Key switch device

【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明はキースイッチ装置に関するものであり、特に、ノートブック型パソコンの薄型キーボードに用いるリンク式のキースイッチ装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来の此種キースイッチ装置を図６乃至図８に従って説明する。 図６（ａ）に於いて、１は概念図で示したキースイッチ装置であり、該キースイッチ装置１は基板２とキートップ３間に２つのリンク部材４及び５がＸ字状に交差して構成される、所謂パンタグラフ式リンク方式で構成され、前記基板２と前記キートップ３間に介装されるラバースプリング（図示せず）と、前記リンク部材４及び５とにより前記キートップ３は支持されている。 そして、図６（ｂ）に示すように、前記リンク部材４及び５は夫々、略コ字形状を有し、嵌合部６及び７にて互いに嵌合し、回動自在となっており、一方のリンク部材４は上端両端部の回動部４ａ及び４ｂが前記キートップ３の下端部に設けられた軸受部３ａ及び３ｂに回動自在に軸支され、下端両端部の摺動部４ｃ及び４ｄが前記基板２に設けられたスライドガイド２ａ及び２ｂに摺動自在に係合されている。 又、他方のリンク部材５は上端両端部の摺動部５ａ及び５ｂが前記キートップ３の下端部に設けられたスライドガイド３ｃ及び３ｄに摺動自在に係合され、下端両端部の回動部５ｃ及び５ｄが前記基板２に設けられた軸受部２ｃ及び２ｄに回動自在に軸支されている。 尚、前記軸受部３ａ，３ｂ，２ｃ及び２ｄはすり割付軸受部となっている。
【０００３】
而して、前記キートップ３を押下すると該キートップ３は前記のリンク部材４及び５のリンク作用により略水平状態で下方に押し下げられ、前記基板２上に設けられたスイッチ部材（図示せず）を押下し、該スイッチ部材を導通させる。
【０００４】
図７（ａ）は前記キースイッチ装置１の動作方向を示す図であり、該キースイッチ装置１の前記キートップ３は前記基板２面に対して押し下げ角略９０度方向に押し下げられる。
【０００５】
図７（ｂ）は前記キースイッチ装置１を水平面に対し傾斜角αに設置されたキーボード８に装着した状態を示し、該キーボード操作者の指９が前記キースイッチ装置１の前記キートップ３を押下すると、該キートップ３は水平面に対し前記押し下げ角略９０度に前記傾斜角αを加えた角度で押し下げられるが、前記傾斜角αは実用上制限された角度となるため、前記キーボード操作者の指９の押し下げ方向と前記キートップ３の押し下げ方向とは前記キーボード８の上方に位置するほど大きく異なり操作感が悪い。
【０００６】
図８は、一般に最も操作性の良いと言われるデスクトップ用カーブドキーボード１０を示し、該カーブドキーボード１０に於いて、配列されたキートップ３の上面は指９の動きに合わせて下方から上方にかけて上方に位置するほど傾斜角の大きいカーブ面となるように配列されている。
【０００７】
このようなカーブドキーボード１０の配置が望ましいが、このような配置構成がとれない場合は、例えば前記キースイッチ装置１の前記キートップ３の押し下げ方向を改良することによって前記カーブドキーボード１０に近ずけることができれば前記キースイッチ装置１の操作感は向上することになる。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】
上記従来例のキースイッチ装置は基板とキートップ間に２つのリンク部材がＸ字状に交差して構成される、所謂パンタグラフ式リンク方式で構成され、ラバースプリングと前記２つのリンク部材によって前記キートップは支持されている。
【０００９】
