キースイッチ装置及びキーボード
【課題】本発明はその一態様において、キートップの打鍵操作時の打鍵音が反響により周囲に伝わることを防止でき、防滴効果により接点障害や絶縁障害を防ぐことができるキースイッチ装置及びキーボードを提供する。
【解決手段】スイッチパネル１２と、スイッチパネル１２の上方に配置されるキートップ１４と、キートップ１４とスイッチパネル１２との間に設けられ、キートップ１４の水平姿勢を保持しつつ、キートップ１４を昇降動作可能に支持する一対のリンク部材１６と、を備え、一対のリンク部材１６とキートップ１４とが連動することにより、スイッチパネル１２に対してキートップ１４が昇降動作するキースイッチ装置において、スイッチパネル１４とメンブレンシート５８との間で、スイッチパネル１２とメンブレンシート５８の両対向面に接する弾性堤防部材１８を備え、弾性堤防部材１８がキートップ１４の輪郭に沿って環状に配置されている。
【解決手段】スイッチパネル１２と、スイッチパネル１２の上方に配置されるキートップ１４と、キートップ１４とスイッチパネル１２との間に設けられ、キートップ１４の水平姿勢を保持しつつ、キートップ１４を昇降動作可能に支持する一対のリンク部材１６と、を備え、一対のリンク部材１６とキートップ１４とが連動することにより、スイッチパネル１２に対してキートップ１４が昇降動作するキースイッチ装置において、スイッチパネル１４とメンブレンシート５８との間で、スイッチパネル１２とメンブレンシート５８の両対向面に接する弾性堤防部材１８を備え、弾性堤防部材１８がキートップ１４の輪郭に沿って環状に配置されている。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、一対のリンク部材とキートップとが連動することにより、スイッチパネルに対してキートップが昇降動作するキースイッチ装置及びキーボードに関する。
【背景技術】
【０００２】
一般に、キートップの昇降動作により電気回路の接点を開閉するスイッチ機構を備えたキースイッチ装置は、キートップが一対のリンク部材により昇降自在に支持されている。一対のリンク部材には種々の形式のものがあり、一対のリンク部材が側面視逆Ｖ字状に組み合わされ、その交点において互いの歯と歯が噛み合うギヤリンク形式のもの（例えば、特許文献１）や、一対のリンク部材が側面視Ｘ字状に組み合わされ、その交点において互いに回動可能又は摺動可能に連結されるパンタグラフ形式のものなどがある。押下操作されるキートップは、一対のリンク部材が互いに連動することにより、ベースに対して平行姿勢を保持しつつ昇降移動できるようになっている。キートップが昇降ストロークの下限位置に到達すると、一対のリンク部材はキートップの下で伏せた状態となり、キートップが昇降ストロークの上限位置に到達すると、一対のリンク部材は側面視逆Ｖ字状又は側面視Ｘ字状に起立した状態となる。
【０００３】
特許文献１の段落番号００２０には、キースイッチ装置の構成についての説明があり、「キースイッチ装置１０は、ベース１２と、ベース１２の表面１２ａ上に昇降方向へ移動可能に配置され、オペレータに打鍵操作される操作面１４ａを有するキートップ１４と、キートップ１４をベース１２上で昇降方向へ案内支持する一対のリンク部材１６と、キートップ１４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機構１８とを備えて構成される。」と記載されている。
【０００４】
また、特許文献１の段落番号００７７には、キートップのがたつきに伴う騒音を低減するための構成についての説明があり、「キースイッチ装置１１０においては、板金部材からなるベース１１２に、一対のリンク部材７４の動作を補助的に支持する一対の補助支持片１１８を設けることができる（図１６）。各補助支持片１１８は、各組を成す２個の摺動係合部１１４の略中間位置で、ベース１１２の主表面１１２ａから斜めに突設され、両補助支持片１１８の自由端が互いに正対するように位置決めされる。補助支持片１１８は、摺動係合部１１４の立板部分１１４ａと同様に、例えばプレス機械により、ベース１１２の所定位置に補助支持片１１８の輪郭を打ち抜いて主表面１１２ａ側に折曲することにより、ベース１１２に一体的に形成される。各補助支持片１１８は、メンブレンシート５２の両シート基板５０及びシート部材５８に形成された貫通穴（図示せず）を通って、シート部材５８の上方に突出する。」と記載されている。
【０００５】
また、特許文献１の段落番号００７８には、一対の補助支持片１１８の作用の説明があり、「一対の補助支持片１１８は、それらの上面で、キートップ７２の昇降ストロークの全域に渡って、対応するリンク部材７４の連結部８２の下面に摺動式に接触する。その目的で、各補助支持片１１８は、リンク部材７４の連結部８２の移動軌跡に倣う蛇行形状を有する。それにより、キートップ７２の打鍵操作中に生じ得るリンク部材７４自体のがたつきが一層効果的に抑制され、キートップ７２のがたつきやそれに伴う騒音が可及的に低減される。」と記載されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２００３−０３１０６７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかしながら、従来のキースイッチ装置では、一対のリンク部材により支持されたキートップのがたつきに伴う音、いわゆる「がたつき音」を低減するものはあるが、キートップの操作面を指先で比較的強く押下したときに生ずる音、いわゆる「打鍵音」を直接的に低減する方策を採られているものは見当たらない。ここで、打鍵音とは、キートップを押下（打鍵）したときの衝撃がベース（スイッチパネル）に伝わり、メンブレンシートや金属製のサポートパネルで反響することにより発生する操作音である。スイッチパネルとメンブレンシート間の隙間の存在や、メンブレンシートとサポートパネル間の隙間の存在は、打鍵音の反響を巻き起こすことが明らかにされている。
【０００８】
一般に、スイッチパネル、メンブレンシート及びサポートパネルを一体的に積層するには、樹脂製のスイッチパネルの裏面に突出形成された複数のピンをメンブレンシート及びサポートパネルの連通孔にメンブレンシートの表面側からサポートパネルの裏面側に挿通させ、連通孔から露出したピン先端をサポートパネルの裏面上で加熱により溶融させて一体化する。ピンは、スイッチパネル、メンブレンシート及びサポートパネルを水平方向で位置決めした状態で一体化するものであり、キートップの周囲に位置するように設けられる。複数のキースイッチ装置を備えたキーボードでは、ピンが隣接するキースイッチ装置の間に配置される。ピンの近傍では上下に重なる積層体が隙間なく一体化されるものの、ピンの無い箇所では上下の積層体の間に隙間が存在することとなる。
【０００９】
隙間を小さくするために、ピンの数を増やすことも考えられるが、構造上の制約がある。上下の積層体の界面を接着剤で全面接着することも可能であるが、個々の層間の位置決め性が損なわれるという問題があり、この方法を採用するにも制約がある。また、打鍵音を低減するために、スイッチパネルの材質を軟質化することや、衝撃吸収シートなどを利用することも考えられるが、製造コストが高くなったり、寸法安定性が低下したりすることから、スイッチパネルの材質を軟質化することには制約がある。また、衝撃吸収シートを用いることは、キースイッチ装置及びキーボードが厚くなるため、要求されている仕様を満たすことができなくなるという制約がある。
【００１０】
また、従来のキースイッチ装置では、上から液体を零すと、液体がスイッチパネルとメンブレンシートとの界面に入り、液体がスイッチパネルとメンブレンシートとの界面に存する隙間に毛細管現象によって広がり、メンブレンシートのエアベントに液体が侵入することがある。エアベントに液体が侵入すると、液体がエアベントを通って接点まで達し、接点障害が発生したり、キーボード外周から液体が漏れて筐体内部に入り、絶縁障害が発生したりすることもある。
【００１１】
