プランジャ式キーボードスイッチ

本発明は、キーボードスイッチ分野に関し、特に、プランジャ式キーボードスイッチに関する。

キーボードスイッチとは、キーボードに取り付けられ、キーボードに適用するスイッチである。このようなスイッチの主な構成としては、ベース、上蓋、固定接触片、可動接触片及び押しボタンを有する。また、前記上蓋及びベースで囲まれて形成される収容室内には、前記固定接触片、可動接触片及び押しボタンが設置される。なお、前記押しボタンの一端は、収容室外に露出する。押しボタンを押下操作して押しボタンを上下動させることで、押しボタンによる作用を受ける可動接触片を固定接触片に接続したり離脱したりする。

キーボードスイッチの使用時に、キーの操作フィーリングは主に可動接触片に対する押しボタンの制御方式の影響を受ける。従来技術の押しボタンは、主に可動接触片を直接押圧して制御するため、ユーザによる操作フィーリングへの要求を満たすことが困難となる。特に、従来技術のキーボードスイッチは操作音が鳴るように設計されるため、その構造が複雑化する。

このため、上記問題を解決可能な新たな技術案が求められている。

本発明の主な目的は、従来技術の上記問題を解消するために、簡単な構造で容易に組立てられ、押下操作フィーリングを効果的に向上させることができるほか、押下制御を精度良くかつスムーズに行うことが可能なプランジャ式キーボードスイッチを提供することである。

上記目的を達成するために、本発明の一実施形態に係るプランジャ式キーボードスイッチは、ベース台と、固定接触片と、可動接触片と、上蓋と、固定接触片に接触するように可動接触片を作動させるためのキーとを含む。前記固定接触片及び可動接触片は、いずれもベース台上に設置される。前記上蓋は、ベース台上に取り付けられる。前記キーは、ベース台上に上下動可能に設置されるとともに上蓋から露出する。前記キーに対して、上下両端がキー及びベース台にそれぞれ押し付ける復帰バネが設置される。前記キーと可動接触片との間には、可動接触片を押圧するためのプランジャが設置される。前記プランジャは、少なくとも押圧部及び摺動部を有する。前記キーには、レールが設置される。前記レールは、ストッパ、前記ストッパにより仕切られて前記ストッパの両側にそれぞれ位置する駆動レール及び復帰レールを含む。前記駆動レールは、下段部係合開始部とされ、上段部が復帰レールの上段部に隣接するように構成される。前記駆動レールの下段部は、水平方向に向かって復帰レールの上段部よりも突出するように形成される。前記復帰レールの下段部は、駆動レールの下段部に隣接するとともに、水平方向に向かって駆動レールの下段部よりも突出するように形成される。駆動レールの下段部と復帰レールの下段部との間には、位置規制段部が形成される。自由状態において、前記プランジャの摺動部は、駆動レールの下段部に位置して前記位置規制段部によって制限される。前記キーを押下した場合、前記プランジャの摺動部が駆動レールに沿って復帰レールの上段部まで上向きにスライドすると、プランジャの押圧部は固定接触片に接触するように前記可動接触片を押圧する。キーを離した場合、プランジャの摺動部は、復帰バネによって復帰レールに沿って駆動レールの下段部まで下向きにスライドし、前記位置規制段部によって再制限される。 一実施形態では、前記駆動レールの上段部と復帰レールの上段部との間は、段部を介して変位するように接続されたり、斜面や湾曲面を介して徐々に変位するように接続されたりする。

一実施形態では、前記プランジャはU字状に構成され、横方向上アームと、横方向下アームと、横方向上アーム及び横方向下アームの前端の間に沿って一体的に成形して連結される縦方向サイドアームとを含む。前記摺動部は、横方向上アームの後端に設置される。前記押圧部は、縦方向サイドアームの前側に設置される。

一実施形態では、前記ベース台から、ガイド柱が上向きに延在して形成される。前記ガイド柱の側面には、位置規制溝が開設される。前記位置規制溝は、外側に向かう側部開口を有する。前記横方向下アームの後端は、前記位置規制溝内に進入する。

一実施形態では、前記可動接触片は、水平のU字状に構成され、水平固定アームと、水平弾性アームと、水平固定アーム及び水平弾性アームの端部の間に一体的に成形して連結される湾曲アームとを含む。前記水平弾性アームの自由端には、第1接触部が設置される。前記固定接触片には、第1接触部に対応する第2接触部が設置される。

