キースイッチ及びキーボード

【課題】従来のキースイッチ用リンク部材とベース部材はプラスチックス製が多いが、双方又は一方を金属製とし、新ベース構造の考案により低背化、ワブルレス化、サイレント化、放熱性の向上とコストの低減を図る。
【解決手段】キートップ２０用の２箇のリンク部材４０，５０は直交して配置。リンク部材４０，５０は主軸４２の長さが異なり、長リンク部材５０が、短リンク部材４０を抱え込んだ状態で直交配置され、短リンク部材４０の一方のアーム４０は、長リンク部材５０の主軸４２側、他方アーム４０は反対側に配置され、キートップ２０はベース３０の主表面３１に対し、実質的鉛直方向へ、操作面２１を主表面３１に平行のまま移動できる。キーボード用ハウジングパネルは複数箇のメタル製ベース３０を一体化したもので、Ｌ字状の摺動支持片３３が縦横に立設されており、剛性が高くサイレント化とメタル製であるため放熱効果を高めている。

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、打鍵操作されるキースイッチに関し、特にノート型パーソナルコンピュータやノート型ワードプロセッサ等の携帯用電子機器に装備された低背型キーボードで好適に使用されるキースイッチに関する。
さらに本発明は、そのようなキースイッチを多数備えた低背型のキーボードに関する。
【０００２】
【従来の技術】従来この分野では、機器の携帯性を向上させる目的でのキーボードの低背化、操作性を向上させるためのキートップのワブルレス化、操作時のサイレント化、及びＣＰＵの性能をアップするため放熱性の向上等の要求は強いが充分ではない。関連特許として▲１▼特開平９−２７２３５号公報▲２▼特開平９−１９０７３５号公報▲３▼特開平９−６３４０２号公報▲４▼特開平２０００−７６９５７号公報▲５▼特開平２０００−２４６０５３号がある。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】従来のキースイッチ用リンク部材とベース部材はプラスチックス成形品が多いが、本発明は双方又は一方を金属のプレス加工品とし、更に新しいベース構造の考案により低背化、ワブルレス化、サイレント化、放熱性の向上と共にコストの低減を図る。
【０００４】
【課題を解決するための手段】キートップ２０をベース３０上で昇降方向へ案内支持する２箇のリンク部材４０，５０はお互いに直交して配置される。リンク部材４０、５０は主軸４２の長さが異なり、長い主軸の長リンク部材５０が、短い主軸４２の短リンク部材４０を抱え込んだ状態で直交配置されていて、短リンク部材４０の一方のアーム４０は、長リンク部材５０の主軸４２側、他方のアーム４０はその反対側に配置されているので、キートップ２０はベース３０の主表面３１に対し、実質的鉛直方向へ、操作面２１を主表面３１に略平行に配慮した所定の姿勢を保持しつつ、平行移動できる。キースイッチを複数箇使用したキーボード用ハウジングパネルは複数箇のメタル製ベース３０を一体化したもので、Ｌ字状の摺動支持片３３が縦横に立設されており、剛性が高く操作時のサイレント化とメタル製であるため放熱効果を高めている。
【発明の実施の形態】
【０００５】
図１は、本発明の第１実施形態によるキースイッチ１０を示す。キートップ２０とキートップ２０の下方に配置される矩形枠状のベース３０と、キートップ２０をベース３０の主表面３１上で、昇降方向へ案内支持する２箇のリンク部材４０、５０と、ベース３０の下方に配置され、メンブレンスイッチを有するメンブレンシート６１と、メンブレンシート６１を支持する支持プレート７０とを備える。
【０００６】
キートップ２０は略矩形平面形状を有した皿状の部材であり、操作面２１の反対側の内面２２に、二対の枢着部２３が互いに直交方向に配置して形成される。
以下、キースイッチ１０の前後左右方向を便宜的に、上記のように定義して説明するが、実際の使用時における前後左右方向が、この定義に限定されないことは言うまでもない。