また、メンブレンシートとキートップとの間に配置され、キートップの下降動作に伴いメンブレンシートの接点を閉じるように作用するラバードーム（作動部材）をメンブレンシートに接着剤で接着するキースイッチ装置では、ラバードームをメンブレンシート表面に接着剤で接着した後に、メンブレンシート表面にスイッチパネルを積層するため、位置を誤ってラバードームを固定すると、ラバードームとスイッチパネルの両者の位置決めを正確に行うことができない心配がある。
【００１２】
また、ラバードームをメンブレンシートに接着するために使用され接着剤には、耐油性能に劣るものがある。耐油性能に優れるフロロシリコン（フッ素化シリコン）を含む接着剤を使用することも可能であるが、フロロシリコンは材料単価が高いという制約がある。
【００１３】
本発明は、キートップの打鍵操作時の打鍵音が反響により周囲に伝わることを防止でき、防滴効果により接点障害や絶縁障害を防ぐことができるキースイッチ装置及びキーボードを提供する。
また、本発明は、互いに別部品である作動部材（ラバードーム）とスイッチパネルとの位置決めを容易に行うことができ、油分を有する環境でも問題なく使用することができるキースイッチ装置及びキーボードを提供する。
【課題を解決するための手段】
【００１４】
上記目的を達成するために、請求項１記載のキースイッチ装置は、中央に開口を有するスイッチパネルと、該スイッチパネルの上方に配置されるキートップと、該キートップと前記スイッチパネルとの間に設けられ、前記キートップの水平姿勢を保持しつつ、該キートップを昇降動作可能に支持する一対のリンク部材と、前記スイッチパネルの下に配置され、前記キートップの昇降動作により電気回路の接点を開成又は閉成するメンブレンシートと、該メンブレンシートと前記キートップとの間に配置され、該キートップの下降動作に伴い前記接点を閉じるように作用する作動部材と、を備えたキースイッチ装置において、前記スイッチパネルと前記メンブレンシートとの間で、前記スイッチパネルと前記メンブレンシートの両対向面に接する弾性堤防部材を備え、該弾性堤防部材が前記キートップの輪郭に沿って環状に配置されている、キースイッチ装置を提供する。
【００１５】
請求項２に記載の発明は、請求項１に記載のキースイッチ装置において、前記スイッチパネルの前記対向面に環状に配置された溝が設けられ、該溝に前記弾性堤防部材が係合する。
【００１６】
請求項３に記載の発明は、請求項１又は２に記載のキースイッチ装置において、前記弾性堤防部材がスクリーン印刷することにより形成されている。
【００１７】
請求項４に記載の発明は、請求項１〜３の何れか１項に記載のキースイッチ装置において、前記作動部材の外周壁に設けられた外周溝が、前記スイッチパネルの開口端に係合することにより、前記作動部材が前記スイッチパネルに装着される。
【００１８】
請求項５に記載の発明は、請求項１〜４の何れか１項に記載のキースイッチ装置において、前記キートップの周囲に枠状に配置され、該キートップの外周面に当接可能な内面を有する枠壁を備えた。
【００１９】
請求項６に記載の発明は、請求項１〜５の何れか１項に記載のキースイッチ装置を複数備えたキーボードを提供する。
【発明の効果】
【００２０】
本発明によるキースイッチ装置及びキーボードによれば、スイッチパネルとメンブレンシートの両対向面に接する弾性堤防部材が、スイッチパネルとメンブレンシートとの間に設けられ、弾性堤防部材がキートップの輪郭に沿って配置されているから、キートップの打鍵操作時に発生した打鍵音の周囲への伝達が堤防部材によって遮られる。これにより、打鍵音がスイッチパネルとメンブレンシートとの間で反響することが防止される。また、スイッチパネルとメンブレンシートとの間で、堤防部材の外側領域から内側領域へ液体が侵入することが防止され、堤防部材の内側領域に存するメンブレンシートの接点部の障害などを防ぐことができる。
【００２１】
また、弾性堤防部材が、スイッチパネルに設けられた溝に係合することにより、メンブレンシートとスイッチパネルとが一体化されたときの厚みの増加を抑制することができ、キースイッチ装置及びキーボードの低背化を妨げられない。
【００２２】
また、スクリーン印刷により弾性堤防部材を形成することで、作動部材接着用の接着剤を印刷する工程を利用でき、キースイッチ装置の製造工程に新たな工程を加える必要がない。これにより、コストアップを招くことなく、弾性堤防部材を形成することができる。
【００２３】
また、スイッチパネルの開口端に作動部材の外周壁に設けられた外周溝を係合させることで、作動部材とスイッチパネルとが互いに位置決めされ、キースイッチ装置の組立性が高まる。また、接着剤を使用せずに作動部材をスイッチパネルに装着することができるから、油分を有する環境でも問題なく使用することができ、キースイッチ装置及びそれを有するキーボードの適用範囲を広げることができる。
【００２４】
キートップの外周面に当接可能な内面を有する枠壁を備え、この枠壁がキートップの周囲に枠状に配置されているから、キートップの外周面が枠壁の内面に当接することにより、キートップが傾いたときの姿勢を直すことが可能となり、キートップの姿勢安定性が高まり、キートップの操作性が向上する。
【図面の簡単な説明】
【００２５】
【図１】本発明の第１の実施形態に係るキースイッチ装置の分解斜視図である。
【図２】図１のキースイッチ装置の平面図である。
【図３】図２のキースイッチ装置をＡ−Ａ線に沿って切断した断面図である。
【図４】本発明の第２の実施形態に係るキースイッチ装置の分解斜視図である。
【図５】図４に示すキースイッチ装置のキートップを外した状態を示す斜視図である。
【図６】同じく図４に示すキースイッチ装置の断面図である。
【図７】同じく図４に示すキースイッチ装置の変形例を示す断面図である。
【図８】図７に示すキースイッチ装置の分解斜視図である。
【図９】図８に示すキースイッチ装置を組み立てた状態の斜視図である。
【発明を実施するための形態】
【００２６】
本発明のキースイッチ装置は、単独で使用されることも可能であるが、ノートタイプやパームトップタイプなどのパーソナルコンピュータの技術分野において、キースイッチ装置を複数備えたキーボートに好適に使用されることができる。キースイッチ装置は、中央に開口を有するスイッチパネルと、スイッチパネルの上方に配置されるキートップと、キートップとスイッチパネルとの間に配置され、キートップの水平姿勢を保持しつつキートップを昇降自在に支持する一対のリンク部材と、スイッチパネルの下方に配置され、キートップの昇降動作により電気回路の接点を開閉するメンブレンシートと、メンブレンシートとキートップとの間に配置され、キートップの下降動作に伴い接点を閉じるように作用する作動部材と、を備えている。また、本発明のキースイッチ装置は、スイッチパネルとメンブレンシートの両対向面間で圧縮された状態で設けられ、一対のリンク部材の周囲に環状に配置された弾性を有する堤防部材を備えている。本発明では、この堤防部材を設けることにより、キートップの打鍵操作時に発生した打鍵音の周囲への伝達が遮られ、打鍵音がスイッチパネルとメンブレンシートとの間で反響することが防止され、また、堤防部材の外側領域から内側領域へ侵入した液体によるメンブレンシートの接点部の障害が防止されるようになっている。
【００２７】
一対のリンク部材には、ギヤリンク形式のものやパンタグラフリンク形式のものを適用することができ、適用されるリンク形式は制限されるものではない。ギヤリンク形式のものは、側面視逆Ｖ字状に組み合う交差点において、一方のリンク部材の歯と他方のリンク部材の歯とが互いに噛合することにより回転自在に連結される。パンタグラフリンク形式のものは、一対のリンク部材が側面視Ｘ字状に組み合わされ、その交点において互いに回動可能又は摺動可能に連結される。作動部材は、その固定方法が制限されず、作動部材の下端をメンブレンシートに接着剤で接着したり、作動部材をスイッチパネルの開口端に係合させたりして固定することができる。また、作動部材はラバーシートの一部として形成することもできる。
【００２８】