一実施形態では、前記キーの中心には、第1貫通孔が開設される。前記ベース台には、前記第1貫通孔に対応して第2貫通孔が開設される。前記第1貫通孔及び前記第2貫通孔は、上下対向して連通される。第1貫通孔内または第1貫通孔に対向する箇所には、光源が設置される。

一実施形態では、前記光源の上方には、頂端が発光面である導光柱が設置される。

一実施形態では、前記ベース台の中心部から離れる側傍には、第4貫通孔が開設される。前記第4貫通孔内には、光源が設置される。上蓋の光源に対向する部位には、実体光透過部が設置されたり、光透過貫通孔が開設されたりする。前記実体光透過部の頂端は発光面である。

一実施形態では、前記実体光透過部は上蓋と一体的に成形され、上蓋全体が光透過体である。

本発明は、従来技術と比較して顕著な効果を奏し、極めて有用なものである。具体的には、本発明は以下通りの効果を奏する。本発明では、可動接触片を押圧するためのプランジャをキーと可動接触片との間に設置し、プランジャが摺動するためのレールをキーに設置することで、自由状態において、プランジャの摺動部が駆動レールの下段部によって制限され、キーを押下すると、プランジャの摺動部が駆動レールに沿って復帰レールの上段部まで上向きにスライドし、プランジャの押圧部が固定接触片に接触するように前記可動接触片を押圧し、キーを離すと、プランジャの摺動部が復帰バネによって復帰レールに沿って駆動レールの下段部まで下向きにスライドし、駆動レールの下段部によって再制限される。こうすることで、本発明に係るキーボードスイッチの押下操作フィーリングを効果的に向上させることができるほか、押下制御を精度良くかつスムーズに行うことが可能となり、簡単な構造で容易に組立てることができる。

