(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
キートップの下方に設けられたハウジングプレートにキートップを支持するためのキートップハウジングが複数形成され、前記複数のキートップハウジングのうち、トーションバーが付設されるキートップに対応するキートップハウジングの側方にハウジングプレートから一体に立設させた柱状であって、前記トーションバーを係止する支持部材が形成され、この支持部材が中空構造とされて支持部材の基端部にハウジングプレートを貫通する透孔が形成されるとともに、前記ハウジングプレートの裏面側に前記透孔を閉塞する防水突起部と前記キートップを上方に押し戻すためのスプリング部と前記防水突起部とスプリング部とを一体化したシート本体部を有するシート部材が配置されてなり、前記防水突起部の平面形状が、前記透孔の開口部全面を閉じることができるように前記透孔開口部よりも大きく形成されたことを特徴とするキーボード装置。
【請求項２】
内部支持板と、該内部支持板上に設けられたメンブレンスイッチと、該メンブレンスイッチ上に配置されたハウジングプレートと、該ハウジングプレートの上面側に複数整列形成された凸部型のキートップハウジング上に個々に上下自在に支持されたキートップとを具備してなり、前記キートップの少なくとも１つの裏面側にトーションバーが付設され、該トーションバーが付設されたキートップを支持する前記キートップハウジングの両側のハウジングプレート上に中空構造の支持部材が立設され、該支持部材上部に前記トーションバーの端部を係止する係止孔が形成され、該支持部材の底部側に前記ハウジングプレートを貫通してハウジングプレートの底面側に開口する透孔が形成されるとともに、前記ハウジングプレートとメンブレンスイッチとの間に、前記複数のキートップハウジングに位置合わせされる凸型の複数のスプリング部と、前記トーションバーを付設したキートップハウジングの両側の透孔の開口部に位置されて前記開口部を閉じる凸型の複数の防水突起部と、前記複数のスプリング部と前記複数の防水突起部とを連続一体化するシート本体部とを具備してなるシート部材が介装され、前記防水突起部の平面形状が、前記透孔の開口部全面を閉じることができるように前記透孔開口部よりも大きく形成されたことを特徴とするキーボード装置。
【請求項３】
前記キートップハウジングが中空構造とされてキートップハウジング内の中空部がハウジングプレートに形成された挿通孔に連続され、この挿通孔を通過して前記シート部材のスプリング部がキートップハウジング内に挿入されるとともに、このスプリング部が前記キートップに上昇復帰力を付与するものであ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装置。
【請求項４】
前記スプリング部がラバースプリング部とされ、該ラバースプリング部と前記防水突起部と前記シート本体部が同一のラバーで一体化されてなることを特徴とする請求項３に記載のキーボード装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、トーションバーを備えたキースイッチにおいてトーションバーを受ける部分まわりの防水性を高めた構造を有するキーボード装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
コンピュータやワードプロセッサ等のキーボードには、例えば、図７に示すキーボードＢのように多数のキースイッチ１００…が配列されている。これらのキースイッチ１００…には、使用者の指で押すためのキートップが取り付けられているが、これらのキートップの平面形状は、概略正方形、その半切形、横長型、変形Ｌ字型等、多種多様である。
【０００３】
これらのキースイッチの構成は一般に、図８に例示するように、キートップ１１０とキースイッチ本体１２０とからなり、このキートップ１１０は、指で押すための天板１１１と、この天板１１１下面からキートップの軸心Ｘを通って下方に伸びる筒形のステム部１１２と、このステム部１１２を挟む両側に下方に向かって配設された爪部１１３と、天板１１１の周縁部から下方に伸びるスカート壁１１４とを具備して構成されている。
