが突設されている。また、両脚部１４Ｂの互いの内側面にはボス１４Ｄが突設されている。
第２のリンク１５は図１３に示したように、略円形の枠状部１５Ａを備えており、この枠状部１５Ａの一半部側（先端側）の外周面には同一方向に一対の突出部１５Ｂが突設され、これら突出部１５Ｂの先端に互いに内向きに軸１５Ｃが突設されている。一方、枠状部１５Ａの基端側には互いに外向きに一対の軸１５Ｄが軸１５Ｃと平行に突設されている。また、枠状部１５Ａの中央における互いの外側面には孔１５Ｅがそれぞれ形成されている。
【０００５】
リンク１４と１５とは、リンク１４の両脚部１４Ｂ間にリンク１５の枠状部１５Ａが位置され、両脚部１４Ｂの内側面と枠状部１５Ａの外側面が対向されて、リンク１４の一対のボス１４Ｄがリンク１５の孔１５Ｅにそれぞれ係合されることにより組み合わされ、これにより互いに回動自在に連結される。なお、リンク１４にはリンク１５との重なりを制限するストッパ１４Ｅが設けられている。
リンク１４の一対の軸１４Ｃはベース１３の一対の保持部１３Ｂに内側からそれぞれ挿入されて回動自在かつ移動自在（摺動自在）に保持され、リンク１５の一対の軸１５Ｄはベース１３の一対の保持部１３Ｃに同様に挿入されて回動自在に保持される。
【０００６】
一方、リンク１４の軸１４Ａはキートップ１６の裏側に形成された一対の回動保持部１６Ａに嵌め込まれて回動自在に保持され、リンク１５の一対の軸１５Ｃはキートップ１６の裏側に形成された一対の摺動保持部１６Ｂに保持されて摺動可能とされる。
ドーム状のラバー１７はベース１３の開口１３Ａ内においてメンブレンシート１２上に配置され、リンク１５の枠状部１５Ａの中央孔を挿通してキートップ１６とメンブレンシート１２との間に介在される。ラバー１７はキートップ１６に設けられた突起１６Ｃと嵌合する円筒部１７Ａと、それに続くドーム部１７Ｂとよりなり、ドーム部１７Ｂの天井にはメンブレンシート１２の接点部を押圧するための押釦部１７Ｃを有するものとされる。
【０００７】
上記のような構造を有するキーボードスイッチにおいては、キートップ１６が押下操作されると、パンタグラフ機構をなすリンク１４，１５によりキートップ１６はベース１３の面とほぼ平行に移動し、キートップ１６によりラバー１７が押圧されてドーム部１７Ｂが変形し、押しつぶされる。これにより、良好なタクト感が得られると共に、メンブレンシート１２の接点部が押釦部１７Ｃによって押圧されて導通される。一方、押圧を解除すると、ラバー１７はその弾性復帰力により復元し、これにより接点部の導通が解除され、キートップ１６が元の位置に復帰するものとなっている。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、上記のような構造を有するキーボードスイッチにおいては、キーボードの薄型化の進展に伴い、パンタグラフ機構（リンク機構）に許される部品スペースが減少し、小型化かつ薄肉化が避けられない状況にある。そして、このような状況はリンクの剛性低下を招き、つまりリンクの変形がより生じやすいといった状況を招いている。
【０００９】
一方、リンク１４と１５とを比較すると、コ字状とされたリンク１４の方が枠状部１５Ａを中央に具備するリンク１５より変形しやすく、さらにその両脚部１４Ｂの先端に設けられている軸１４Ｃの保持部１３Ｂによる保持はリンク１５の軸１５Ｄの保持部１３Ｃによる保持に比べ、自由度が大きいことから、例えばキートップ１６に対し、上へ引き上げるような力が作用すると、図１１に示したように両脚部１４Ｂが矢印１８方向に変形して軸１４Ｃが保持部１３Ｂから外れ、つまりリンク１４がベース１３から外れてしまうといった状況が発生する。
【００１０】
このような状況が発生すると、キーボードを使用している一般のユーザでは修復不能のため、修理依頼をしなければならず、その点でこのようなリンク外れの発生は重大な故障となっていた。
