キースイッチ装置及びキーボード
【課題】スタビライザー部材を有するキースイッチ装置において、スイッチ操作の低背化及び高ストローク化の双方を実現する構成を備えたキースイッチ装置、さらにそのようなキースイッチ装置を複数備えたキーボードの提供。
【解決手段】キートップ１４がストローク下限位置にあるときは、短辺部分４６の第１部分４６ｂはメンブレンスイッチシート２２の上にその面方向と平行に延在し、一方短辺部分４６の第２部分４６ｃは、ベース側係合部分５０がベース１２のスタビライザー係合部５２に上下方向のがたつきなく係合するように、屈曲部分４６ａから第１部分４６ｂとは異なる方向に延び、メンブレンスイッチシート２２の厚み分のストロークが確保される。
【解決手段】キートップ１４がストローク下限位置にあるときは、短辺部分４６の第１部分４６ｂはメンブレンスイッチシート２２の上にその面方向と平行に延在し、一方短辺部分４６の第２部分４６ｃは、ベース側係合部分５０がベース１２のスタビライザー係合部５２に上下方向のがたつきなく係合するように、屈曲部分４６ａから第１部分４６ｂとは異なる方向に延び、メンブレンスイッチシート２２の厚み分のストロークが確保される。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、打鍵操作されるキースイッチ装置に関し、特には電子機器の入力装置であるキーボードで使用されるキースイッチ装置に関する。本発明はさらに、そのようなキースイッチ装置を複数備えたキーボードに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、ノート型パーソナルコンピュータ等の携帯用電子機器の分野では、機器の携帯性を向上させるために、キーボードを含む機器筺体の薄型化（低背化）を実現するための様々な技術が提案されている。特に、打鍵操作される複数のキースイッチ装置を備えたキーボードを薄型化する際には、一定水準以上の操作性を確保するためにキースイッチ装置のストローク量を所定量に維持しつつ、キースイッチ装置の非操作時及び押し下げ操作時の全高を低減することが望まれている。
【０００３】
この種の低背型キーボードに使用可能なキースイッチ装置として、例えば特許文献１は、ベースと、ベース上に配置されるキートップと、互いに連動してキートップをベース上で昇降方向に案内支持する一対のリンク部材と、キートップの昇降動作に応じて電気回路の接点を開閉するシート状のスイッチ（本明細書ではメンブレンスイッチシートと称する）とを備えたキースイッチ装置を開示する。ここでは、一対のリンク部材はいわゆるギヤリンク形式のものであり、側面視逆Ｖ字状に組み合わされて、それらの一端で互いに歯車状に噛み合うとともにキートップに回動可能に支持され、かつ他端でベースに摺動可能に係合する。
【０００４】
また特許文献２には、側面視がＶ字状のギヤリンク形式のリンク部材と、一対のリンク部材のそれぞれの回動軸部を回動可能に受容して支持する軸受部を有するフレーム部材とを備えたキースイッチ装置が開示されている。さらに特許文献３には、リンク部材がパンタグラフ形式となっているキースイッチが開示されている。
【０００５】
キートップは、これらのリンク部材がそれぞれの一端を中心に互いに連動して反対方向へ揺動するとともに、それぞれの他端がベースに沿って略水平方向へ摺動することにより、ベースに対して略鉛直方向に所定の姿勢を維持しつつ平行移動できる。
【０００６】
また、キートップのサイズが大きい場合には、上述のリンク機構だけではキートップの安定性が欠け、例えば該キートップの端を押した際にキーが傾いた状態で動作してしまうことがある。そこで、これを防止するためにスタビライザーと呼ばれる部材がキートップとベース部材とを連結するように配置されることがある。例えば特許文献４には、キートップ１１の先端１１ｂ下部に上端が回動自在に軸着され、下端が基板側回動支点１８ａ、１８ａに軸支されるスタビライザー１２を設けたキースイッチ１０が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】特開平１１−３６２８号公報
【特許文献２】特開２００９−７３６２１号公報
【特許文献３】実開平５−６６８３２号公報
【特許文献４】特開２００５−９３１２９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
近年のキースイッチ装置では、キースイッチ装置が設けられるキーボード等の薄型化のために、無負荷時でのキートップの高さはできるだけ低くすること（低背化）が望まれる一方、一定水準の操作性を確保するためにキートップのストロークは所定量以上であること（高ストローク化）が望まれる。この低背化及び高ストローク化の双方を実現するために、キートップが最も押し下げられたときにリンク部材やスタビライザー部材をいかにして該キートップの厚み内に収容するかが課題となる。特にスタビライザー部材は、ベース部材とキートップとの間に設けられるメンブレンシートと干渉し、十分なストローク量が得られない場合がある。
【０００９】