以下図面を参照しながら、本発明に係るキースイッチ装置の第１の実施形態を説明する。図１〜図３には、第１の実施形態のキースイッチ装置が示されている。図１に示すように、本実施形態のキースイッチ装置１０では、スイッチパネル１２と、スイッチパネル１２の上方に配置されるキートップ１４と、キートップ１４を昇降自在に支持する一対のリンク部材１６と、キートップ１４の昇降動作により電気回路の接点を開閉するメンブレンシート５８と、キートップ１４に押されてメンブレンシート５８の接点を閉じるように作用する作動部材５４と、メンブレンシート５８上で一対のリンク部材１６の周囲に環状に配置された堤防部材１８を備えている。一対のリンク部材１６にはギヤリンク形式のリンク部材が適用され、作動部材５４には、メンブレンシート５８とは別部品であるラバードームが適用されている。ラバードーム５４は、その下端が接着剤によりメンブレンシート５８の表面に接着される。接着剤には、シリコン系接着剤などを適用できるが、これに限定されるものではない。
【００２９】
スイッチパネル１２は、キートップ１４によって遮蔽される略矩形の中心開口部２０を備える枠状部材である。スイッチパネル１２の下面には、堤防部材１８に係合する環状の溝１９（図３）が形成されている。スイッチパネル１２の上面には、中心開口部２０を画成する一対の内周面に沿って、二組（計４個）のスライド案内部２２が設けられている。スライド案内部２２は、案内溝２２ａを有し、この案内溝２２ａに一対のリンク部材１６の基端側がそれぞれにスライド自在に係合するようになっている。各リンク部材１６の基端側には、一対の案内溝２２ａにそれぞれ係合する一対のスライド軸部３２が突設されている。各一組のスライド案内部２２は、リンク部材１６のスライド方向に離間して配置されている。一対のリンク部材１６の基端側が、一対のスライド軸部３２のスライド案内部２２に案内されることで、キートップ１４が昇降ストロークの下限位置まで押下された際に、一対のリンク部材１６が互いに重なることなくスイッチパネル１２上で伏せた状態となる。
【００３０】
キートップ１４は、平面視略矩形状をなし、操作面１４ａとしての上面の反対側の下面１４ｂに、一対のリンク部材１６の先端側に係合する二組（計４個）の回転軸係合部２４が設けられている。各一組の回転軸係合部２４は、軸受孔２４ａを有し、この軸受孔２４ａにリンク部材１６の先端側がそれぞれに回転自在に係合するようになっている。各一組の回転軸係合部２４は、隣接して互いに並置されている。各回転軸係合部２４は、キートップ１４の下面１４ｂに垂設されており、軸受孔２４ａに連通する切欠き２４ｂを有している。一対のリンク部材１６の回動軸部３４が、回転軸係合部２４の軸受孔２４ａに回転自在に係合することにより、一対のリンク部材１６とキートップ１４とが連動してキートップ１４の昇降動作が可能となる。
【００３１】
一対のリンク部材１６は、樹脂成形により一体的に形成されたものであり、それぞれ同一寸法及び同一形状をなし、相手方のリンク部材１６の歯３６，３８と回転自在に係合させた状態で使用される。リンク部材１６は、胴部３０と、胴部３０の両側で互いに平行に延びる一対の腕部２６、２８とを有している。基端側において、胴部３０と一対の腕部２６、２８との間にはスリット４２が形成されている。一対の腕部２６、２８の基端側は、スリット４２により画定される撓み空間を狭めるように、胴部３０と一対の腕部２６、２８とを繋ぐ部分を支点として弾性変形可能になっている。リンク部材１６は、一対の腕部２６、２８が胴部３０に接近する方向に撓んだ状態でスイッチパネル１２に取り付けられるため、一対の腕部２６、２８が元位置に戻ろうとする弾性復元力により、リンク部材１６がスイッチパネル１２に押し付けられ、リンク部材１６がスイッチパネル１２にがたつきなく取り付けられるようになっている。
【００３２】
一対の腕部２６、２８の基端側の外面には、枠状のスイッチパネル１２の中心開口部２０のコーナ部に設けられたスライド案内部２２の案内溝２２ａに係合するスライド軸部３２が突設されている。スライド案内部２２は、中心開口部２０の４つのコーナ部に設けられている。各リンク部材１６の二つのスライド軸部３２が、対向する一対のスライド案内部２２の案内溝２２ａに係合することにより、リンク部材１６がスライド自在にスイッチパネル１２に連結される。スライド軸部３２は、案内溝２２ａの一端と他端との間をベース１２に沿って水平方向にスライドする。図３は、スライド軸部３２が案内溝２２ａの一端に位置して、リンク部材１６が起立した状態を示している。リンク部材１６は、スイッチパネル１２上で案内溝２２ａの一端と他端との間を往復移動することにより、キートップ１４が昇降動作可能となる。
【００３３】
一対の腕部２６、２８の基端側に続いて延長形成された先端側の外面には、キートップ１６の下面１４ｂに設けられた回転軸係合部２４の軸受孔２４ａに係合する回動軸部３４が突設されている。二つの回転軸部３４が、対向する一対の回転軸係合部２４の軸受孔２４ａに係合することにより、リンク部材１６がキートップ１４に回転自在に連結される。これにより、リンク部材１６は、スライド軸部３２が水平方向に往復移動すると、回転軸部３４がキートップ１４と共に上下方向に移動し、キートップ１４が所定の位置でベース１２に対して水平状態を維持したまま上下方向に昇降動作する。
【００３４】
メンブレンシート５８は、３層構造のフレキシブル印刷回路体（ＦＰＣ）であり、上下の両シート基板（図示せず）の対向する内面に電気接点が設けられ、シート状のスイッチを構成する。一対の上下のシート基板の間には、一対のシート基板を所定間隔に支持して両接点を開状態に保持するスペーサ（図示せず）が介設される。メンブレンシート５８は、サポートパネル５６上で支持され、両電気接点がスイッチパネル１２の中心開口部２０の略中心に位置決めされる。
【００３５】
また、メンブレンシート５８の上面には、堤防部材１８がラバードーム５４の外側に配置され、スイッチパネル１２の輪郭に沿って無端状に形成されている。図２及び３に示すように、堤防部材１８は、キートップ１４の内側領域内で、一対のリンク部材１６及びスライド案内部２２の周囲に環状に配置される。堤防部材１８の材質は制限されるものではなく、例えば弾性を有する接着剤、シリコンゴムや弾性を有するエラストマなどを適用することができる。堤防部材１８は、メンブレンシート５８に接着剤や両面テープなどで固定される。弾性を有する接着剤を堤防部材１８として使用する場合には、ラバードーム５４用の接着剤の印刷と同時にスクリーン印刷で堤防部材１８を形成することができる。この場合、堤防部材１８の厚み寸法は、例えば、ラバードーム５４の下端５４ｂをメンブレンシート５８に接着する際に使用される接着剤の厚みと同程度の寸法とすることができる。これにより、１回の印刷で堤防部材１８を形成でき、製造が容易となる。一方、スクリーン印刷される堤防部材１８の厚み寸法をラバードーム５４用の接着剤の厚みより厚くする場合には、スクリーン印刷を数回繰り返すことにより形成することができる。厚み寸法は、制限されるものではないが、０．１〜０．２ｍｍ程度を目安とすることができる。図３には、堤防部材１８がスイッチパネル１２の環状の溝１９内で圧縮された状態が示されているように、堤防部材１８はスイッチパネル１２とメンブレンシート５８の両対向面に接触することが必要とされる。これにより、環状を成す堤防部材１８の内側領域において、キートップ１４の押下操作時に発生した打鍵音が、スイッチパネル１２とメンブレンシート５８の対向面で反響して、環状を成す堤防部材１８の外側領域に拡がることが妨げられる。また、メンブレンシート５８の堤防部材１８がスイッチパネル１２の溝１９に係合することで、メンブレンシート５８とスイッチパネル１２とが一体化されたときの厚みの増加を抑制することができ、キースイッチ装置の低背化を妨げることが防止される。堤防部材１８の幅寸法は、特に制限されるものではなく、堤防部材１８をメンブレンシート５８に接着できる程度の寸法があれば十分である。スクリーン印刷で堤防部材１８を形成する場合は、ラバードーム５４用の接着剤と同程度の幅寸法とすることができる。
【００３６】
なお、本実施形態では、メンブレンシート５８の堤防部材１８がスイッチパネル１２の溝１９に係合するように構成されているが、第２の実施形態の図４及び図５に示すように、スイッチパネル１２に溝を形成せずに、堤防部材１８をスイッチパネル１２の平坦面とメンブレンシート５８の対向面との間で圧縮することもできる。