以下、本発明の構成の特徴及び効果をより明確にするために、図面を参照しながら、本発明の好適な実施形態について詳しく説明する。

本発明の第1実施形態に係るプランジャ式キーボードスイッチの構成を示す斜視図である。

本発明の第1実施形態に係るプランジャ式キーボードスイッチの構成を示す斜視図(上蓋が非図示)である。

本発明の第1実施形態に係るプランジャ式キーボードスイッチの構成を示す分解斜視図である。

図2で示される構成の上面図である。

本発明の第1実施形態に係るプランジャ式キーボードスイッチの構成を示す断面図である(操作音が鳴る場合)。

本発明の第1実施形態に係るプランジャ式キーボードスイッチの構成を示す断面図である(操作音が鳴らない場合)。

本発明の第1実施形態に係るプランジャ式キーボードスイッチの構成の一部を示す図である。

本発明の第1実施形態に係るプランジャ式キーボードスイッチのキーの構成を示す図である(操作音が鳴る場合)。

本発明の第1実施形態に係るプランジャ式キーボードスイッチのキーの構成を示す図である(操作音が鳴らない場合)。

本発明の第1実施形態に係るプランジャ式キーボードスイッチが自由状態にある場合(遮断されている場合)の構成を示す図である。

本発明の第1実施形態に係るプランジャ式キーボードスイッチが自由状態にある場合(遮断されている場合)の構成を示す他の図である。

本発明の第1実施形態に係るプランジャ式キーボードスイッチが押下された場合(接続された場合)の構成を示す図である。

本発明の第1実施形態に係るプランジャ式キーボードスイッチが押下された場合(接続された場合)の構成を示す他の図である。

本発明の第2実施形態に係るプランジャ式キーボードスイッチの構成を示す斜視図である。

本発明の第2実施形態に係るプランジャ式キーボードスイッチの構成を示す分解斜視図である。

本発明の第2実施形態に係るプランジャ式キーボードスイッチが自由状態にある場合(遮断されている場合)の構成を示す図である。

本発明の第2実施形態に係るプランジャ式キーボードスイッチが自由状態にある場合(遮断されている場合)の構成を示す他の図である。

本発明の第2実施形態に係るプランジャ式キーボードスイッチが押下された場合(接続された場合)の構成を示す図である。

本発明の第2実施形態に係るプランジャ式キーボードスイッチが押下された場合(接続された場合)の構成を示す他の図である。

図1乃至図12は、本発明の第1実施形態に係るプランジャ式キーボードスイッチの構成の詳細を示す図である。前記プランジャ式キーボードスイッチは、ベース台10、固定接触片20、可動接触片30、上蓋40、及び固定接触片20に接触するように可動接触片30を作動させるためのキー50を含む。前記固定接触片20及び可動接触片30は、いずれもベース台10上に設置される。前記上蓋40は、ベース台10上に取り付けられる。前記キー50は、ベース台10上に上下動可能に設置されるとともに上蓋40から露出する。前記キー50には、上下両端がキー50及びベース台10にそれぞれ押し付ける復帰バネ60が設置される。

前記キー50と可動接触片30との間には、可動接触片30を押圧するためのプランジャ70が設置される。前記プランジャ70は、少なくとも押圧部及び摺動部を有する。図5、図8a及び図8bに示すように、前記キー50には、レールが設置される。前記レールは、ストッパ51、前記ストッパ51により仕切られて前記ストッパ51の両側にそれぞれ位置する駆動レール52及び復帰レール53を含む。前記駆動レール52は、下段部が係合開始部とされ、上段部が復帰レール53の上段部に隣接するように構成される。前記駆動レール52の下段部は、水平方向に向かって復帰レール53の上段部よりも突出するように形成される。前記復帰レール53の下段部は、駆動レール52の下段部に隣接するとともに、水平方向に向かって駆動レール52の下段部よりも突出するように形成される。なお、駆動レール52の下段部と復帰レール53の下段部との間には、位置規制段部54が形成される。

図2〜図5に示すように、前記ベース台10とキー50との間には、バランサロッド100が設置される。バランサロッド100により、キーは押下途中で傾きにくくなる。従って、スイッチを押下した場合、操作フィーリングが滑らかになり、引っかかるような現象を生じることがない。

図5、図9及び図10に示すように、自由状態において、前記プランジャ70の摺動部は、駆動レール52の下段部に位置して前記位置規制段部54によって制限される。前記キー50を押下した場合、前記プランジャ70の摺動部は、駆動レール52に沿って復帰レール53の上段部まで上向きにスライドする。そのとき、プランジャ70の押圧部は、固定接触片20に接触するように前記可動接触片30を押圧する。キー50を離した場合、プランジャ70の摺動部は復帰バネ60によって復帰レール53に沿って駆動レール52の下段部まで下向きにスライドし、前記位置規制段部54によって再制限される。

このようなプランジャ式キーボードスイッチは、操作音が鳴る機能または操作音が鳴らない機能を有することができ、2つの異なった機能を有するキーボードスイッチとして設計されてもよい。詳細には、図5及び図8aに示すように、前記駆動レール52の上段部と復帰レール53の上段部との間は、段部55を介して変位するように接続される。このため、前記キー50を押下した場合、前記プランジャ70の摺動部は駆動レール52の上段部から段部55の段差を介して復帰レール53の上段部に入ると、「ダッ」と操作音が鳴る。この操作音は、操作者にキーを押しきれたことを知らせることができるという点で有益であり、接続リマインダーに相当する。また、図6及び図8bに示すように、前記駆動レール52の上段部と復帰レール53の上段部との間は、前記段部55を介する変位接続に代えて、斜面や湾曲面56等により徐々に変位するように接続されて、前記キー50を押下した場合、プランジャ70の摺動部は駆動レール52の上段部から漸次にスライドして復帰レール53の上段部に入る。このため、「ダッ」と操作音が鳴ならない。

図2、図3、図5及び図7に示すように、本実施形態では、前記プランジャ70は、U字状に構成され、横方向上アーム71と、横方向下アーム72と、横方向上アーム71及び横方向下アーム72の前端の間に沿って一体的に成形して連結される縦方向サイドアーム73とを含む。前記摺動部は、横方向上アーム71の後端に設置される。前記押圧部は、縦方向サイドアーム73の前側に設置される。前記ベース台10から、ガイド柱11が上向きに延在して形成される。前記ガイド柱11の側面には、位置規制溝12が開設される。前記位置規制溝12は、外側に向かう側部開口を有する。前記横方向下アーム71の後端は、前記位置規制溝12内に進入する。