そこで本発明は、スタビライザー部材を有するキースイッチ装置において、スイッチ操作の低背化及び高ストローク化の双方を実現する構成を備えたキースイッチ装置、さらにそのようなキースイッチ装置を複数備えたキーボードを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
上記目的を達成するために、請求項１に記載の発明は、ベースと、該ベースの上方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該ベースの上方で昇降方向へ案内支持する一対のリンク部材と、該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具備し、該一対のリンク部材の各々は、前記ベース及び前記キートップのいずれか一方に摺動自在に連結される摺動部を有するとともに、該摺動部の連結相手である該ベース又はキートップが、該摺動部に摺動自在に係合する摺動係合部を有する、キースイッチ装置であって、前記キートップに回動可能に軸支されるとともに前記ベースに回動可能かつ摺動可能に係合し、前記キートップを略水平な姿勢に維持しつつ上下動させるための補助となるスタビライザー部材をさらに有し、前記スタビライザー部材は、前記キートップ側から直線状に延びる第１部分と、該第１部分の反キートップ側の端部に一端が接続されるとともに該第１部分とは異なる方向に延びる第２部分とを有し、前記第１部分は、前記キートップが下限位置まで押下されたときに、前記ベースの上面に配置された前記スイッチ機構のメンブレンスイッチシートの面に対して平行に延びるように構成され、前記キートップが下限位置まで押下されたときに、前記第２部分の反キートップ側端部が、前記キートップの昇降方向について前記第１部分の反キートップ側端部から最大前記メンブレンスイッチシートの厚み分だけ下向きに変位する、キースイッチ装置を提供する。
【００１１】
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、前記キートップが下限位置まで押下されたときに、前記第２部分の反キートップ側端部が、前記キートップの昇降方向について前記第１部分の反キートップ側端部から前記メンブレンスイッチシートの厚みに等しい距離だけ下向きに変位する、キースイッチ装置を提供する。
【００１２】
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、前記メンブレンスイッチシートは、前記キートップが下限位置に位置したときに、前記スタビライザー部材が前記メンブレンスイッチシートに干渉しないように形成された逃がし穴を有する、キースイッチ装置を提供する。
【００１３】
請求項４に記載の発明は、請求項１〜３のいずれか１項に記載のキースイッチ装置において、前記メンブレンスイッチシートは、前記キートップが下限位置に位置したときに、前記キートップに形成され前記スタビライザー部材を回動可能に支持するスタビライザー軸支部が前記メンブレンスイッチシートに干渉しないように形成された逃がし穴をさらに有する、キースイッチ装置を提供する。
【００１４】
請求項５に記載の発明は、請求項１〜４のいずれか１項に記載のキースイッチ装置において、前記ベースは、前記スタビライザー部材の前記第２部分の他端に接続されたベース側係合部分が前記ベースに対して回動可能かつ摺動可能となるように該ベース側係合部分に係合するスタビライザー係合部を有し、該スタビライザー係合部は前記ベースを構成する金属板の絞り加工により、前記ベースの上面側に凸となりかつ少なくとも前記ベースに対する前記ベース側係合部分の摺動範囲内において、前記ベースの上面と平行かつ平坦な部分を有する、キースイッチ装置を提供する。
【００１５】
請求項６に記載の発明は、請求項１〜４のいずれか１項に記載のキースイッチ装置において、前記ベースは、前記スタビライザー部材の前記第２部分の他端に接続されたベース側係合部分が前記ベースに対して回動可能かつ摺動可能となるように該ベース側係合部分に係合するスタビライザー係合部を有し、該スタビライザー係合部は前記ベースを構成する金属板の切断及び曲げ加工により、前記ベースの上面側に凸となりかつ少なくとも前記ベースに対する前記ベース側係合部分の摺動範囲内において、前記ベースの上面と平行かつ平坦な部分を有する、キースイッチ装置を提供する。
【００１６】
請求項７に記載の発明は、請求項１〜６のいずれか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】
【００１７】
本発明によれば、打鍵操作されるキートップを案内支持するリンク部材及びスタビライザー部材を有するキースイッチ装置において、構成部材の製造に際し特殊な処理や不都合な負荷をかけることなく、キースイッチ装置の低背化及び高ストローク化を実現することができる。
【００１８】
メンブレンスイッチシートに逃がし穴を設けることにより、キートップの、メンブレンスイッチシートの厚み分のストロークをさらに確保することができる。
【００１９】