従って、前記２つのリンク部材は互いに交差して嵌合する嵌合部を有すると共に各リンク部材は夫々２つの回動部と２つの摺動部を有している。 即ち、前記スイッチ装置は可動支持部を全部で１０ケ所有することとなるが、該可動支持部は強度的に弱く、特に、前記リンク部材の互いの嵌合部は構造的に強度が弱く、前記キースイッチ装置の薄型化の阻害要因となっている。
【００１０】
又、前記キースイッチ装置は前記キートップに設けられる摺動部分が射出成型の金型の製作を複雑にしており、金型の製作コストが高かった。
【００１１】
更に、前記キートップは該キートップの下端部の４点をリンク部材によって支持されるが、前記４点のうち２点を摺動部で支持されているため、前記キートップ面が傾斜してガタツキやすく、従って、該キートップ面が水平度を保持できない欠陥があった。
【００１２】
更に又、前記キートップは基板面に対し略９０度で押し下げられるので操作者の指の押し下げ方向と大きく異なるため操作感が悪かった。 そこで、キースイッチ装置の強度を高め薄型化を図ると共に製造コストを安価にし、且つ、該キースイッチ装置の操作感を良好にするために解決すべき技術的課題が生じてくるのであり、本発明はこの課題を解決することを目的とする。
【００１３】
【課題を解決するための手段】
本発明は上記目的を達成するために提案されたものであり、基板上にラバースプリングを介してキートップを昇降自在に装着し、該キートップを押下してスイッチ操作を行うキースイッチ装置であって、前記基板と前記キートップ間に互いに接触することなく直交して回動する小リンク部材と大リンク部材とを設け、該小リンク部材の下端部を前記基板に設けたスライドガイドに回動可能且つ摺動自在に設けると共に、上端部を前記キートップの下端部に設けられた軸受部に軸支し、且つ、前記大リンク部材の下端部及び上端部を夫々前記基板及び前記キートップの下端部に設けられた軸受部に軸支し、前記ラバースプリング、前記小リンク部材及び前記大リンク部材により前記キートップを昇降自在に支持したキースイッチ装置に於いて、上記小リンク部材は上部中央部が前記ラバースプリングに干渉しない形状に形成されて、上記大リンク部材に囲まれて配置されてなり、且つ、該大リンクの回動方向はキースイッチ操作者の指の押し下げ方向と一致するように配置され、薄型キーボードの用に供されてなるキースイッチ装置を提供するものである。
【００１４】
以下、本発明の一実施の形態を図１乃至図５に従って詳述する。 図１（ａ）及び（ｂ）に於いて、１１は概念図で示したキースイッチ装置であり、該キースイッチ装置１１は基板１２と、該基板１２の上方に設けられたキートップ１３との間に互いに接触することなく直交して回動する小リンク部材１４と大リンク部材１５とが設けられる。 そして、該小リンク部材１４の下端両端部に設けられた摺動部１４ａ及び１４ｂが前記基板１２に設けられたスライドガイド１２ａ及び１２ｂに夫々摺動自在に係合され、且つ、上端両端部に設けられた回動部１４ｃ及び１４ｄが前記キートップ１３の下端部に設けられた円弧状の軸受部１３ａ及び１３ｂに夫々回動可能に軸着される。 一方、前記大リンク部材１５の下端両端部に設けられた回動部１５ａ及び１５ｂが前記基板１２に設けられた円弧状の軸受部１２ｃ及び１２ｄに夫々回転可能に軸着され、且つ、上端両端部に設けられた回動部１５ｃ及び１５ｄが前記キートップ１３の下端部に設けられた円弧状の軸受部１３ｃ及び１３ｄに夫々回動可能に軸着される。
【００１５】
図２は前記キースイッチ装置１１のキートップ１３を取り除いた状態を示す平面図であり、該キースイッチ装置１１の中央部に略ドーム状のラバースプリング１６が介装され、該ラバースプリング１６は前記基板上に載設され、該ラバースプリング１６に載置された前記キートップ１３を上方向に付勢している。 又、前記小リンク部材１４は前記ラバースプリング１６に干渉しないように上部中央部が該ラバースプリング１６の形状に合わせて円弧状に切欠されている。 尚、図中２０は前記ラバースプリング１６を前記基板１２上に固定するための固定部材である。