【００３７】
ラバードーム５４は、キートップ１４とメンブレンシート５８との間に配置され、キートップ１４の昇降動作に伴い両電気接点を開成し又は閉成する。ラバードーム５４は、弾性を有する材料からドーム状に一体成形され、頂部５４ａをキートップ１４側に向けた姿勢で、スイッチパネル１２の中心開口部２０内に配置される。ラバードーム５４は、その下端の開口端５４ｂがメンブレンシート５８の表面に接着剤で接着される。
【００３８】
一対のシート基板に担持された接点は、スペーサを介して通常は開状態に保持される。キートップ１４が押下されることにより、ラバードーム５４の頂部５４ａにシート基板に接近する方向への外力が加わると、ラバードーム５４は弾性変形し、上側のシート基板を外面から押圧することにより、一対の接点を閉成する。
【００３９】
すなわち、キースイッチ装置１０では、キートップ１４に外力が加わらないときには、ラバードーム５４が頂部５４ａの外面でキートップ１４をスイッチパネル１２から鉛直上方へ離れた上限位置まで付勢する。このときメンブレンシート５２は、一対の接点が開成した状態にある。また、オペレータの打鍵操作によりキートップ１４が押下げられたときには、ラバードーム５４はキートップ１４に上方への弾性復元力を及ぼしつつ変形し、キートップ１４が下限位置に達する直前に上側のシート基板を外面から押圧して接点を閉成する。キートップ１４への押下げ力が解除されると、ラバードームタ５４が弾性的に復元し、キートップ１４が上限位置へ復帰するとともに、上側のシート基板が復元して接点４８が開成する。
【００４０】
次に、本発明のキースイッチ装置の第２の実施形態を説明する。図４〜図７に示すように、第２の実施形態のキースイッチ装置１０Ａは、主として、ラバードーム５４Ａがスイッチパネル１２Ａの円形の開口端に装着される点と、メンブレンシート５８の堤防部材１８がスイッチパネル１２Ａの平坦な対向面で圧縮される点で、第１の実施形態のキースイッチ装置１０と相違している。その他の構成は、ほぼ共通するため、本実施形態での説明は省略することとする。
【００４１】
本実施形態のラバードーム５４Ａは、上端と下端との間でドーム状の壁部６０に外周溝６２を備えている。ラバードーム５４Ａは、外周溝６２をスイッチパネル１２Ａの円形の開口２０Ａに係合させることにより装着される。外周溝６２の溝幅は、スイッチパネル１２Ａの厚み寸法に対して、同程度ないしはそれより狭い幅寸法に形成されているため、ラバードーム５４Ａはスイッチパネル１２Ａの開口２０Ａから外れないように固定されると共に、スイッチパネル１２Ａに対して上下方向（厚み方向）に位置決めされるようになっている。また、ラバードーム５４Ａは、外周溝６２の外径寸法がスイッチパネル１２Ａの開口２０Ａの内径寸法と同程度であるため、ラバードーム５４Ａがスイッチパネル１２Ａの開口２０Ａに装着されることで、ラバードーム５４Ａはスイッチパネル１２Ａに対して水平方向で位置決めされるようになっている。このため、ラバードーム５４Ａとスイッチパネル１２Ａとがそれぞれに別部品であっても、キースイッチ装置１０Ａの組立時において、ラバードーム５４Ａとスイッチパネル１２Ａの位置決めを慎重に行う煩わしさから解放され、キースイッチ装置１０Ａの組み立てを容易に行うことができる。なお、ラバードーム５４Ａの下端は、メンブレンシート５８の上面に接着剤で接着されることは必ずしも必要とされないが、ラバードーム５４Ａが装着されたスイッチパネル１２Ａとメンブレンシート５８を積層する際に、ラバードーム５４Ａの下端をメンブレンシート５８の上面に接着することも可能である。すなわち、ラバードーム５４Ａをスイッチパネル１２Ａに仮固定した後に、メンブレンシート５８に本固定することもできる。
【００４２】
堤防部材１８は、第１の実施形態で説明したように、スクリーン印刷や接着などの方法によりメンブレンシート５８の上面に形成されることができる。メンブレンシート５８の上面に積層されるスイッチパネル１２Ａの下面には、第１の実施形態と同様に堤防部材１８に係合する環状の溝を形成することも可能であるが、本実施形態では溝が形成されず平坦面に形成されている。このため、図５及び図６に示すように、キースイッチ装置１０Ａを組み立てた状態において、堤防部材１８はメンブレンシート５８の上面とスイッチパネル１２Ａの平坦な下面とにより圧縮される。これにより、環状を成す堤防部材１８の内側領域において、キートップ１４Ａの押下操作時に発生した打鍵音が、スイッチパネル１２Ａとメンブレンシート５８の対向面で反響して、環状を成す堤防部材１８の外側領域に拡がることが妨げられる。また、環状に配置された堤防部材１８により、この堤防部材１８の外側領域から内側領域へ液体が侵入することが防止され、環状の堤防部材１８の内側領域に存するメンブレンシート５８の接点部の障害や、キースイッチ装置１０Ａの下方に配設される図示しない筐体内の電子部品の故障などを防ぐことができる。
【００４３】
図７には、第２の実施形態のキースイッチ装置の変形例が示されている。この変形例では、キートップ１４Ａの姿勢安定性を高めるために、キートップ１４Ａの外周面から所定のスペースを隔てて、キートップ１４Ａの周囲を囲むように枠壁７０が形成されている。キートップ１４Ａは、操作面１４ａの中央が指先で押されるとは限られず、操作面１４ａの端側が押されることもある。キートップ１４Ａの操作面１４ａの端側が指先で押されると、キートップ１４Ａは傾いた状態で押下する心配があるが、キートップ１４Ａの周囲を囲むようにして、キートップ１４Ａの外周面に当接可能な枠壁７０を形成することにより、キートップ１４Ａが傾いたときの姿勢を直すことが可能となる。枠壁７０は、図８及び図９に示すように、キートップの上方から装着されるカバー６８に一体的に設けることが可能である。この変形例のキースイッチ装置１０Ｂによれば、枠壁７０を有するカバー６８によりキートップ１４Ａの姿勢安定性が高まり、キートップ１４Ａの操作性が向上する。
【００４４】
以上、本実施形態では主としてキースイッチ装置１０，１０Ａ，１０Ｂについて説明したが、本発明は開示した実施形態に制限されるものではなく、実施形態の変更や改良が許容されるものである。本実施形態のキースイッチ装置１０，１０Ａ，１０Ｂでは、堤防部材がメンブレンシート５８の上面に設けられているが、スイッチパネル１２，１２Ａの下面に設けることも可能である。また、本実施形態のキースイッチ装置は、単体で使用されることもできるが、図８及び９に示すように、キースイッチ装置を複数備えたキーボートを構成することもできる。
【符号の説明】
【００４５】
１０，１０Ａ，１０Ｂ キースイッチ装置
１２，１２Ａ スイッチパネル
１４，１４Ａ キートップ
１６ リンク部材
１８ 堤防部材
１９ 溝
２０，２０Ａ 中心開口部
５４，５４Ａ ラバードーム（作動部材）
５８ メンブレンシート
６２ 外周溝
６８ カバー
７０ 枠壁
【技術分野】
【０００１】
本発明は、一対のリンク部材とキートップとが連動することにより、スイッチパネルに対してキートップが昇降動作するキースイッチ装置及びキーボードに関する。
【背景技術】
【０００２】
一般に、キートップの昇降動作により電気回路の接点を開閉するスイッチ機構を備えたキースイッチ装置は、キートップが一対のリンク部材により昇降自在に支持されている。一対のリンク部材には種々の形式のものがあり、一対のリンク部材が側面視逆Ｖ字状に組み合わされ、その交点において互いの歯と歯が噛み合うギヤリンク形式のもの（例えば、特許文献１）や、一対のリンク部材が側面視Ｘ字状に組み合わされ、その交点において互いに回動可能又は摺動可能に連結されるパンタグラフ形式のものなどがある。押下操作されるキートップは、一対のリンク部材が互いに連動することにより、ベースに対して平行姿勢を保持しつつ昇降移動できるようになっている。キートップが昇降ストロークの下限位置に到達すると、一対のリンク部材はキートップの下で伏せた状態となり、キートップが昇降ストロークの上限位置に到達すると、一対のリンク部材は側面視逆Ｖ字状又は側面視Ｘ字状に起立した状態となる。
【０００３】
