JP5322473B2 - キーボード - Google Patents

Description

本発明は、キースイッチ装置を有するキーボードに関し、特に電子機器の入力装置であるキーボードに関する。

特許文献１では、キースイッチの上方から水等の液体を誤ってこぼしても、この液体がメンブレンスイッチの接点部に侵入しないような遮蔽部材を有するキーボード装置が開示されている。

特許文献２では、粉塵等からキーボードを保護すると共に、ブラインドオペレーションを可能にするキーボードが開示されている。

特許文献３では、キースイッチ装置が密閉されているが、キーストロークが、通常のキーボートと同じキーボード用カバーが開示されている。

特開２００２−２１６５７５号公報 特開平５−２２３３号公報 特開平１ー２３１１０９号公報

特許文献１は、遮蔽部材の下にキートップを配置することにより、誤ったキースイッチを打鍵するおそれを排除しようとしているが、キートップを上方に弾性的に付勢するラバースプリングを有しているため、部品点数が多くなり、コストが高くなると共に、キースイッチ装置が遮蔽部材により覆われているので、誤ったキースイッチ装置を打鍵するおそれを完全には排除できないという問題があった。更に、キースイッチ装置を照明することについては開示されておらず、キースイッチ装置を照明する際に、キートップを上方に付勢するラバースプリングが、光を遮蔽するという問題があった。

特許文献２もキーボード防塵用カバーを開示しているが、キースイッチ装置の構造については不明であり、キースイッチ装置を照明することについては開示されていない。更に、ブラインドオペレーションを可能にするために、キーボード防塵用カバーは、ホームポジションのキースイッチ装置に対応する部分に突起部を有しているが、カバー上からホームポジションがわかるのみで、その他のキースイッチ装置については、特許文献１と同様に、誤ったキースイッチ装置を打鍵するおそれがある。

特許文献３もキーボード防塵用カバーを開示しているが、キースイッチ装置の構造について不明であり、キースイッチ装置を照明することについては開示されていない。更に、キースイッチ装置が遮蔽部材にて覆われているので、特許文献１と２と同様に誤ったキースイッチ装置を打鍵するおそれがある。

本発明の目的は、防塵、防水可能なラバーシートに覆われているキーボードの、コストを削減することにある。

本発明の他の目的は、防塵、防水可能なラバーシートに覆われていて所望のキースイッチ装置を正確に打鍵可能なキーボードを提供することにある。

本発明の他の目的は、防塵、防水可能なラバーシートに覆われているキーボードのキースイッチ装置を照明することにある。

上記目的を達成するために、本発明によれば、以下のような特徴を有するキーボードが提供される。
請求項１の発明では、ベースと、上記ベース上に配置されるキートップと、互いに連動して上記キートップを上記ベース上で昇降方向へ案内する一対のリンク機構と、上記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有するキースイッチ装置を具備するキーボードにおいて、上記キースイッチ装置の上記キートップの上部に固定され、上記キートップを上記ベースから離れる上方に弾性的に付勢するラバーシートを具備し、上記ラバーシートが上記キースイッチ装置を外側から覆うように配置され、上記ベースに隣接して設けられ、上記キースイッチ装置を照明する照明機構をさらに具備し、上記ベースは、上記照明機構からの光を透過する開口部を備え、上記キートップは、上記接点部を開閉させる押下部を備え、上記キートップ、上記一対のリンク機構および上記押下部は、透明樹脂で構成されること、を特徴とする。

請求項２の発明では、請求項１の発明において、複数の上記キースイッチ装置を具備する、請求項１に記載のキーボードにおいて、上記ラバーシートの上に配置され、隣り合う上記キースイッチ装置の誤操作を防止する格子状部材をさらに具備することを特徴とする。

請求項１の発明によれば、ラバーシートがキートップをベースから離れる上方に弾性的に付勢しているので、接点部とキートップの間に必要であったラバードームが必要なく、コストを削減できる。
また、キースイッチ装置を照明できるとともに、ラバードームが必要ないので、照明の光が遮光されず、照明の明るさをラバードームが必要なときよりも下げることができ、消費電力を抑えることができる。
また、ベースは金属で構成され、照明機構からの光を透過する開口部を具備している。これによりキートップのみを照明することができるので、キートップの位置が視認しやすい。
また、キートップには、接点部を開閉する押下部を有しているので、的確に、所望のキースイッチ装置を打鍵することができる。
また、キートップ、一対のリンク機構および押下部は透明樹脂で構成されているので、照明の光がこれらの部材で遮光されないので、更に消費電力を抑えることができる。