【００１６】
図３（ａ）は前記キースイッチ装置１１の一部切欠正面図であり、前記キートップ１３が押下される前の状態を示すものであり、前記ラバースプリング１６が前記キートップ１３を上方に付勢し、それに伴って前記小リンク部材１４及び前記大リンク部材１５も前記基板１２と所定角度をなして、立ち上がった状態となっている。
【００１７】
この状態で操作者が前記キートップ１３を押下すると該キートップ１３は前記ラバースプリング１６を押し下げて変形させると共に、前記小リンク部材１４及び前記大リンク部材１５を下方に押し下げる。 このとき、該小リンク部材１４の下端両端部に設けられた回動部１４ａ及び１４ｂは前記基板１２に設けられた前記スライドガイド１２ａ及び１２ｂ内を摺動し、上端両端部の回動部１４ｃ及び１４ｄは前記キートップ１３の下端部に設けられた前記円弧状の軸受部１３ａ及び１３ｂ内で回転する。 一方、前記大リンク部材１５の下端両端部に設けられた回動部１５ａ及び１５ｂは前記基板１２に設けられた前記円弧状の軸受部１２ｃ及び１２ｄ内で回転し、上端両端部に設けられた回動部１５ｃ及び１５ｄは前記キートップ１３の下端部に設けられた前記円弧状の軸受部１３ｃ及び１３ｄ内で回転する。
【００１８】
従って、前記キートップ１３は前記小リンク部材１４と前記大リンク部材１５のリンク作用により、前記基板１２に略平行に押し下げられ、所定位置まで押し下げられると、前記ラバースプリング１６は前記基板１２上に設けられたスイッチ部材１７を押下して導通させる。 更に前記キートップ１３が最下点まで押し下げられると図３（ｂ）に示す如く、前記キートップ１３が前記基板１２に当接して該キートップ１３の押し下げ動作は停止する。 尚、前記図３（ａ），（ｂ）で示される前記キートップ１３の押し下げ方向は、前記基板１２面に対して略直角である。
【００１９】
図４（ａ）は前記キースイッチ装置１１の一部切欠側面図を示し、該キースイッチ装置１１のキートップ１３が最下点まで押下されると図４（ｂ）に示す如く押し下げられて停止するが、該キートップ１３は前記大リンク部材１５の回転に伴って図に於いて右方向に移動して停止することになる。 この状態を図５（ａ）によって説明すると、前記キートップ１３は前記基板１２面に対し矢印で示す如く９０度を越える角度で押し下げられる。 一実験値によると、この角度は９９度を示した。 図５（ｂ）は前記キースイッチ装置１１をキーボード１８に取り付けた例を示し、指１９の押下操作によって前記キートップ１３は水平面に対し、前記押し下げ角度（例えば９９度）に前記キーボード１８の水平面に対する傾斜角を加えた角度方向に押し下げられることになる。
【００２０】
この角度は、前述した操作性の良いデスクトップ用カーブドキーボード（図８に於いて１０）の角度に近づくこととなり操作性を高めることになる。
【００２１】
又、図４（ａ）に示す如く、前記キースイッチ装置１１は摺動部１４ａ及び１４ｂと回動部１４ｃ及び１４ｄと１５ａ及び１５ｂと１５ｃ及び１５ｄ等の可動支持部が８ケ所であり、従来のキースイッチ装置（図６に於いて１）の可動支持部１０ケ所よりも少ないため、強度を高めることができる。 又、従来例の嵌合部（図６に於いて６及び７）がないため強度を更に高めることになる。 これは、前記キースイッチ装置１１の薄型化を可能にする。
【００２２】
更に、前記キートップ１３の下端部にはスライドガイドがなく、 円弧状に形成された軸受部１３ａ，１３ｂ，１３ｃ及び１３ｄのみが設けられているので、前記キートップ１３の成型が簡素であり、前記キースイッチ装置１１の組み立ても容易である【００２３】
尚、この発明は、この発明の精神を逸脱しない限り種々の改変を為すことができ、そして、この発明が該改変せられたものに及ぶことは当然である。
【００２４】
【発明の効果】