特許文献１の段落番号００２０には、キースイッチ装置の構成についての説明があり、「キースイッチ装置１０は、ベース１２と、ベース１２の表面１２ａ上に昇降方向へ移動可能に配置され、オペレータに打鍵操作される操作面１４ａを有するキートップ１４と、キートップ１４をベース１２上で昇降方向へ案内支持する一対のリンク部材１６と、キートップ１４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機構１８とを備えて構成される。」と記載されている。
【０００４】
また、特許文献１の段落番号００７７には、キートップのがたつきに伴う騒音を低減するための構成についての説明があり、「キースイッチ装置１１０においては、板金部材からなるベース１１２に、一対のリンク部材７４の動作を補助的に支持する一対の補助支持片１１８を設けることができる（図１６）。各補助支持片１１８は、各組を成す２個の摺動係合部１１４の略中間位置で、ベース１１２の主表面１１２ａから斜めに突設され、両補助支持片１１８の自由端が互いに正対するように位置決めされる。補助支持片１１８は、摺動係合部１１４の立板部分１１４ａと同様に、例えばプレス機械により、ベース１１２の所定位置に補助支持片１１８の輪郭を打ち抜いて主表面１１２ａ側に折曲することにより、ベース１１２に一体的に形成される。各補助支持片１１８は、メンブレンシート５２の両シート基板５０及びシート部材５８に形成された貫通穴（図示せず）を通って、シート部材５８の上方に突出する。」と記載されている。
【０００５】
また、特許文献１の段落番号００７８には、一対の補助支持片１１８の作用の説明があり、「一対の補助支持片１１８は、それらの上面で、キートップ７２の昇降ストロークの全域に渡って、対応するリンク部材７４の連結部８２の下面に摺動式に接触する。その目的で、各補助支持片１１８は、リンク部材７４の連結部８２の移動軌跡に倣う蛇行形状を有する。それにより、キートップ７２の打鍵操作中に生じ得るリンク部材７４自体のがたつきが一層効果的に抑制され、キートップ７２のがたつきやそれに伴う騒音が可及的に低減される。」と記載されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２００３−０３１０６７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかしながら、従来のキースイッチ装置では、一対のリンク部材により支持されたキートップのがたつきに伴う音、いわゆる「がたつき音」を低減するものはあるが、キートップの操作面を指先で比較的強く押下したときに生ずる音、いわゆる「打鍵音」を直接的に低減する方策を採られているものは見当たらない。ここで、打鍵音とは、キートップを押下（打鍵）したときの衝撃がベース（スイッチパネル）に伝わり、メンブレンシートや金属製のサポートパネルで反響することにより発生する操作音である。スイッチパネルとメンブレンシート間の隙間の存在や、メンブレンシートとサポートパネル間の隙間の存在は、打鍵音の反響を巻き起こすことが明らかにされている。
【０００８】
一般に、スイッチパネル、メンブレンシート及びサポートパネルを一体的に積層するには、樹脂製のスイッチパネルの裏面に突出形成された複数のピンをメンブレンシート及びサポートパネルの連通孔にメンブレンシートの表面側からサポートパネルの裏面側に挿通させ、連通孔から露出したピン先端をサポートパネルの裏面上で加熱により溶融させて一体化する。ピンは、スイッチパネル、メンブレンシート及びサポートパネルを水平方向で位置決めした状態で一体化するものであり、キートップの周囲に位置するように設けられる。複数のキースイッチ装置を備えたキーボードでは、ピンが隣接するキースイッチ装置の間に配置される。ピンの近傍では上下に重なる積層体が隙間なく一体化されるものの、ピンの無い箇所では上下の積層体の間に隙間が存在することとなる。
【０００９】
隙間を小さくするために、ピンの数を増やすことも考えられるが、構造上の制約がある。上下の積層体の界面を接着剤で全面接着することも可能であるが、個々の層間の位置決め性が損なわれるという問題があり、この方法を採用するにも制約がある。また、打鍵音を低減するために、スイッチパネルの材質を軟質化することや、衝撃吸収シートなどを利用することも考えられるが、製造コストが高くなったり、寸法安定性が低下したりすることから、スイッチパネルの材質を軟質化することには制約がある。また、衝撃吸収シートを用いることは、キースイッチ装置及びキーボードが厚くなるため、要求されている仕様を満たすことができなくなるという制約がある。
【００１０】
また、従来のキースイッチ装置では、上から液体を零すと、液体がスイッチパネルとメンブレンシートとの界面に入り、液体がスイッチパネルとメンブレンシートとの界面に存する隙間に毛細管現象によって広がり、メンブレンシートのエアベントに液体が侵入することがある。エアベントに液体が侵入すると、液体がエアベントを通って接点まで達し、接点障害が発生したり、キーボード外周から液体が漏れて筐体内部に入り、絶縁障害が発生したりすることもある。
【００１１】
また、メンブレンシートとキートップとの間に配置され、キートップの下降動作に伴いメンブレンシートの接点を閉じるように作用するラバードーム（作動部材）をメンブレンシートに接着剤で接着するキースイッチ装置では、ラバードームをメンブレンシート表面に接着剤で接着した後に、メンブレンシート表面にスイッチパネルを積層するため、位置を誤ってラバードームを固定すると、ラバードームとスイッチパネルの両者の位置決めを正確に行うことができない心配がある。
【００１２】
また、ラバードームをメンブレンシートに接着するために使用され接着剤には、耐油性能に劣るものがある。耐油性能に優れるフロロシリコン（フッ素化シリコン）を含む接着剤を使用することも可能であるが、フロロシリコンは材料単価が高いという制約がある。
【００１３】
本発明は、キートップの打鍵操作時の打鍵音が反響により周囲に伝わることを防止でき、防滴効果により接点障害や絶縁障害を防ぐことができるキースイッチ装置及びキーボードを提供する。
また、本発明は、互いに別部品である作動部材（ラバードーム）とスイッチパネルとの位置決めを容易に行うことができ、油分を有する環境でも問題なく使用することができるキースイッチ装置及びキーボードを提供する。
【課題を解決するための手段】
【００１４】
上記目的を達成するために、請求項１記載のキースイッチ装置は、中央に開口を有するスイッチパネルと、該スイッチパネルの上方に配置されるキートップと、該キートップと前記スイッチパネルとの間に設けられ、前記キートップの水平姿勢を保持しつつ、該キートップを昇降動作可能に支持する一対のリンク部材と、前記スイッチパネルの下に配置され、前記キートップの昇降動作により電気回路の接点を開成又は閉成するメンブレンシートと、該メンブレンシートと前記キートップとの間に配置され、該キートップの下降動作に伴い前記接点を閉じるように作用する作動部材と、を備えたキースイッチ装置において、前記スイッチパネルと前記メンブレンシートとの間で、前記スイッチパネルと前記メンブレンシートの両対向面に接する弾性堤防部材を備え、該弾性堤防部材が前記キートップの輪郭に沿って環状に配置されている、キースイッチ装置を提供する。
【００１５】
請求項２に記載の発明は、請求項１に記載のキースイッチ装置において、前記スイッチパネルの前記対向面に環状に配置された溝が設けられ、該溝に前記弾性堤防部材が係合する。
【００１６】
請求項３に記載の発明は、請求項１又は２に記載のキースイッチ装置において、前記弾性堤防部材がスクリーン印刷することにより形成されている。
【００１７】
請求項４に記載の発明は、請求項１〜３の何れか１項に記載のキースイッチ装置において、前記作動部材の外周壁に設けられた外周溝が、前記スイッチパネルの開口端に係合することにより、前記作動部材が前記スイッチパネルに装着される。
【００１８】
請求項５に記載の発明は、請求項１〜４の何れか１項に記載のキースイッチ装置において、前記キートップの周囲に枠状に配置され、該キートップの外周面に当接可能な内面を有する枠壁を備えた。
【００１９】
請求項６に記載の発明は、請求項１〜５の何れか１項に記載のキースイッチ装置を複数備えたキーボードを提供する。