ベースのスタビライザー係合部を絞り加工又は切断（切除）・曲げ加工により形成することにより、スタビライザー係合部の天面部の厚みをベースを構成する金属板の厚みと同等にでき、キースイッチ装置のさらなる薄型化が図られる。
【図面の簡単な説明】
【００２０】
【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概略構成を示す分解斜視図である。
【図２】図１のキースイッチ装置のフレーム部材及びリンク部材を示す斜視図である。
【図３】図１のキースイッチ装置のキートップ及びスタビライザー部材を示す斜視図である。
【図４】スタビライザー部材の上面図及び側面図である。
【図５】（ａ）キートップが上限位置にあるときの各部材の位置関係を示す側断面図であり、（ｂ）キートップが下限位置にあるときの各部材の位置関係を示す側断面図である。
【図６】ベース部材のスタビライザー係合部の一構成例を示す三面図である。
【図７】ベース部材のスタビライザー係合部の他の構成例を示す三面図である。
【発明を実施するための形態】
【００２１】
図１は、本発明の好適な実施形態に係るキースイッチ装置１０の構成例を示す斜視図である。キースイッチ装置１０は、板状のベース１２と、ベース１２の上方に配置されるキートップ１４と、互いに連動してキートップ１４をベース１２の上方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をその上下動（昇降）ストローク全体にわたって水平保持するように構成されたスタビライザー部材１８（後述）と、姿勢をキートップ１４の昇降動作に対応して電気回路の接点部（図示せず）を開閉するスイッチ機構２０とを有する。このようなキースイッチ装置１０を、複数配列してキーボードを構成することができる。またスイッチ機構２０は、キートップ１４に対応する位置に該接点部を担持してベース１２の上に載置されるメンブレンスイッチシート２２と、キートップ１４とメンブレンスイッチシート２２との間に配置されるとともにキートップ１４の下降動作に伴い該接点部を閉成するように作用する、図示例ではラバードーム状の作動部材２４とを有する。
【００２２】
またキースイッチ装置１０は、図２により明瞭に示すように、ベース１２の上面２６に固定的に取り付けられ、一対のリンク部材１６のそれぞれの回動軸部２８（後述）を回動可能に受容して支持する軸受部３０を有する、平面視で略矩形形状のフレーム部材３２を有する。ベース１２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、その上面２６にてメンブレンスイッチシート２２及び作動部材２４を静止支持する。なお本発明の実施形態では、後述するスタビライザー部材１８及びこれに関連する構造以外のものは、特許文献２に記載のような従来のものと同様でもよい。
【００２３】
キートップ１４は、例えば樹脂材料の一体成形品からなる平面視で略矩形の平板状又は皿状部材であり、図３により明瞭に示すように、打鍵操作される操作面１４ａの反対側の内面１４ｂに、いずれも同一構造の２組のリンク軸支部３４が、リンク摺動方向（図３では概ね左右方向）へ互いに並置して形成される。各組を成す２つのリンク軸支部３４は、キートップ１４の内面１４ｂの、リンク摺動方向について略中央の領域で、両者間に各リンク部材１６の第２端領域を挿入可能な距離だけ互いに離れて配置される。従って各リンク軸支部３４には、一対のリンク部材１６の各々が、その第２端領域に設けた回動部にて回動自在に連結される。
【００２４】
一対のリンク部材１６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Ｖ字形態を呈し得るように組み合わされる。一対のリンク部材１６の各々は、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３６と、それら腕部を互いに連結する胴部３８とを一体に備える。図示された実施形態では、各リンク部材１６において、胴部３８に隣接する両腕部３６の端部領域をリンク部材１６の第１端領域と定義し、胴部３８から同一方向へ延長された両腕部３６の端部領域をリンク部材１６の第２端領域と定義する。
【００２５】
各リンク部材１６の第１端領域には、両腕部３６の互いに離反する外側面から胴部３８の反対側へ、摺動部を構成する一対の摺動軸部４２が互いに同軸状に突設される。また、各リンク部材１６の第２端領域には、両腕部３６の内側面から摺動軸部４２と反対側へ、回動部を構成する一対の回動軸部２８が互いに同軸状に突設される。さらに、各リンク部材１６の一方の腕部には、回動軸部２８に近接する第２端領域の先端面に１枚の歯が設けられ、他方の腕部には、回動軸部２８に近接する第２端領域の先端面に２枚の歯が設けられる。
【００２６】
各リンク部材１６は、第１端領域の一対の回動軸部２８を、フレーム部材３２に設けた対応の軸受部３０に回動可能に嵌入し、かつ第２端領域の一対の摺動軸部４２を、キートップ１４に設けた対応の軸支部３４に摺動可能に嵌入して、ベース１２とキートップ１４との間に配置される。このとき一対のリンク部材１６は、それぞれの一方の腕部の１枚の歯と、それぞれの他方の腕部の２枚の歯とが、互いに噛み合わされて連動構造を成し、それにより、両腕部の回動軸部２８が規定するそれぞれの回動軸線を中心として、互いに連動して回動できるようになっている。