本発明は上記一実施の形態に詳述したように、基板上にラバースプリングを介してキートップを昇降自在に装着し、該キートップを押下してスイッチ操作を行うキースイッチ装置であって、前記基板と前記キートップ間に互いに接触することなく直交して回動する小リンク部材と大リンク部材とを設け、該小リンク部材の下端部を前記基板に設けたスライドガイドに回動可能且つ摺動自在に設けると共に、上端部を前記キートップの下端部に設けられた軸受部に軸支し、且つ、前記大リンク部材の下端部及び上端部を夫々前記基板及び前記キートップの下端部に設けられた軸受部に軸支し、 前記ラバースプリング、前記小リンク部材及び前記大リンク部材により前記キートップを昇降自在に支持したキースイッチ装置において、上記小リンク部材は上部中央部が前記ラバースプリングに干渉しないように形成されて、上記大リンク部材に囲まれて配置されてなり、且つ、該大リンク部材の回動方向はキースイッチ操作者の指の押し下げ方向と一致するように配置されて成るから、前記ラバースプリング、前記小リンク部材及び前記大リンク部材により前記キートップを昇降自在に支持することができると共に、前記小リンク部材は前記ラバースプリングに干渉することがなく円滑に回動することができる。
【００２５】
従って、前記キースイッチ装置は従来例に比較して可動支持部を少なくすることがてき、特に、構造的に強度の弱い従来例のリンク部材どうしの嵌合部をなくすことができるので強度を高めることが可能となり、前記キースイッチ装置の薄型化を図ることができる。
【００２６】
又、前記キートップにスライドガイド部分がないため、キートップ面のガタツキがなく水平度が良好に保持されると共に、前記キートップの成型に於いて金型の製作が容易でありコストダウンに寄与する。
【００２７】
更に、 上記大リンクの回動方向はキースイッチ操作者の指の押し下げ方向と一致するように配置され、薄型キーボードの用に供されてなるから、前記キートップは基板面に対して９０度を越える角度で押し下げられるので従来例に比較して、 薄型キーボードでありながら操作感が良好となる。
【００２８】
斯くして、本発明は、キースイッチ装置の強度を高め薄型化を図ると共に、製造コストを安価にし、且つ、キースイッチ装置の操作感を良好にする等、正に著大なる効果を奏する発明である。
【図面の簡単な説明】
【図１】（ａ）本発明の一実施の形態を示し、キースイッチ装置の概念を示す正面図。
（ｂ）本発明の一実施の形態を示し、小リンク部材と大リンク部材の概念を示す斜視図。
【図２】本発明の一実施の形態を示し、キートップを外した状態を示すキースイッチ装置の平面図。
【図３】（ａ）本発明の一実施の形態を示し、キースイッチ装置の一部切欠正面図。
（ｂ）本発明の一実施の形態を示し、キートップが押下された状態を示すキースイッチ装置の一部切欠正面図。
【図４】（ａ）本発明の一実施の形態を示し、キースイッチ装置の一部切欠側面図。
（ｂ）本発明の一実施の形態を示し、キートップが押下された状態を示すキースイッチ装置の一部切欠側面図。
【図５】（ａ）本発明の一実施の形態を示し、キートップの押し下げ方向を示す概念図。
（ｂ）本発明の一実施の形態を示し、キーボードに装着されたキートップの押し下げ方向を示す概念図。
【図６】（ａ）従来例を示し、キースイッチ装置の概念を示す正面図。
（ｂ）従来例を示し、リンク部材の概念を示す斜視図。
【図７】（ａ）従来例を示し、キートップの押し下げ方向を示す概念図。
（ｂ）従来例を示し、キーボードに装着されたキートップの押し下げ方向を示す概念図。
【図８】操作性が良いと言われるデスクトップ用カーブドキーボードを示す概念図。
【符号の説明】
１１ キースイッチ １２ 基板 １２ａ，１２ｂ スライドガイド １２ｃ，１２ｄ 軸受部
１３ キートップ １３ａ，１３ｂ 軸受部
１３ｃ，１３ｄ 軸受部
１４ 小リンク部材 １５ 大リンク部材 １６ ラバースプリング
１７ スイッチ部材
１８ キーボード
２０ ラバースプリング固定部材