【発明の効果】
【００２０】
本発明によるキースイッチ装置及びキーボードによれば、スイッチパネルとメンブレンシートの両対向面に接する弾性堤防部材が、スイッチパネルとメンブレンシートとの間に設けられ、弾性堤防部材がキートップの輪郭に沿って配置されているから、キートップの打鍵操作時に発生した打鍵音の周囲への伝達が堤防部材によって遮られる。これにより、打鍵音がスイッチパネルとメンブレンシートとの間で反響することが防止される。また、スイッチパネルとメンブレンシートとの間で、堤防部材の外側領域から内側領域へ液体が侵入することが防止され、堤防部材の内側領域に存するメンブレンシートの接点部の障害などを防ぐことができる。
【００２１】
また、弾性堤防部材が、スイッチパネルに設けられた溝に係合することにより、メンブレンシートとスイッチパネルとが一体化されたときの厚みの増加を抑制することができ、キースイッチ装置及びキーボードの低背化を妨げられない。
【００２２】
また、スクリーン印刷により弾性堤防部材を形成することで、作動部材接着用の接着剤を印刷する工程を利用でき、キースイッチ装置の製造工程に新たな工程を加える必要がない。これにより、コストアップを招くことなく、弾性堤防部材を形成することができる。
【００２３】
また、スイッチパネルの開口端に作動部材の外周壁に設けられた外周溝を係合させることで、作動部材とスイッチパネルとが互いに位置決めされ、キースイッチ装置の組立性が高まる。また、接着剤を使用せずに作動部材をスイッチパネルに装着することができるから、油分を有する環境でも問題なく使用することができ、キースイッチ装置及びそれを有するキーボードの適用範囲を広げることができる。
【００２４】
キートップの外周面に当接可能な内面を有する枠壁を備え、この枠壁がキートップの周囲に枠状に配置されているから、キートップの外周面が枠壁の内面に当接することにより、キートップが傾いたときの姿勢を直すことが可能となり、キートップの姿勢安定性が高まり、キートップの操作性が向上する。
【図面の簡単な説明】
【００２５】
【図１】本発明の第１の実施形態に係るキースイッチ装置の分解斜視図である。
【図２】図１のキースイッチ装置の平面図である。
【図３】図２のキースイッチ装置をＡ−Ａ線に沿って切断した断面図である。
【図４】本発明の第２の実施形態に係るキースイッチ装置の分解斜視図である。
【図５】図４に示すキースイッチ装置のキートップを外した状態を示す斜視図である。
【図６】同じく図４に示すキースイッチ装置の断面図である。
【図７】同じく図４に示すキースイッチ装置の変形例を示す断面図である。
【図８】図７に示すキースイッチ装置の分解斜視図である。
【図９】図８に示すキースイッチ装置を組み立てた状態の斜視図である。
【発明を実施するための形態】
【００２６】
本発明のキースイッチ装置は、単独で使用されることも可能であるが、ノートタイプやパームトップタイプなどのパーソナルコンピュータの技術分野において、キースイッチ装置を複数備えたキーボートに好適に使用されることができる。キースイッチ装置は、中央に開口を有するスイッチパネルと、スイッチパネルの上方に配置されるキートップと、キートップとスイッチパネルとの間に配置され、キートップの水平姿勢を保持しつつキートップを昇降自在に支持する一対のリンク部材と、スイッチパネルの下方に配置され、キートップの昇降動作により電気回路の接点を開閉するメンブレンシートと、メンブレンシートとキートップとの間に配置され、キートップの下降動作に伴い接点を閉じるように作用する作動部材と、を備えている。また、本発明のキースイッチ装置は、スイッチパネルとメンブレンシートの両対向面間で圧縮された状態で設けられ、一対のリンク部材の周囲に環状に配置された弾性を有する堤防部材を備えている。本発明では、この堤防部材を設けることにより、キートップの打鍵操作時に発生した打鍵音の周囲への伝達が遮られ、打鍵音がスイッチパネルとメンブレンシートとの間で反響することが防止され、また、堤防部材の外側領域から内側領域へ侵入した液体によるメンブレンシートの接点部の障害が防止されるようになっている。
【００２７】
一対のリンク部材には、ギヤリンク形式のものやパンタグラフリンク形式のものを適用することができ、適用されるリンク形式は制限されるものではない。ギヤリンク形式のものは、側面視逆Ｖ字状に組み合う交差点において、一方のリンク部材の歯と他方のリンク部材の歯とが互いに噛合することにより回転自在に連結される。パンタグラフリンク形式のものは、一対のリンク部材が側面視Ｘ字状に組み合わされ、その交点において互いに回動可能又は摺動可能に連結される。作動部材は、その固定方法が制限されず、作動部材の下端をメンブレンシートに接着剤で接着したり、作動部材をスイッチパネルの開口端に係合させたりして固定することができる。また、作動部材はラバーシートの一部として形成することもできる。
【００２８】
以下図面を参照しながら、本発明に係るキースイッチ装置の第１の実施形態を説明する。図１〜図３には、第１の実施形態のキースイッチ装置が示されている。図１に示すように、本実施形態のキースイッチ装置１０では、スイッチパネル１２と、スイッチパネル１２の上方に配置されるキートップ１４と、キートップ１４を昇降自在に支持する一対のリンク部材１６と、キートップ１４の昇降動作により電気回路の接点を開閉するメンブレンシート５８と、キートップ１４に押されてメンブレンシート５８の接点を閉じるように作用する作動部材５４と、メンブレンシート５８上で一対のリンク部材１６の周囲に環状に配置された堤防部材１８を備えている。一対のリンク部材１６にはギヤリンク形式のリンク部材が適用され、作動部材５４には、メンブレンシート５８とは別部品であるラバードームが適用されている。ラバードーム５４は、その下端が接着剤によりメンブレンシート５８の表面に接着される。接着剤には、シリコン系接着剤などを適用できるが、これに限定されるものではない。
【００２９】
スイッチパネル１２は、キートップ１４によって遮蔽される略矩形の中心開口部２０を備える枠状部材である。スイッチパネル１２の下面には、堤防部材１８に係合する環状の溝１９（図３）が形成されている。スイッチパネル１２の上面には、中心開口部２０を画成する一対の内周面に沿って、二組（計４個）のスライド案内部２２が設けられている。スライド案内部２２は、案内溝２２ａを有し、この案内溝２２ａに一対のリンク部材１６の基端側がそれぞれにスライド自在に係合するようになっている。各リンク部材１６の基端側には、一対の案内溝２２ａにそれぞれ係合する一対のスライド軸部３２が突設されている。各一組のスライド案内部２２は、リンク部材１６のスライド方向に離間して配置されている。一対のリンク部材１６の基端側が、一対のスライド軸部３２のスライド案内部２２に案内されることで、キートップ１４が昇降ストロークの下限位置まで押下された際に、一対のリンク部材１６が互いに重なることなくスイッチパネル１２上で伏せた状態となる。
【００３０】
キートップ１４は、平面視略矩形状をなし、操作面１４ａとしての上面の反対側の下面１４ｂに、一対のリンク部材１６の先端側に係合する二組（計４個）の回転軸係合部２４が設けられている。各一組の回転軸係合部２４は、軸受孔２４ａを有し、この軸受孔２４ａにリンク部材１６の先端側がそれぞれに回転自在に係合するようになっている。各一組の回転軸係合部２４は、隣接して互いに並置されている。各回転軸係合部２４は、キートップ１４の下面１４ｂに垂設されており、軸受孔２４ａに連通する切欠き２４ｂを有している。一対のリンク部材１６の回動軸部３４が、回転軸係合部２４の軸受孔２４ａに回転自在に係合することにより、一対のリンク部材１６とキートップ１４とが連動してキートップ１４の昇降動作が可能となる。
【００３１】