【０００７】
各枢着部２３は、キートップ２０の内面から直立状に突設される板状片からなり、板厚方向へ貫通する軸受穴２４と、内面２２に略直交する方向へ延びて、軸受穴２４に連通する切欠き２５とを備える。
【０００８】
各摺動係着部３２は、ベース３０の上面３１の中心部にむけて、折曲させた略Ｌ字状の摺動支持片３３を、互いに直交して２箇立設して形成される。摺動支持片３３の端面３４は、各々のリンク部材４０、５０との間で適正なクリアランスを保って位置決めされる。
【０００９】
互いに直交する２箇のリンク部材４０，５０は、互いに平行に延びる２個のアーム４１と、それらアームの一端を互いに連結する略Ｌ字状の主軸４２とを一体に備える。両アーム４１の先端には、主軸４２と反対側にそれぞれ支軸４３が互いに同軸状に突設される。
【００１０】
リンク部材４０，５０は、アーム４１の先端に設けた支軸４３を、キートップ２０の各枢着部２３の軸受穴２４に回動自在にかん入し、主軸４２をベース３０の摺動係止部３２に摺動自在にはめこむ。両リンク部材４０，５０は、主軸の長さが異なり短リンク部材４０と、長リンク部材５０とがあり、長リンク部材５０は短リンク部材４０を抱き込む状態で、互いに直交して配置される。主軸４２はそれらリンク部材４０，５０の摺動部分を構成する。
【００１１】
ベストな操作特性を求めるとドームスプリング６０のセンターと、短リンク部材４０の支軸センターが一致すると共に、長リンク部材５０の支軸センターとも一致していることが望ましい。狭ピッチ（隣接するキースイッチ間隔が１２．５ｍｍ程度）にも対応するためには、短リンク部材４０の一方のアーム４１は長リンク部材５０の支軸センターより長リンク部材５０の主軸側に、他方のアームはその反対側に配置していると操作特性は良好である。
【００１２】
ベースの摺動支持片の両側端３４と、リンク部材のアーム根元の両側端４４との間には、適正なクリアランスを保ち、更にアーム先端部は片持はり形状なので、キートップの横方向のガタは短リンク部材４０で、縦方向のガタは長リンク部材５０で適正な値に規制される。キートップ２０を押下すると、アームの支軸４３は回転し、主軸４２は摺動する。
キートップ２０はベース３０の主表面３１に対し、実質的鉛直方向へ、操作面２１を主表面３１に略平行に配慮した所定の姿勢を保持しつつ平行移動できる。
リンク部材４０，５０の主軸４２の摺動量を規制するため、ベース３０に立設された摺動支持片３３の略中央に、キートップとは反対方向に凸出部３５を形成している。図３ｄはキートップの昇降に伴うリンク部材の軌跡と突出部の詳細形状を示している。
【００１３】
キースイッチ１０はさらに、キートップ２０をベース３０から離れる上方へ弾性的に付勢する付勢手段として、リンク部材４０，５０との間に配置された弾性部材であるドームスプリング６０を備える。
【００１４】
図７は本発明の第２実施形態によるキースイッチ１００を示す。長、短リンク部材を金属板のプレス加工よりプラスチック成形品にしたもので、より軽量化を図った。図８は短リンク部材、図９は長リンク部材の全体図である。
【００１５】
図１０は本発明によるスイッチを多数箇使用したキーボードの全体図を示す。
図１１はキーボードのハウジングパネル８０の全体図を示す。ハウジングパネル８０は多数箇のベース３０が一体化されたもので、一枚の金属板をプレス加工により製作する。複数箇の摺動支持片３３が縦、横に立設されているため、ハウジングパネル８０の剛性が従来のプラスチック製と比較して、数倍高くなり、操作時に発生する音が低減される。
【００１６】