図3に示すように、前記可動接触片30は、水平のU字状に構成され、水平固定アーム31と、水平弾性アーム32と、水平固定アーム31及び水平弾性アーム32の端部の間に一体的に成形して連結される湾曲アーム33とを含む。前記水平弾性アーム32の自由端には、第1接触部321が設置される。前記固定接触片20には、第1接触部321に対応する第2接触部21が設置される。

図1〜図12に示すキーボードスイッチは、中心が発光するキーボードスイッチとして設計される。前記キー50の中心には、第1貫通孔57が開設される。前記ベース台10には、第1貫通孔57に対応して第2貫通孔13が開設される。前記第1貫通孔57及び第2貫通孔13は、上下対向して連通される。第1貫通孔57内及び第2貫通孔13内に対向する箇所または第1貫通孔57内及び第2貫通孔13内には、光源80及び導光柱90が下から順に設置される。前記光源80は、プラグイン型LEDライトや表面実装型LEDライトなどであって、モノクロであってもよいし、カラフルであってもよいが、これらに限定されない。前記導光柱90の頂端は発光面91である。前記発光面91には、発光効果を向上させるための導光突起92が複数突設される。なお、発光面91は滑面であってもよい。当然ながら、前記導光柱90は、選択可能に設置される。すなわち、導光柱が設置されなくても中心を発光することができる。 図13〜図18は、本発明の第2実施形態に係るプランジャ式キーボードスイッチの詳細な構成を示す図である。第2実施形態に係るプランジャ式キーボードスイッチは第1実施形態と構成が同じであるが、側面が発光するようにキーボードスイッチを設計する点で第1実施形態と異なる。詳細には、本実施形態では、前記ベース台10の中心部から離れる側傍には、光源80が内部に設置される第4貫通孔14が開設される。また、上蓋40の光源80に対向する部位には、実体光透過部41が設置されたり、光透過貫通孔が開設されたりする。前記実体光透過部41の頂端は発光面である。当然ながら、前記発光面は、滑面として設計されてもよいし、導光突起42が突設されるように設計されてもよい。また、前記実体光透過部41は上蓋40と一体的に成形され、上蓋40全体が光透過体である。

なお、図3と図14とを比較すると、2種類の異なる構成のピンが示されることがわかる。図3で示されるピン(22,33)は、水平に折り曲げられて突出するように構成される。一方、図14で示されるピン(23,34)は、一体的に下向きに延在するように構成される。当然ながら、必要に応じて第1実施形態、第2実施形態の上記複数の局所的特徴を相互に組み合わせてもよい。

以上のことにより、本発明の主な特徴としては、以下の通りである。本発明では、可動接触片を押圧するためのプランジャをキーと可動接触片との間に設置し、プランジャが摺動するためのレールをキーに設置することで、自由状態において、プランジャの摺動部が駆動レールの下段部によって制限され、キーを押下した場合、プランジャの摺動部が駆動レールに沿って復帰レールの上段部まで上向きにスライドし、プランジャの押圧部が固定接触片に接触するように前記可動接触片を押圧し、キーを離した場合、プランジャの摺動部が復帰バネによって復帰レールに沿って駆動レールの下段部まで下向きにスライドし、駆動レールの下段部によって再制限される。こうすることで、本発明に係るキーボードスイッチの押下操作フィーリングを効果的に向上させることができるほか、押下制御を精度良くかつスムーズに行うことが可能となり、簡単な構造で容易に組立てることができる。

本発明の好適な実施形態を前述の通り開示したが、これらは決して本発明を限定するものではない。本発明の内容に基づく如何なる変更や均等的な置換、潤色は、本発明の保護を求める範囲内に属するものである。

10 ベース台 11 ガイド柱 12 位置規制溝 13 第1貫通孔 14 第4貫通孔 20 固定接触片 21 第2接触部 22、23 ピン 30 可動接触片 31 水平固定アーム 32 水平弾性アーム 33 湾曲アーム 321 第1接触部 33、34 ピン 40 上蓋 41 実体光透過部 42 導光突起 50 キー 51 ストッパ 52 駆動レール 53 復帰レール 54 位置規制段部 55 段部 56 斜面や湾曲面 57 第2貫通孔 60 復帰バネ 70 プランジャ 71 横方向上アーム 72 横方向下アーム 73 縦方向サイドアーム 80 光源 90 導光柱 91 発光面 92 導光突起 100 バランサロッド