一対のリンク部材１６は、樹脂成形により一体的に形成されたものであり、それぞれ同一寸法及び同一形状をなし、相手方のリンク部材１６の歯３６，３８と回転自在に係合させた状態で使用される。リンク部材１６は、胴部３０と、胴部３０の両側で互いに平行に延びる一対の腕部２６、２８とを有している。基端側において、胴部３０と一対の腕部２６、２８との間にはスリット４２が形成されている。一対の腕部２６、２８の基端側は、スリット４２により画定される撓み空間を狭めるように、胴部３０と一対の腕部２６、２８とを繋ぐ部分を支点として弾性変形可能になっている。リンク部材１６は、一対の腕部２６、２８が胴部３０に接近する方向に撓んだ状態でスイッチパネル１２に取り付けられるため、一対の腕部２６、２８が元位置に戻ろうとする弾性復元力により、リンク部材１６がスイッチパネル１２に押し付けられ、リンク部材１６がスイッチパネル１２にがたつきなく取り付けられるようになっている。
【００３２】
一対の腕部２６、２８の基端側の外面には、枠状のスイッチパネル１２の中心開口部２０のコーナ部に設けられたスライド案内部２２の案内溝２２ａに係合するスライド軸部３２が突設されている。スライド案内部２２は、中心開口部２０の４つのコーナ部に設けられている。各リンク部材１６の二つのスライド軸部３２が、対向する一対のスライド案内部２２の案内溝２２ａに係合することにより、リンク部材１６がスライド自在にスイッチパネル１２に連結される。スライド軸部３２は、案内溝２２ａの一端と他端との間をベース１２に沿って水平方向にスライドする。図３は、スライド軸部３２が案内溝２２ａの一端に位置して、リンク部材１６が起立した状態を示している。リンク部材１６は、スイッチパネル１２上で案内溝２２ａの一端と他端との間を往復移動することにより、キートップ１４が昇降動作可能となる。
【００３３】
一対の腕部２６、２８の基端側に続いて延長形成された先端側の外面には、キートップ１６の下面１４ｂに設けられた回転軸係合部２４の軸受孔２４ａに係合する回動軸部３４が突設されている。二つの回転軸部３４が、対向する一対の回転軸係合部２４の軸受孔２４ａに係合することにより、リンク部材１６がキートップ１４に回転自在に連結される。これにより、リンク部材１６は、スライド軸部３２が水平方向に往復移動すると、回転軸部３４がキートップ１４と共に上下方向に移動し、キートップ１４が所定の位置でベース１２に対して水平状態を維持したまま上下方向に昇降動作する。
【００３４】
メンブレンシート５８は、３層構造のフレキシブル印刷回路体（ＦＰＣ）であり、上下の両シート基板（図示せず）の対向する内面に電気接点が設けられ、シート状のスイッチを構成する。一対の上下のシート基板の間には、一対のシート基板を所定間隔に支持して両接点を開状態に保持するスペーサ（図示せず）が介設される。メンブレンシート５８は、サポートパネル５６上で支持され、両電気接点がスイッチパネル１２の中心開口部２０の略中心に位置決めされる。
【００３５】
また、メンブレンシート５８の上面には、堤防部材１８がラバードーム５４の外側に配置され、スイッチパネル１２の輪郭に沿って無端状に形成されている。図２及び３に示すように、堤防部材１８は、キートップ１４の内側領域内で、一対のリンク部材１６及びスライド案内部２２の周囲に環状に配置される。堤防部材１８の材質は制限されるものではなく、例えば弾性を有する接着剤、シリコンゴムや弾性を有するエラストマなどを適用することができる。堤防部材１８は、メンブレンシート５８に接着剤や両面テープなどで固定される。弾性を有する接着剤を堤防部材１８として使用する場合には、ラバードーム５４用の接着剤の印刷と同時にスクリーン印刷で堤防部材１８を形成することができる。この場合、堤防部材１８の厚み寸法は、例えば、ラバードーム５４の下端５４ｂをメンブレンシート５８に接着する際に使用される接着剤の厚みと同程度の寸法とすることができる。これにより、１回の印刷で堤防部材１８を形成でき、製造が容易となる。一方、スクリーン印刷される堤防部材１８の厚み寸法をラバードーム５４用の接着剤の厚みより厚くする場合には、スクリーン印刷を数回繰り返すことにより形成することができる。厚み寸法は、制限されるものではないが、０．１〜０．２ｍｍ程度を目安とすることができる。図３には、堤防部材１８がスイッチパネル１２の環状の溝１９内で圧縮された状態が示されているように、堤防部材１８はスイッチパネル１２とメンブレンシート５８の両対向面に接触することが必要とされる。これにより、環状を成す堤防部材１８の内側領域において、キートップ１４の押下操作時に発生した打鍵音が、スイッチパネル１２とメンブレンシート５８の対向面で反響して、環状を成す堤防部材１８の外側領域に拡がることが妨げられる。また、メンブレンシート５８の堤防部材１８がスイッチパネル１２の溝１９に係合することで、メンブレンシート５８とスイッチパネル１２とが一体化されたときの厚みの増加を抑制することができ、キースイッチ装置の低背化を妨げることが防止される。堤防部材１８の幅寸法は、特に制限されるものではなく、堤防部材１８をメンブレンシート５８に接着できる程度の寸法があれば十分である。スクリーン印刷で堤防部材１８を形成する場合は、ラバードーム５４用の接着剤と同程度の幅寸法とすることができる。
【００３６】
なお、本実施形態では、メンブレンシート５８の堤防部材１８がスイッチパネル１２の溝１９に係合するように構成されているが、第２の実施形態の図４及び図５に示すように、スイッチパネル１２に溝を形成せずに、堤防部材１８をスイッチパネル１２の平坦面とメンブレンシート５８の対向面との間で圧縮することもできる。
【００３７】
ラバードーム５４は、キートップ１４とメンブレンシート５８との間に配置され、キートップ１４の昇降動作に伴い両電気接点を開成し又は閉成する。ラバードーム５４は、弾性を有する材料からドーム状に一体成形され、頂部５４ａをキートップ１４側に向けた姿勢で、スイッチパネル１２の中心開口部２０内に配置される。ラバードーム５４は、その下端の開口端５４ｂがメンブレンシート５８の表面に接着剤で接着される。
【００３８】
一対のシート基板に担持された接点は、スペーサを介して通常は開状態に保持される。キートップ１４が押下されることにより、ラバードーム５４の頂部５４ａにシート基板に接近する方向への外力が加わると、ラバードーム５４は弾性変形し、上側のシート基板を外面から押圧することにより、一対の接点を閉成する。
【００３９】
すなわち、キースイッチ装置１０では、キートップ１４に外力が加わらないときには、ラバードーム５４が頂部５４ａの外面でキートップ１４をスイッチパネル１２から鉛直上方へ離れた上限位置まで付勢する。このときメンブレンシート５２は、一対の接点が開成した状態にある。また、オペレータの打鍵操作によりキートップ１４が押下げられたときには、ラバードーム５４はキートップ１４に上方への弾性復元力を及ぼしつつ変形し、キートップ１４が下限位置に達する直前に上側のシート基板を外面から押圧して接点を閉成する。キートップ１４への押下げ力が解除されると、ラバードームタ５４が弾性的に復元し、キートップ１４が上限位置へ復帰するとともに、上側のシート基板が復元して接点４８が開成する。
【００４０】
次に、本発明のキースイッチ装置の第２の実施形態を説明する。図４〜図７に示すように、第２の実施形態のキースイッチ装置１０Ａは、主として、ラバードーム５４Ａがスイッチパネル１２Ａの円形の開口端に装着される点と、メンブレンシート５８の堤防部材１８がスイッチパネル１２Ａの平坦な対向面で圧縮される点で、第１の実施形態のキースイッチ装置１０と相違している。その他の構成は、ほぼ共通するため、本実施形態での説明は省略することとする。
【００４１】
本実施形態のラバードーム５４Ａは、上端と下端との間でドーム状の壁部６０に外周溝６２を備えている。ラバードーム５４Ａは、外周溝６２をスイッチパネル１２Ａの円形の開口２０Ａに係合させることにより装着される。外周溝６２の溝幅は、スイッチパネル１２Ａの厚み寸法に対して、同程度ないしはそれより狭い幅寸法に形成されているため、ラバードーム５４Ａはスイッチパネル１２Ａの開口２０Ａから外れないように固定されると共に、スイッチパネル１２Ａに対して上下方向（厚み方向）に位置決めされるようになっている。また、ラバードーム５４Ａは、外周溝６２の外径寸法がスイッチパネル１２Ａの開口２０Ａの内径寸法と同程度であるため、ラバードーム５４Ａがスイッチパネル１２Ａの開口２０Ａに装着されることで、ラバードーム５４Ａはスイッチパネル１２Ａに対して水平方向で位置決めされるようになっている。このため、ラバードーム５４Ａとスイッチパネル１２Ａとがそれぞれに別部品であっても、キースイッチ装置１０Ａの組立時において、ラバードーム５４Ａとスイッチパネル１２Ａの位置決めを慎重に行う煩わしさから解放され、キースイッチ装置１０Ａの組み立てを容易に行うことができる。なお、ラバードーム５４Ａの下端は、メンブレンシート５８の上面に接着剤で接着されることは必ずしも必要とされないが、ラバードーム５４Ａが装着されたスイッチパネル１２Ａとメンブレンシート５８を積層する際に、ラバードーム５４Ａの下端をメンブレンシート５８の上面に接着することも可能である。すなわち、ラバードーム５４Ａをスイッチパネル１２Ａに仮固定した後に、メンブレンシート５８に本固定することもできる。