請求項２の発明によれば、キーの誤操作防止用の格子状部材が配置されているので、所望のキースイッチ装置を打鍵することができる。

図１は、本発明の第一の実施形態のキーボード１の斜視図であり、図２は、図１の斜視分解図である。図３は、図１のＡ-Ａ断面図ある。図４は、変形例の図１のＡ-Ａ断面図であり、図５は、図４のキースイッチ装置１１の一部分の斜視分解図である。

キーボード１は、ベース３と、上記ベース３上に配置されるキートップ５と、上記キートップ５を上記ベース３上で昇降方向へ案内する案内部材７と、上記キートップ５の昇降動作に対応して電気回路の接点部９を開閉するスイッチ機構１０とを有するキースイッチ装置１１を具備する。キーボード１はさらに、キースイッチ装置１１の上記キートップ５に固定され、上記キートップ５を上記ベース３から離れる上方に弾性的に付勢するラバーシート１３を具備する。ラバーシート１３は例えば粘着層１５によりキートップ５に固定されている。上記ラバーシート１３が上記キースイッチ装置１１を外側から覆うように配置されている。これにより、キートップ５をベース３から離れる上方に弾性的に付勢しているので、接点部９とキートップ５の間に必要であったラバードームが必要なく、コストを削減できる。更に、上記キートップ５は、上記接点部９を開閉させる押下部１７を具備している。これにより、キートップ５には、接点部９を開閉する押下部１７を有しているので、的確に、所望のキースイッチ装置１１を打鍵することができる。そして、ベース３に隣接して設けられ、上記キースイッチ装置１１を照明する照明機構１９を具備している。これにより、キースイッチ装置１１を照明できるとともに、ラバードームが必要ないので、照明の光が遮光されず、照明の明るさをラバードームが必要なときよりも下げることができ、消費電力を抑えることができる。なお、キーボード１は、キースイッチ装置１１を一つだけ有していてもよい。

図３では、ベース１は第１ベース２１と第２ベース２３を有し、第１ベース２１の上にメンブレンスイッチシート２５があり、案内部材７は、一対のリンク機構２７である。第１ベース２１の下に、照明機構１９があり、照明機構１９は、導光板２９と、例えばフレキシブルプリント基板３１に配置された光源３３を有していて、一番下に第２ベース２３がある。なお、押下部１７の形状は、接点部９を押し下げられる形状であればどのような形状でもよい。更に第１ベース２１は例えば板金材料からなる金属薄板で構成されており、図４と図５に示すように、照明機構１９からの光を透過する開口部３５を具備することもできる。これにより、キートップ５のみを照明することができる。メンブレンスイッチシート２５は、少なくとも第１ベース２１の開口部３５に重畳する部分が、光源３３から放射される光の進行を妨げないように、透明または半透明に形成される。

ここで、一対のリンク機構２７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連結されて側面視逆Ｖ字形態を呈し得るように組み合わされる。各リンク機構２７は、例えば樹脂材料の一体成形品からなり、互いに略平行に延びる一対の腕部３７、３９と、それら腕部３７、３９を互いに連結する胴部４１とを一体に備える。図示実施形態では、各リンク機構２７において、胴部４１に隣接する両腕部３７、３９の端部領域をリンク機構２７の第１端領域と定義し、胴部４１から同一方向へ延長される両腕部３７、３９の端部領域をリンク機構２７の第２端領域と定義する。

各リンク機構２７の第１端領域には、両腕部３７、３９の互いに離反する外側面から胴部４１の反対側へ、摺動部を構成する一対の摺動支軸４３が互いに同軸状に突設される。また、各リンク機構２７の第２端領域には、両腕部３７、４９の外側面から摺動支軸４３と同一側へ、回動部を構成する一対の回動支軸４５が互いに同軸状に突設される。さらに、各リンク機構２７の一方の腕部３７には、回動支軸４５に近接する第２端領域の先端面に１枚の歯４７が設けられ、他方の腕部３９には、回動支軸４５に近接する第２端領域の先端面に２枚の歯４９が設けられる。なお、各リンク機構２７においては、摺動支軸４３を含む両腕部３７、３９の端部領域（第１端領域）が、摺動部５１を構成する。