この発明の目的は上述した問題に鑑み、キートップに対し、たとえ上へ引き上げるような力が作用してもリンクがベースから外れることのないようにしたキーボードスイッチを提供することにある。
【００１１】
【課題を解決するための手段】
請求項１の発明によれば、コ字状をなす第１のリンクと、そのコ字の両脚部間に位置する枠状部を備えた第２のリンクとを有し、上記両脚部の先端に互いに外向きに突設された軸がベースに形成された第１の保持部にそれぞれ挿入されて回動かつ移動自在に保持され、上記枠状部の基端に互いに外向きに突設された軸がベースに形成された第２の保持部にそれぞれ挿入されて回動自在に保持され、上記両脚部の互いの内側面と、それら内側面と対向する上記枠状部の互いに外側面の一方に突設された一対のボスと、他方に形成された一対の孔とが係合されてパンタグラフ機構をなす第１及び第２のリンクによってキートップが支持されてなるキーボードスイッチにおいて、
上記一対のボスの周面にそれぞれリブが突設され、それらリブを収容するキー溝が上記一対の孔の周囲にそれぞれ形成され、それらリブとキー溝は、その一方に形成されたテーパ面と他方の角部とがキートップの非操作状態で当接し、その非操作状態からキートップを引き上げることにより互いに圧接する構造とされ、その圧接力により上記両脚部はその先端が互いに広がる方向に押圧される構造とされる。
【００１２】
請求項２の発明では、請求項１の発明において、上記一対のボスが上記両脚部に設けられ、上記テーパ面が上記リブに設けられる。
請求項３の発明によれば、コ字状をなす第１のリンクと、そのコ字の両脚部間に位置する枠状部を備えた第２のリンクとを有し、上記両脚部の先端に互いに外向きに突設された軸がベースに形成された第１の保持部にそれぞれ挿入されて回動かつ移動自在に保持され、上記枠状部の基端に互いに外向きに突設された軸がベースに形成された第２の保持部にそれぞれ挿入されて回動自在に保持され、上記両脚部の互いの内側面と、それら内側面と対向する上記枠状部の互いの外側面の一方に突設された一対のボスと、他方に形成された一対の孔とが係合されてパンタグラフ機構をなす第１及び第２のリンクによってキートップが支持されてなるキーボードスイッチにおいて、
上記両脚部の上記内側面と、上記枠状部の上記外側面の一方に凸部がそれぞれ形成され、他方にそれら凸部を収容する凹部がそれぞれ形成され、それら凸部と凹部は、その一方に形成されたテーパ面と他方の角部とがキートップの非操作状態で当接し、その非操作状態からキートップを引き上げることにより互いに圧接する構造とされ、その圧接力により上記両脚部はその先端が互いに広がる方向に押圧される構造とされる。
【００１３】
請求項４の発明では、請求項３の発明において、上記凸部もしくは凹部が上記両脚部の、上記パンタグラフ機構の回動中心より上記先端側に設けられる。
【００１４】
【発明の実施の形態】
この発明の実施の形態を図面を参照して実施例により説明する。なお、図１０〜１３と対応する部分には同一符号を付し、その説明を省略する。
図１はこの発明の一実施例の要部を示したものである。この例ではキーボードスイッチは図１０に示した従来のキーボードスイッチと同様に、プレート１１，メンブレンシート１２，ベース１３，リンク１４及び１５を有し、さらに図には示していないがキートップ１６，ラバー１７を有するものとされる。なお、図１Ａはキートップが押下された時のリンク１４，１５の状態を示し、図１Ｂはキートップが復帰した時のリンク１４，１５の状態を示している。
【００１５】
図２及び３はこの図１におけるリンク１４，１５の構成を示したものであり、まず図２及び３を参照して、この例におけるリンク１４，１５の構成について説明する。