【０００４】
前記キースイッチ本体１２０は、このキースイッチ本体１２０を収容するハウジング１２１と、前記ステム部１１２の下端部に接続された椀を伏せた形状のラバースプリング１２２と、このラバースプリング１２２の頂部中央から下方に向けて形成された凸部型の押圧部１２３の下方に配設されたメンブレンスイッチ１２４とを具備して構成されている。前記ハウジング１２１には、ステム部１１２を上下方向に摺動自在に挿入する筒形の受座１２５と、前記爪部１１３と係合してキートップ１１０をキースイッチ本体１１２から抜き取れないようにするための爪受孔１２６が形成されている。
【０００５】
前記構成のキースイッチは、使用者が指でキートップの天板１１１を図９に示すように押すと、ステム部１１２が受座１２５内を下方に摺動し、その先端部がラバースプリング１２２を下方に押して座屈させる。これによってラバースプリングの押圧部１２３がメンブレンスイッチ１２４を押し、メンブレンスイッチ１２４が導通することになる。使用者が天板１１１から指を離すと、ラバースイッチ１２２の反発力によってキートップ１１０は元の位置に戻り、メンブレンスイッチ１２４はオフ状態となる。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
前述のキーボードのキースイッチ１００…において、シフトキーやスペースキーあるいはタブキーなどのキートップ１１０Ａは、図１０に示すように天板１１１が横長形状とされているが、ステム部１１２の形状や位置、大きさは図８に示すキースイッチの断面構造と同等に形成されるので、天板１１１の端部側を押圧した場合であっても天板１１１を円滑に真下に押し下げることができるようにバネ部材としてトーションバーと称されるものが内蔵されている。
このトーションバー１３０は直線状の本体部１３０ａとその両端側に延設された内向きのＬ字型のフック部１３０ｂとを具備して構成され、本体部１３０ａを天板１１１の裏面側に形成された支持部材１２９に嵌め込み係止させることで天板１１１の裏面側に係止されている。そして、ハウジング１２１の両側に柱状の中空構造の支持突起１３１、１３１が立設され、これらの支持突起１３１、１３１の上部に個々に形成された支持孔１３１ａに先のフック部１３０ｂを係止することでトーションバー１３０が係止され、このトーションバー１３０の係止状態で同時にステム部１１２を受座１２５に挿入しておくことでシフトキーやスペースキーあるいはタブキーなどのキートップ１１０Ａがキーボードに取り付けられている。
【０００７】
ところで、この種のキーボードにあっては、キーボードまわりの机上に飲料缶やコップなどが載置されることが考えられるので、キーボードを防水構造にすることが好ましいと考えられている。
ここでキーボード内部のメンブレンスイッチ１２４などの電気回路部分に対して水の侵入経路を考えると、図８と図９に示す構造のキースイッチ１００において、受座１２５の開口部と爪受孔１２６の開口部が心配されるが、これらの部分はキートップ１１０のスカート壁１１４で覆われるので、防水性の面では安全性が高いと考えられる。
【０００８】
ところが、図１０に示すトーションバー１３０を有するシフトキーやスペースキーなどのキートップ１１０Ａにおいては、トーションバー１３０のフック部１３０ｂを係止するための支持突起１３１の係止孔１３１ａがキートップ１１０Ａの端部側に位置する関係から、係止孔１３１ａの開口部が防水性の面で不安を有する問題があった。即ち、支持突起１３１は中空構造であり、支持突起１３１の下方にはメンブレンスイッチ１２４を構成する電気回路が設けられているので、支持突起１３１の係止孔１３１ａから万が一水が侵入すると、メンブレンスイッチ１２４の電気回路を腐食させてしまうか、電気回路を損傷させてしまうおそれを有していた。