図４または図５に示すように、キースイッチ装置１は、第１ベース２１と、第１ベース２１の上方に配置されるキートップ５と、互いに連動してキートップ５を第１ベース２１の上方で昇降方向へ案内支持する一対のリンク機構２７と、キートップ５の昇降動作に対応して電気回路の接点部９を開閉するスイッチ機構１０とを備える。キースイッチ装置１では、スイッチ機構１０を構成するメンブレンスイッチシート２２の上面５３が、キートップ５の下方で露出されている。

第１ベース２１は、例えば板金材料からなる独立した金属薄板のような、平板状の剛性部材であり、その略平坦な上面５５に、メンブレンスイッチシート２５を静止支持する。さらに第１ベース２１は、キートップ５が昇降動作を行なう間、一対のリンク機構２７の摺動部５１を個々に案内する二組の案内部５７を備える。それら案内部５７は、例えば第１ベース２１の素材を打ち抜き、かつ折曲して形成される板状片である。

各案内部５７には、板厚方向へ貫通する案内孔５９が、第１ベース２１の上面５５に略平行に延びる長穴形状を有して、それぞれ形成される。各案内部５７は、メンブレンスイッチシート２５に設けた対応の貫通穴６１を通してメンブレンスイッチシート２５の上方に突出する。このとき、各案内部５７の案内孔５９も、メンブレンスイッチシート２５の上面５３の上に露出して配置される（図４）。各組を成す２個の案内部５７は、両者間に各リンク機構２７の第１端領域を挿入可能な距離だけ互いに離れて配置される（図４）。それら案内部５７の案内孔５９には、リンク機構２７の第１端領域の摺動部５１が、摺動支軸４３にて摺動自在に係合する。なお、第１ベース２１の素材を打ち抜いて案内部５７を形成したときに第１ベース２１に残される抜き穴６３は、メンブレンスイッチシート２５の貫通穴６１から幾分ずれて配置される。

一対のリンク機構２７の各々は、第１端領域に設けた摺動支軸４３を第１ベース２１の各案内部５７の案内孔５９に摺動可能に嵌入し、かつ第２端領域に設けた回動支軸４５をキートップ５の各軸支部６３の軸受穴（図示せず）に回動可能に嵌入して、第１ベース２１とキートップ５との間に配置される。このとき一対のリンク機構２７は、それぞれの一方の腕部３７の１枚の歯４７と、それぞれの他方の腕部３９の２枚の歯４９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３７、３９の回動支軸４５が規定するそれぞれの回動軸線６５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。

図６は、本発明の第二の実施形態のキーボード１０１の図１のＡ-Ａ断面図を示す。図７は、図６のキースイッチ装置１１１の一部分の斜視分解図を示す。第１ベース１２１は、樹脂材料の一体成形品からなる平枠状部材である以外は、第一の実施形態によるキーボード１と実質的に同一の構成を有する。従って、対応する構成要素には、共通の参照符号を付してその説明を省略する。
キーボード１０１のキースイッチ装置１１１では、ベース１０３は第１ベース１２１と第２ベース１２３を有し第１ベース１２１と第２ベース１２３の間にメンブレンスイッチシート１２５、導光板６、フレキシブルプリント基板１６に配置された光源３３を有している。この実施形態でも、第一の実施形態の効果と同様の効果を奏することができる。更に第１ベース１２１は、例えば樹脂材料の一体成形品からなる平枠状部材であり、図６と図７に示すように、照明機構１９からの光を透過する開口部１３５を具備することもできる。これによれば、キートップ５のみを照明することができるので、キートップ５の位置が視認しやすい。メンブレンスイッチシート１２５は、少なくとも第１ベース１２１の開口部１３５に重畳する部分が、光源３３から放射される光の進行を妨げないように、透明または半透明に形成される。

ここで、第１ベース１２１は、例えば樹脂材料の一体成形品からなる平枠状部材であり、キートップ５によって遮蔽される略矩形の開口部１３５を備える。第１ベース１２１には、開口部１３５の四隅に、いずれも同一構造の二組の案内部１５７が設けられる。各案内部１５７は、第１ベース１２１の主表面１６７から開口部１３５の内側へ庇状に延長される壁部分１６９を有し、この壁部分１６９の内側に、開口部１３５を画定する一対の対向内縁部分１７１に沿って主表面１６７に略平行に延びる案内溝１７３が、それぞれ形成される。各組を成す２個の案内部１５７は、両者間に各リンク機構２７の第１端領域を挿入可能な距離だけ互いに離れて配置される（図７）。それら案内部１５７の案内溝１７３には、リンク機構２７の第１端領域の摺動部５１が、摺動支軸４３にて摺動自在に係合する。