図１２はキーボードの支持プレートの全体図を示す。支持プレート７０は、台座部７２とＵ字状結合片７３とからなるスタンド７１を複数箇立設形成されている。ハウジングパネル８０には、複数箇の角孔８１が、スタンド７１と相対して形成される。支持パネル７０の上にメンブレンシート６１をセットし、ハウジングパネル８０をスタンド７１のＵ字状結合片７３が角孔８１を貫通する様にセットした後に、Ｕ字状結合片を変形させて、ハウジングパネル８０を支持パネル７０に固定する。スタンド７１には根元部にスリット部７４が形成されていることにより、関連寸法の変動を吸収して完全固定が図られる。
【００１７】
ＣＰＵから発生する熱は支持パネルが直接、間接的に受け、複数箇のスタンドを通して、ハウジング表面より放熱される。リンク部材がメタル製だと放熱効率は更に向上し、ＣＰＵの性能は飛躍的に改善する。
【図面の簡単な説明】
【図１】第１実施例のキースイッチの全体図
【図２】キートップの全体図
【図３】ベースの全体図
【図４】短リンク部材の全体図
【図５】長リンク部材の全体図
【図６】ドームスプリングの全体図
【図７】第２実施例のキースイッチの全体図
【図８】プラスチック製短リンク部材の全体図
【図９】プラスチック製長リンク部材の全体図
【図１０】本発明によるスイッチを多数箇使用したキーボードの全体図
【図１１】キーボードのハウジングパネルの全体図
【図１２】キーボードの支持プレートの全体図
【符号の説明】
１０第１実施例のキースイッチ４２主軸
２０キートップ４３支軸
２１キートップ操作面４４アーム根元の両側端
２２キートップ内面４５片持はり部
２３枢着部５０長リンク部材
２４軸受孔６０ドームスプリング
２５切欠き６１メンブレンシート
３０ベース７０支持プレート
３１ベースの主表面７１スタンド
３２摺動係着部７２台座部
３３摺動支持片７３Ｕ字状結合片
３４摺動支持片の両側端７４スリット部
３５突出部８０ハウジングパネル
４０短リンク部材８１角孔
４１アーム１００第２実施例のキースイッチ

【特許請求の範囲】
【請求項１】
ベースと該ベース上に配置されるキートップと、各々が互いに連動すると共に、該ベース及び該キートップの双方に作用的に係合して、該キートップを該ベース上で昇降方向へ案内支持する２箇のリンク部材と、該キーボードの昇降動作に対応して電気回路の接点を開閉するスイッチング機構とを具備したキースイッチにおいて、前記２箇のリンク部材の各々は前記キートップに回動可能に係合すると共に、前記ベースに摺動変位可能に係合する摺動部分を有し、お互いに直交してベース上面に配置されることを特徴とするキースイッチ。
【請求項２】
前記リンク部材は主軸より互いにのびるアームとその先端には、外部にそれぞれ支軸が互いに同軸状に突設していて、前記ベースは互いに直交する２箇のＬ字状摺動係着部が形成されていて、その両端面部はリンク部材のアームの根元端面部との間で適正なクリアランスを備え、更にアーム先端部は片持はり形状であるため、一方のリンク部材はキートップの横方向のガタを所定量に規制すると共に、他方のリンク部材はキートップの縦方向のガタを所定量に規制しているか、いずれか一方のガタのみを所定量に規制していることを特徴とする。
請求項１に記載のキースイッチ。
【請求項３】
前記リンク部材は主軸の長さが異なり、長い主軸の長リンク部材が、短い主軸の短リンク部材を抱え込んだ状態で直交配置されていて、短リンク部材の一方のアームは長リンク部材の支軸センターより長リンク部材の主軸側に、他方のアームはその反対側に配置されていることを特徴とする。
請求項１又は２に記載のキースイッチ。
【請求項４】
リンク部材の摺動係着部として、ベース上に立設された摺動支持片の略中央に、下方に凸出部を形成してなる請求項１又は２に記載のキースイッチ。
【請求項５】
複数箇のキースイッチ用ベースを一体化してなるメタル製ハウジングパネルと、メンブレンシートを支持する支持パネルよりなるキーボードにおいて、ハウジングパネルと支持パネルとの間隔を保つための台座部と、両者を結合するＵ字状結合片とを形成する略Ｌ字状スタンドを、支持パネル上でキートップの内側壁より内側に複数箇立設してなるキーボード。

【図１】