なお、支持突起１３１を中空構造ではなく、中実の柱状の構造体としてその先端部側にトーションバー１３０のフック部１３０ｂを係止するための折曲部などを形成すると、支持突起１３１をＬ字型に形成しなくてはならないが、キーボードを樹脂成形によって製造する場合において、中実のＬ字状の構造体をキーボードのハウジングプレーまわりに複数立設形成すると、キーボードのハウジングプレート成形用の金型の形状が複雑化する問題がある。即ち、図８と図９と図１０に示す構造において受座１２５の部分と爪受孔１２６の部分および支持突起１３１の部分は上下に貫通した構造であるので、金型の上型と下型でキーボード装置を成形する場合に型の設計は容易であるが、仮に貫通構造ではないＬ字型の支持部材をハウジングプレート上面に有する構造を金型の上型と下型から成形しようとすると、型の形状が複雑化し、金型の設計が難しくなる問題がある。
【０００９】
本発明は前記の背景に基づき、トーションバーを有するシフトキー、スペースキー、リターンキーなどのキーまわりの防水性を高めた構造のキーボード装置を提供することを目的とする。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
本発明は前記事状に鑑みてなされたもので、キートップの下方に設けられたハウジングプレートにキートップを支持するためのキートップハウジングが複数形成され、前記複数のキートップハウジングのうち、トーションバーが付設されるキートップに対応するキートップハウジングの側方にハウジングプレートから一体に立設させた柱状であって、前記トーションバーを係止する支持部材が形成され、この支持部材が中空構造とされて支持部材の基端部にハウジングプレートを貫通する透孔が形成されるとともに、前記ハウジングプレートの裏面側に前記透孔を閉塞する防水突起部と前記キートップを上方に押し戻すためのスプリング部と前記防水突起部とスプリング部とを一体化したシート本体部を有するシート部材が配置されてなり、前記防水突起部の平面形状が、前記透孔の開口部全面を閉じることができるように前記透孔開口部よりも大きく形成されたことを特徴とする。トーションバーが付設されたキートップに対応する位置のハウジングプレートの支持部材下の透孔をその下のシート部材の防水突起部が閉じるのでキーまわりの防水性を高めることができる。更に、透孔の開口部よりも大きな防水突起部であるならば透孔を確実に塞ぐことができ、防水性を高めることができる。
【００１１】
本発明は前述の課題を解決するために、支持板と、該支持板上に設けられたメンブレンスイッチと、該メンブレンスイッチ上に配置されたハウジングプレートと、該ハウジングプレートの上面側に複数整列形成された凸部型のキートップハウジング上に個々に上下自在に支持されたキートップとを具備してなり、前記キートップの少なくとも１つの裏面側にトーションバーが付設され、該トーションバーが付設されたキートップを支持する前記キートップハウジングの両側のハウジングプレート上に中空構造の支持部材が立設され、該支持部材上部に前記トーションバーの端部を係止する係止孔が形成され、該支持部材の底部側に前記ハウジングプレートを貫通してハウジングプレートの底面側に開口する透孔が形成されるとともに、前記ハウジングプレートとメンブレンスイッチとの間に、前記複数のキートップハウジングに位置合わせされる凸型のスプリング部と前記ハウジングプレートの透孔の開口部に位置されて前記開口部を閉じる凸型の防水突起部と、前記複数のスプリング部と前記複数の防水突起部とを連続一体化するシート本体部とを具備してなるシート部材が介装され、前記防水突起部の平面形状が、前記透孔の開口部全面を閉じることができるように前記透孔開口部よりも大きく形成されたことを特徴とする。ハウジングプレートの支持部材下の透孔をその下のシート部材の防水突起部が閉じるのでキーまわりの防水性を高めることができる。また、シート部材はスプリング部と防水突起部とシート本体部からなる１枚物であり、メンブレンスイッチの上を覆うので、メンブレンスイッチ側にキートップ側から水の侵入を完全に防止できる。更に、透孔の開口部よりも大きな防水突起部であるならば透孔を確実に塞ぐことができ、防水性を高めることができる。
【００１３】