一対のリンク機構２７の各々は、上記したように、第１端領域に設けた摺動支軸４３を第１ベース１２１の各案内部１５７の案内溝１７３に摺動可能に嵌入し、かつ第２端領域に設けた回動支軸４５をキートップ５の各軸支部６３の軸受穴（図示せず）に回動可能に嵌入して、第２ベース１２３とキートップ５との間に配置される。このとき一対のリンク機構２７は、それぞれの一方の腕部３７の１枚の歯４７と、それぞれの他方の腕部３９の２枚の歯４９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３７、３９の回動支軸４５が規定するそれぞれの回動軸線６５（図６）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。

したがってキートップ５は、一対のリンク機構２７がそれぞれの回動軸線６５を中心に同期して反対方向へ揺動するとともに、それぞれの摺動部５１が第１ベース１２１上の対応の案内部１５７による案内作用下で（つまり摺動支軸４３と案内溝１７３との摺動係合下で）略水平方向へ摺動することにより、第１ベース１２１に対し略鉛直方向へ、操作面１７５を主表面１６７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。詳述すれば、キートップ５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、一対のリンク機構２７の摺動支軸４３同士の相互接近方向への摺動が、第１ベース１２１の各案内部１５７の壁部分１６９によって係止された時点で規定される。そしてキートップ５がこの上限位置から下降するに従い、両リンク機構２７の摺動部５１は、対応の案内部１５７の案内作用下で、キートップ５の昇降方向に略直交する相互離反方向へ摺動する。キートップ５が打鍵ストロークの下限位置に達すると、接点部９が閉成される。

更なる変形例では、キースイッチ装置１と１１の、キートップ５、案内部材２７および押下部１７は透明樹脂（例えば、アクリロニトリル・ブタジエン・スチレン（ＡＢＳ樹脂）、ポリカーボネート（ＰＣ）およびアクリル等）で構成されている。照明の光がこれらの部材で遮光されないので、更に消費電力を抑えることができる。

図８は、本発明の第三の実施形態のキーボード２０１の図１の斜視分解図を示す。格子状部材を更に有する以外は、第一の実施形態によるキーボード１と実質的に同一の構成を有する。従って、対応する構成要素には、共通の参照符号を付してその説明を省略する。

上記ラバーシート１３の上には、キーの誤操作防止用の格子状部材２７７が配置されている。これにより、所望のキースイッチ装置を打鍵することができる。

本発明の第一の実施形態のキーボード１の斜視図である。 図１の斜視分解図である。 図１のＡ-Ａ断面図である。 変形例の図１のＡ-Ａ断面図である。 図４のキースイッチ装置の一部分の斜視分解図である。 本発明の第二の実施形態のキーボード１０１の図１のＡ-Ａ断面図である。 図６のキースイッチ装置の一部分の斜視分解図である。 本発明の第三の実施形態のキーボード２０１の斜視分解図である。

符号の説明

１ キーボード
３ ベース
５ キートップ
７ 案内部材
９ 接点部
１０ スイッチ機構
１１ キースイッチ装置
１３ ラバーシート
１５ 粘着層
１７ 押下部
１９ 照明装置
２１ 第１ベース
２３ 第２ベース
２５ メンブレンスイッチシート

Claims (2)

1. ベースと、該ベース上に配置されるキートップと、互いに連動して該キートップを前記ベース上で昇降方向へ案内する一対のリンク機構と、前記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有するキースイッチ装置を具備するキーボードにおいて、
   前記キースイッチ装置の前記キートップの上部に固定され、該キートップを該ベースから離れる上方に弾性的に付勢するラバーシートを具備し、該ラバーシートが該キースイッチ装置を外側から覆うように配置され、
   前記ベースに隣接して設けられ、前記キースイッチ装置を照明する照明機構をさらに具備し、
   前記ベースは、前記照明機構からの光を透過する開口部を備え、
   前記キートップは、前記接点部を開閉させる押下部を備え、
   前記キートップ、前記一対のリンク機構および前記押下部は、透明樹脂で構成されること、
   を特徴とする、キーボード。
2. 複数の前記キースイッチ装置を具備する、請求項１に記載のキーボードにおいて、前記ラバーシートの上に配置され、隣り合う前記キースイッチ装置の誤操作を防止する格子状部材をさらに具備する、請求項１に記載のキーボード。

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