リンク１４は図２に示したように、この例では両脚部１４Ｂの互いの内側面に設けられているボス１４Ｄの各周面にリブ１４Ｆが突設されたものとされる。これらリブ１４Ｆはボス１４Ｄの脚部１４Ｂ側の基端からその軸方向の中間部にかけて形成されており、その脚部１４Ｂの先端側に向く側面は図２Ａに示したようにテーパ面１４Ｇをなすものとされている。
【００１６】
一方、リンク１５は図３に示したように、枠状部１５Ａに形成されている一対の孔１５Ｅの周囲にそれぞれキー溝１５Ｆが形成されたものとされる。これらキー溝１５Ｆは枠状部１５Ａの端部を図３Ａに示したように切り欠いたものとされる。なお、これらキー溝１５Ｆの軸１５Ｃ側の内壁面１５Ｇは図３Ｂに示したように、孔１５Ｅのほぼ中心方向に向くように形成されている。
リンク１４に設けられた一対のリブ１４Ｆと、リンク１５に設けられた一対のキー溝１５Ｆとは、リンク１４と１５とが、ボス１４Ｄと孔１５Ｅが係合されて互いに組み合わされることにより、図１Ａに示したようにキー溝１５Ｆ内にリブ１４Ｆが収容される構造とされる。
【００１７】
なお、リンク１４の一対の軸１４Ｃ及びリンク１５の一対の軸１５Ｄは、従来と同様にベース１３に形成されている保持部１３Ｂ及び１３Ｃにそれぞれ挿入されて保持される。
リンク１４のリブ１４Ｆは図１Ａに示したように、キートップ押下時においてはリンク１５のキー溝１５Ｆの内面に当接せず、単にキー溝１５Ｆ内に位置している。これに対し、図１Ｂに示したようにキートップ復帰時（キートップ非操作状態）においてはリブ１４Ｆのテーパ面１４Ｇとキー溝１５Ｆの角部とは互いに当接する。図４Ａ，Ｂは図１Ａ，Ｂと対応してキートップ押下時及びキートップ復帰時の状態を側方から見てそれぞれ示したものである。
【００１８】
図５はキートップをその復帰状態からさらに引き上げた時のリンク１４，１５の状態を示したものであり、リンク１４，１５の回動により、リブ１４Ｆのテーパ面１４Ｇとキー溝１５Ｆの角部とが圧接し、この圧接力によりリンク１４の両脚部１４Ｂは図中、矢印１９で示したようにその先端が互いに広がる方向に押圧される。
つまり、この例によればリンク１４，１５の回動を利用してリンク１４の外れを抑止する力を発生させるものとなっており、キートップを引き上げようとすればするほど、リブ１４Ｆのテーパ面１４Ｇとキー溝１５Ｆの角部との圧接力が増大してリンク１４の両脚部１４Ｂの先端が矢印１９方向に押し広げられるものとなっている。従って、例えばキートップにそれを引き上げるような力が作用しても、従来のようにリンク１４の軸１４Ｃがベース１３の保持部１３Ｂから外れてしまうといったことは発生しない。
【００１９】
図６Ａ〜Ｃは上述したキートップ押下時、復帰時、そしてキートップが復帰時よりさらに引き上げられた時のリブ１４Ｆとキー溝１５Ｆとの各関係を拡大して示したものである。
なお、上述した例ではリンク１４の両脚部１４Ｂを互いに押し広げるような力を発生させるべく、リブ１４Ｆにテーパ面１４Ｇを設けているが、例えばリブ１４Ｆにはこのようなテーパ面を設けず、キー溝１５Ｆ側にテーパ面を設けるようにしても同様の効果を得ることができる。
【００２０】
また、この例ではコ字状をなすリンク１４の両脚部１４Ｂにボス１４Ｄが設けられ、その両脚部１４Ｂ間に位置するリンク１５の枠状部１５Ａにボス１４Ｄと係合する孔１５Ｅが形成されたリンク機構となっているが、例えばリンク１５にボスが設けられ、そのボスと係合する孔がリンク１４に設けられているような構造の場合においても同様の構成を適用することができる。
次に、図７〜９を参照してこの発明の他の実施例について説明する。
【００２１】
この例ではパンタグラフ機構（リンク機構）の回動中心ではなく、リンク１４の両脚部１４Ｂの内側面と、リンク１５の枠状部１５Ａの外側面の回動中心以外の位置に、リンク１４の両脚部１４Ｂを上述した例と同様に互いに押し広げるように機能する凸部と凹部とが設けられている。まず、各リンク１４，１５の構成について説明する。