本発明は、前記キートップハウジングが中空構造とされてキートップハウジング内の中空部がハウジングプレートに形成された挿通孔に連続され、この挿通孔を通過して前記シート部材のスプリング部がキートップハウジング内に挿入されるとともに、このスプリング部が前記キートップに上昇復帰力を付与するものであることを特徴とする。
スプリング部はキートップに押し下げられてメンブレンスイッチを押圧してキーのスイッチを導通状態とする。また、シート部材のスプリング部はキートップハウジングの内側に挿入されて使用者の指で押し下げられたキートップを上昇復帰させる。
【００１４】
本発明は、前記スプリング部がラバースプリング部とされ、該ラバースプリング部と前記防水突起部と前記シート本体部が同一のラバーで一体化されてなることを特徴とする。
ラバースプリング部と同じラバーで防水突起部が形成されていると、防水突起部がハウジングプレートの透孔の開口部を密着状態で完全に閉塞できるので、防水性が高まる。
【００１５】
【発明の実施の形態】
以下、図面を参照して本発明の実施の形態について説明するが、本発明は以下の実施形態に限定されるものではない。
図１は、本発明のキーボード装置の第１実施形態を示すものであって、この第１実施形態のキーボード装置Ａは、下ケース１と上ケース２とそれらの間に収納されたキーボード本体３と、キーボード本体３に接続されてケースの外側に引き出され、パーソナルコンピュータなどの制御機器に接続するための接続ケーブル４を主体として構成されている。
【００１６】
前記キーボード本体３は、上面に多数のキートップ５…が備えられ、各キートップ５…が上ケース２の上面に形成された窓部２ａ、２ｂ、２ｃ、２ｄ、２ｅ、２ｆ、２ｇ、２ｈ、２ｉから外部に突出されて配列されている。ここで窓部２ａはキーボード本体３のアルファベットキー等の主要キーを配列した領域、窓部２ｂはテンキーを配列した領域、窓部２ｃは矢印キーを配列した領域、窓部２ｄ、２ｆ、２ｇ、２ｈ、２ｉは機能キーを配列した領域、窓部２ｅはＤＥＬキーやＩＮＳキー等を配列した領域とされている。
これら多数のキートップ５…のうち、シフトキーとスペースキーあるいはリターンキーなどの複数のキートップ５Ａは、横長に、あるいは他のキートップ５よりも大型に、各々形成され、後述するトーションバー６（図３、図４参照）がその裏側に付設されるとともに、他のキートップ５…は平面視正方形に近い矩形状とされ、トーションバー６が付設されていない構造とされている。
【００１７】
まず、下ケース１と上ケース２の間の空間に金属板などからなる内部支持板７（図４、図５参照）が設けられ、この内部支持板７の上にシート状のメンブレンスイッチ８が設置され、このメンブレンスイッチ８の上にシート部材９が設置されるとともに、シート部材９上にハウジングプレート１０が設置され、ハウジングプレート１０が上ケース２と一体化されている。前記ハウジングプレート１０は上ケース２に複数形成された窓部２ａ〜２ｆの各底面を構成するように配置されて上ケース２と各々接合一体化されている。また、前記ハウジングプレート１０の上面には、各キートップ５…の位置に合わせて突起状のキートップハウジング１１…が設けられるとともに、複数のキートップハウジング１１のうち、シフトキーの位置とスペースキーの位置とリターンキーの位置、あるいはその数箇所の位置にあるキートップハウジング１１の両側には該キートップハウジング１１を挟むように後に詳述する支持部材１６、１６が形成されている。
【００１８】
前記キートップハウジング１１は以下に説明する構成とされている。まず、ハウジングプレート１０の上面において、各キートップ５、５Ａが設けられる位置に対応させて個々にハウジングプレート１０から突出させて角錐台型のハウジング突部１７…が形成され、各ハウジング突部１７の中心部に筒形の挿入部１８が形成され、各挿入部１８の両側にスリット状の爪受孔２６が形成されている。更に、前記各ハウジング突部１７…が形成された部分の下方にハウジングプレート１０を貫通する挿通孔１０ａが形成されている。