【００４２】
堤防部材１８は、第１の実施形態で説明したように、スクリーン印刷や接着などの方法によりメンブレンシート５８の上面に形成されることができる。メンブレンシート５８の上面に積層されるスイッチパネル１２Ａの下面には、第１の実施形態と同様に堤防部材１８に係合する環状の溝を形成することも可能であるが、本実施形態では溝が形成されず平坦面に形成されている。このため、図５及び図６に示すように、キースイッチ装置１０Ａを組み立てた状態において、堤防部材１８はメンブレンシート５８の上面とスイッチパネル１２Ａの平坦な下面とにより圧縮される。これにより、環状を成す堤防部材１８の内側領域において、キートップ１４Ａの押下操作時に発生した打鍵音が、スイッチパネル１２Ａとメンブレンシート５８の対向面で反響して、環状を成す堤防部材１８の外側領域に拡がることが妨げられる。また、環状に配置された堤防部材１８により、この堤防部材１８の外側領域から内側領域へ液体が侵入することが防止され、環状の堤防部材１８の内側領域に存するメンブレンシート５８の接点部の障害や、キースイッチ装置１０Ａの下方に配設される図示しない筐体内の電子部品の故障などを防ぐことができる。
【００４３】
図７には、第２の実施形態のキースイッチ装置の変形例が示されている。この変形例では、キートップ１４Ａの姿勢安定性を高めるために、キートップ１４Ａの外周面から所定のスペースを隔てて、キートップ１４Ａの周囲を囲むように枠壁７０が形成されている。キートップ１４Ａは、操作面１４ａの中央が指先で押されるとは限られず、操作面１４ａの端側が押されることもある。キートップ１４Ａの操作面１４ａの端側が指先で押されると、キートップ１４Ａは傾いた状態で押下する心配があるが、キートップ１４Ａの周囲を囲むようにして、キートップ１４Ａの外周面に当接可能な枠壁７０を形成することにより、キートップ１４Ａが傾いたときの姿勢を直すことが可能となる。枠壁７０は、図８及び図９に示すように、キートップの上方から装着されるカバー６８に一体的に設けることが可能である。この変形例のキースイッチ装置１０Ｂによれば、枠壁７０を有するカバー６８によりキートップ１４Ａの姿勢安定性が高まり、キートップ１４Ａの操作性が向上する。
【００４４】
以上、本実施形態では主としてキースイッチ装置１０，１０Ａ，１０Ｂについて説明したが、本発明は開示した実施形態に制限されるものではなく、実施形態の変更や改良が許容されるものである。本実施形態のキースイッチ装置１０，１０Ａ，１０Ｂでは、堤防部材がメンブレンシート５８の上面に設けられているが、スイッチパネル１２，１２Ａの下面に設けることも可能である。また、本実施形態のキースイッチ装置は、単体で使用されることもできるが、図８及び９に示すように、キースイッチ装置を複数備えたキーボートを構成することもできる。
【符号の説明】
【００４５】
１０，１０Ａ，１０Ｂ キースイッチ装置
１２，１２Ａ スイッチパネル
１４，１４Ａ キートップ
１６ リンク部材
１８ 堤防部材
１９ 溝
２０，２０Ａ 中心開口部
５４，５４Ａ ラバードーム（作動部材）
５８ メンブレンシート
６２ 外周溝
６８ カバー
７０ 枠壁
【特許請求の範囲】
【請求項１】
中央に開口を有するスイッチパネルと、該スイッチパネルの上方に配置されるキートップと、該キートップと前記スイッチパネルとの間に設けられ、前記キートップの水平姿勢を保持しつつ、該キートップを昇降動作可能に支持する一対のリンク部材と、前記スイッチパネルの下に配置され、前記キートップの昇降動作により電気回路の接点を開成又は閉成するメンブレンシートと、該メンブレンシートと前記キートップとの間に配置され、該キートップの下降動作に伴い前記接点を閉じるように作用する作動部材と、を備えたキースイッチ装置において、
前記スイッチパネルと前記メンブレンシートとの間で、前記スイッチパネルと前記メンブレンシートの両対向面に接する弾性堤防部材を備え、該弾性堤防部材が前記キートップの輪郭に沿って環状に配置されている、キースイッチ装置。
【請求項２】
前記スイッチパネルの前記対向面に環状に配置された溝が設けられ、該溝に前記弾性堤防部材が係合する、請求項１に記載のキースイッチ装置。
【請求項３】
前記弾性堤防部材がスクリーン印刷により形成されている、請求項１又は２に記載のキースイッチ装置。
【請求項４】
前記作動部材の外周壁に設けられた外周溝が、前記スイッチパネルの開口端に係合することにより、前記作動部材が前記スイッチパネルに装着される、請求項１〜３の何れか１項に記載のキースイッチ装置。
【請求項５】
前記キートップの周囲に枠状に配置され、該キートップの外周面に当接可能な内面を有する枠壁を備えた、請求項１〜４の何れか１項に記載のキースイッチ装置。
【請求項６】
請求項１〜５の何れか１項に記載のキースイッチ装置を複数備えたキーボード。
【請求項１】
中央に開口を有するスイッチパネルと、該スイッチパネルの上方に配置されるキートップと、該キートップと前記スイッチパネルとの間に設けられ、前記キートップの水平姿勢を保持しつつ、該キートップを昇降動作可能に支持する一対のリンク部材と、前記スイッチパネルの下に配置され、前記キートップの昇降動作により電気回路の接点を開成又は閉成するメンブレンシートと、該メンブレンシートと前記キートップとの間に配置され、該キートップの下降動作に伴い前記接点を閉じるように作用する作動部材と、を備えたキースイッチ装置において、
前記スイッチパネルと前記メンブレンシートとの間で、前記スイッチパネルと前記メンブレンシートの両対向面に接する弾性堤防部材を備え、該弾性堤防部材が前記キートップの輪郭に沿って環状に配置されている、キースイッチ装置。
【請求項２】
前記スイッチパネルの前記対向面に環状に配置された溝が設けられ、該溝に前記弾性堤防部材が係合する、請求項１に記載のキースイッチ装置。
【請求項３】
前記弾性堤防部材がスクリーン印刷により形成されている、請求項１又は２に記載のキースイッチ装置。
【請求項４】
前記作動部材の外周壁に設けられた外周溝が、前記スイッチパネルの開口端に係合することにより、前記作動部材が前記スイッチパネルに装着される、請求項１〜３の何れか１項に記載のキースイッチ装置。
【請求項５】
前記キートップの周囲に枠状に配置され、該キートップの外周面に当接可能な内面を有する枠壁を備えた、請求項１〜４の何れか１項に記載のキースイッチ装置。
【請求項６】
請求項１〜５の何れか１項に記載のキースイッチ装置を複数備えたキーボード。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【公開番号】特開２０１１−６０６０１（Ｐ２０１１−６０６０１Ａ）
【公開日】平成２３年３月２４日（２０１１．３．２４）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００９−２０９４６４（Ｐ２００９−２０９４６４）
【出願日】平成２１年９月１０日（２００９．９．１０）
【出願人】（５０１３９８６０６）富士通コンポーネント株式会社 (848)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２３年３月２４日（２０１１．３．２４）
【国際特許分類】
【出願日】平成２１年９月１０日（２００９．９．１０）
【出願人】（５０１３９８６０６）富士通コンポーネント株式会社 (848)
【Ｆターム（参考）】
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