リンク１４はこの例では図７に示したように、その両脚部１４Ｂの互いの内側面の、ボス１４Ｄより先端側に凹部１４Ｈがそれぞれ形成されたものとされる。凹部１４Ｈは図７Ｂに示したようにボス１４Ｄの中心を中心とする円弧状をなすものとされる。
【００２２】
一方、リンク１５には図８に示したようにリンク１４の凹部１４Ｈと対応する位置に凸部１５Ｈがそれぞれ形成される。凸部１５Ｈは孔１５Ｅの中心を中心とする円弧状とされ、その円周方向の一側には図８Ｂ，Ｃに示したようにテーパ面１５Ｊを具備するものとされる。なお、このテーパ面１５Ｊを含む凸部１５Ｈの円周方向長さはリンク１４の凹部１４Ｈの円周方向長さより所要量小とされる。
図９Ａは凹部１４Ｈを有するリンク１４と、凸部１５Ｈを有するリンク１５とが組み合わされた状態を示したものであり、凸部１５Ｈはそれぞれ対向する凹部１４Ｈに収容される。そして、キートップ復帰時においては図９Ｂに示したような位置関係となり、即ち凸部１５Ｈに設けられているテーパ面１５Ｊが凹部１４Ｈの角部に当接した状態となる。
【００２３】
従って、キートップがさらに引き上げられると、テーパ面１５Ｊと凹部１４Ｈの角部とが圧接し、この圧接力により図１に示したキーボードスイッチと同様にリンク１４の両脚部１４Ｂの先端が互いに押し広げられるものとなり、つまりリブ１４Ｆ及びキー溝１５Ｆよりなる機構と同様の効果をこれら凹部１４Ｈと凸部１５Ｈとによって得ることができる。
なお、この例とは逆にリンク１４に凸部を設け、リンク１５に凹部を設けるようにしてもよい。また、凸部にテーパ面を設けるのではなく、凹部にテーパ面を設けるようにしてもよい。
【００２４】
【発明の効果】
以上説明したように、この発明によればキートップに対し、上へ引き上げるような力が作用してもリンクがベースの保持部から外れるといった重大な故障の発生を防止することができる。
なお、請求項１の発明ではパンタグラフ機構の回動中心をなすボスの周面上にリブが突設されているため、一対のリンクの組み合わせ方向は一義的に決まり、つまり逆組みを防止できるものとなっている。
【図面の簡単な説明】
【図１】請求項１の発明の一実施例を説明するための一部を省略した平面図、Ａはキートップ押下時の状態を示し、Ｂはキートップ復帰時の状態を示す。
【図２】Ａは図１におけるリンク１４の平面図、ＢはそのＰＰ矢視拡大図。
【図３】Ａは図１におけるリンク１５の平面図、Ｂはその側面図。
【図４】Ａは図１Ａと対応したキートップ押下時の状態を示す部分断面図、Ｂは図１Ｂと対応したキートップ復帰時の状態を示す部分断面図。
【図５】キートップが図１Ｂの復帰時よりさらに引き上げられた時の状態を示す平面図。
【図６】Ａ，Ｂ，Ｃはそれぞれ図１Ａ，図１Ｂ，図５の部分拡大図。
【図７】Ａは請求項３の発明の一実施例に用いるリンク１４の平面図、ＢはそのＰＰ矢視拡大図。
【図８】Ａは図７のリンク１４と組み合わされるリンク１５の平面図、Ｂはその部分拡大側面図、ＣはＰＰ断面要部を示す図。
【図９】Ａは図７のリンク１４と図８のリンク１５とが組み合わされた状態を示す平面図、ＢはＡの要部を説明するための図。
【図１０】従来提案されているキーボードスイッチを示す断面図。
【図１１】図１０の一部省略した平面図。
【図１２】Ａは図１０におけるリンク１４の平面図、Ｂはその側面図。
【図１３】Ａは図１０におけるリンク１５の平面図、Ｂはその側面図。
【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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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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