また、前記キートップ５は、平面視正方形状に近い矩形状の天板２０と、この天板２０の下面中央部に垂設された筒形のステム部２１と、前記天板２０の周縁部に延設されたスカート壁２２と、天板下面のステム部２１の両側に延出形成された爪部２３とを具備して構成されている。
【００１９】
そして、図５に示すように前記各キートップ５が各キートップハウジング１１の上に、前記ステム部２１を挿入部１８に挿入し、前記爪部２３を爪受孔２６に挿入して抜け止めさせた状態で上下自在に装着されている。
【００２０】
次に、シフトキーやスペースキーに相当するキートップ５Ａは、平面視横長の長方形状の天板３０と、この天板３０の下面中央部に垂設された筒形のステム部３１と、前記天板３０の周縁部に延設されたスカート壁３２と、天板下面のステム部３１の両側に延出形成された爪部３３とを具備して構成されている。また、前記各ハウジング突部１７…が形成された部分の下方にハウジングプレート１０を貫通する挿通孔１０ａが形成されている。
【００２１】
そして、更にキートップ５Ａには、スカート壁３２の一部の裏面側に形成された支持片３５、３５によって回動自在に支持されたトーションバー６が備えられている。このトーションバー６は、金属の棒状部材を折り曲げ加工して構成されたもので、直線状の本体部６ａと、本体部６ａの両端部にほぼ直角に延設されたＬ字型の折曲部６ｂとからなり、両折曲部６ｂの先端部６ｃを互いに向き合う方向に向けた形状とされている。そしてこのトーションバー６の本体部６ａをスカート壁３２の内側の支持片３５、３５に係止させて本体部６ａの周まわりに回動自在になるようにトーションバー６がスカート壁３２の内側に支持されている。
【００２２】
前記トーションバー６を備えたキートップハウジング１１の左右両側には、角柱状の中空構造の支持部材１６が立設され、この支持部材１６はキートップハウジング１１から一体化して立設された中空の角筒形の支柱部１６ａと、この支柱部１６ａの上端部に形成された天板部材１６ｂと、この天板部材１６ｂに形成された係止孔１６ｃからなる。また、各支持部材１６の基端部側のハウジングプレート１０には、支持部材１６の中空部に通じるようにハウジングプレート１０の底面側に開口するように透孔１０ｂが形成されている。
そして、両支持部材１６の係止孔１６ｃに先のトーションバー６の先端部６ｃを挿入してトーションバー６を支持部材１６の先端部に係止し、更にステム部３１を挿入部１８に上下自在に挿入することでキートップ５Ａがキートップハウジング１１に上下自在に装着されている。
【００２３】
次に、メンブレンスイッチ８とハウジングプレート１０の間に設置されたシート部材９は、先に説明した複数のキートップハウジング１１の下方の挿通孔１０ａを個々に挿通してキートップハウジング１１の内側に延出するドーム型の（ラバー）スプリング部９ａと、前記支持部材１６の基端部側に形成された透孔１０ｂを閉じることができる偏平の凸部型の防水突起部９ｂと、これら複数のスプリング部９ａ…と防水突起部９ｂ…を一体化して設けられたシート本体部９ｃとから構成されている。前記シート部材９は全体が適度な弾性を有するラバー等の軟質樹脂からなる１枚物とされている。
【００２４】
そして、前記シート部材９は、メンブレンスイッチ８とハウジングプレート１０との間に挟まれた状態においてスプリング部９ａをキートップハウジング１１の内側に突出させ、防水突起部９ｂを透孔１０ｂの底面開口部とその周囲部分に押し付けた状態で設けられている。また、前記防水突起部９ｂは透孔１０ｂを完全に覆うことができるように、透孔１０ｂよりも外径の大きな平面丸型の突起部状に形成され、シート部材９を内部支持板７とハウジングプレート１０の間に挟んだ状態において防水突起部９ｂを透孔１０ｂの開口部に押し付けて変形させることで透孔１０ｂの開口部が防水突起部９ｂにより完全に閉じられた状態とされている。なお、この防水突起部９ｂの平面形状は任意の形状で差し支えないが、透孔１０ｂの開口部を完全に閉じることができるように透孔１０ｂよりも外形の大きなものを用いることが好ましい。
【００２５】
上述の如く構成されたキートップ５Ａはキーボード装置Ａの使用者が指で図６に示すようにキートップ５Ａを下方に押圧すると、ステム部３１がシート部材９のスプリング部９ａを弾性変形させて押し潰し、メンブレンスイッチ８を押し込んでメンブレンスイッチ８を導通させる。次に、使用者がキートップ５Ａから指を離すとスプリング部９ａの弾性復帰力によりキートップ５Ａは元の位置に復帰しメンブレンスイッチ８はオフ状態となる。
【００２６】
ここで一般にキーボード装置において支持部材１６の先端部側に形成されている係止孔１６ｃの部分は防水性の面では不利な部分であるが、前記構造のシート部材９を設けた構成であるならば、支持部材１６の基端部側の透孔１０ｂの開口部をその下側の防水突起部９ｂが閉じているので、この支持部材内側の防水性を高めることができる。
このため水や飲料などを誤ってキーボード上にこぼすことがあっても、水や飲料などをキーボード装置の内部側に、即ち、電気回路部分を有するメンブレンスイッチ側に侵入させてしまうおそれはない。また、ハウジング突部１７の爪受孔２６と筒形の挿入部１８も開口部を有する有するが、これらはキートップの天板２０、３０で覆われているので、防水性の面では問題がない。
よって本実施形態の構造を有するキーボード装置Ａはキーボード回りの防水性の面で優れた特徴を有する。
【００２７】
【発明の効果】
以上説明したように本発明は、ハウジングプレートの支持部材下の透孔の開口部を閉塞する防水突起部を有するシート部材をハウジングプレートの下に配置したので、キーまわりの防水性を高めたキーボード装置を提供することができる。また、シート部材をスプリング部と防水突起部とシート本体部からなる１枚物とした構造とするならば、メンブレンスイッチの上をシート部材が覆うので、メンブレンスイッチ側にキートップ側から水の侵入を完全に防止できる。
【００２８】
本発明において、防水突起部の平面形状を、前記透孔の開口部全面を閉じることができるように前記透孔開口部よりも大きく形成した構造を採用したので、透孔の開口部を確実に塞ぐことができ、防水性をより高めたキーボード装置を提供することができる。
【００２９】
本発明においてラバースプリング部と同じラバーで防水突起部が形成されていると、防水突起部がハウジングプレートの透孔の開口部を密着状態で完全に閉塞できるので、防水性を高めたキーボード装置を提供できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】  図１は本発明構造を適用したキーボード装置の第１実施形態を示す斜視図。
【図２】  図２は図１に示す第１実施形態に設けられたキートップハウジングの一例を示す拡大図。
【図３】  図３は同キートップハウジングに取り付けられるキートップを示す斜視図。
【図４】  図４は図２に示すキートップハウジングに図３に示すキートップを取り付けた状態と該キートップ下方に設けられたシート部材とメンブレンスイッチを示す断面図。
【図５】  図５は図４に示す構造においてキートップを押し下げた状態を示す断面図。
【図６】  図６は従来の一般的なキーボード装置を示す構成図である。
【図７】  図７は従来の一般的なキーボード装置に設けられているトーションバーを備えたキートップハウジングの一例を示す図である。
【図８】  図８はトーションバーが設けられていない一般的なキートップとキートップハウジング部分まわりの構造を示す断面図。
【図９】  図９に示すキートップを押し下げた状態を示す構成図である。
【図１０】  トーションバーを備えたキートップとその装着状態を示す斜視図である。
【符号の説明】
５、５Ａ…キートップ、６…トーションバー、７…内部支持板、８…メンブレンスイッチ、９…シート部材、９ａ…スプリング部、９ｂ…防水突起部、９ｃ…シート本体部、１０…ハウジングプレート、１０ａ…挿通孔、１０ｂ…透孔、１１…キートップハウジング、１６…支持部材、１６ａ…支柱部、１６ｃ…係止孔。
【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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