【００２７】
作動部材２４は、ゴム材料から一体成形されたドーム状部材であり、そのドーム頂部をキートップ１４側に向けた姿勢で、キートップ１４とメンブレンスイッチシート２２との間に配置される。作動部材２４は、その下端のドーム開口端で、フレーム部材３２の内側に配置されて、メンブレンスイッチシート２２に固定される。作動部材２４は、無負荷時にはドーム頂部を、メンブレンスイッチシート２２から上方へ離隔して配置する。作動部材２４のドーム頂部の内面には、メンブレンスイッチシート２２の接点部に位置合わせして、キートップ１４が下降したときに接点部を押圧閉成するための突起（図示せず）が形成される。
【００２８】
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、作動部材２４がドーム頂部でキートップ１４をベース１２から鉛直上方へ離れたストローク上限位置に付勢支持する。このときメンブレンスイッチシート２２は、接点部が開いた状態にある。また、打鍵操作によりキートップ１４が押下げられると、作動部材２４は、キートップ１４の下降動作に伴い弾性変形して、キートップ１４に上方への弾性付勢力（初期位置復帰力）を加えるとともに、キートップ１４がストローク下限位置に達するときに、ドーム頂部の内面の突起でメンブレンスイッチシート２２を外側から押圧して接点部を閉成する。キートップ１４への押下げ力が解除されると、作動部材２４が弾性的に復元し、キートップ１４を上限位置へ復帰させるとともに、メンブレンスイッチシート２２が復元して接点部が開放される。このように、作動部材２４は、キートップ１４を昇降動作の上限位置に復帰させる弾性的付勢力を発揮する付勢部材としても機能する。
【００２９】
キートップ１４は、一対のリンク部材１６がそれぞれの第１端領域の回動軸線を中心に同期して反対方向へ揺動するとともに、それぞれの第２端領域が対応の案内部３４による案内作用下で略水平方向へ摺動することにより、基部１２に対し略鉛直方向へ、平行移動する。ここでキートップ１４が図示例のように第２端領域の摺動方向（図１では概ね左右方向）へ比較的大きい寸法を有する場合、キートップ１４の操作面１４ａを全ストロークにわたって水平に維持するために上述のスタビライザー部材１８が使用される。
【００３０】
スタビライザー部材１８は、図４に示すような平面視で略コの字又は長辺の１つが切除された略矩形形状の枠状部材からなり、略直線状の長辺部分４４と、長辺部分４４の各端に直交するように一端が接続されかつ互いに平行に延びる一対の短辺部分４６とを有する。一例として、スタビライザー部材１８は、線径が０．５ｍｍ〜１ｍｍの金属材料からなるワイヤー部材を曲げ加工して作製してもよいし、樹脂材料を成形して作製してもよい。図３に示すように、スタビライザー部材１８の長辺部分４４は、その両端近傍部分がキートップ１４の裏面１４ｂに設けられた２つのスタビライザー軸支部４８に軸支され、少なくともキートップ１４の上下動ストロークに応じて定められる角度範囲内で回動可能となっている。
【００３１】
またスタビライザー部材１８は、一対の短辺部分４６のそれぞれの他端に直交するように一端が接続され、長辺部分４４の延びる方向と略同一方向に所定長さだけ延びるベース側係合部分５０を有し、ベース側係合部分５０は、図１又は後述する図５に示すように、ベース１２に形成されたスタビライザー係合部５２に、ベース１２に対して回動可能かつ、リンク部材１６の第２端領域の摺動方向に略垂直な方向にベース１２に対して摺動可能に係合する。このようなスタビライザー部材１８及びこれに関連する構成により、キートップ１４の操作面１４ａはその上下動ストローク全体にわたって、安定して水平状態を維持することができる。
【００３２】
本発明では、図４及び図５に示すように、スタビライザー部材１８の一対の短辺部分４６の各々が、単純な直線状部材ではなく、少なくとも１箇所の屈曲部分４６ａを有することを特徴とする。詳細には、一対の短辺部分４６の各々は、長辺部材４４との接続端から屈曲部分４６ａまで略直線状に延びる第１部分４６ｂと、屈曲部分４６ａからベース側係合部分５０との接続端まで略直線状に延びる第２部分４６ｃとからなり、全体として略「く」の字を呈する部材として構成される。
【００３３】
次に、スタビライザー部材１８の作用について説明する。図５（ａ）に示すように、キートップ１４がそのストローク上限位置にあるときは、スタビライザー部材１８の作用は従来のスタビライザーと実質同等であるが、図５（ｂ）に示すようにストローク下限位置にあるときは、短辺部分４６の第１部分４６ｂはメンブレンスイッチシート２２の上にその面方向と平行に延在し、一方短辺部分４６の第２部分４６ｃは、ベース側係合部分５０がベース１２のスタビライザー係合部５２に上下方向のがたつきなく係合するように、屈曲部分４６ａから第１部分４６ｂとはいくらか異なる方向に延びる。従って、図１及び図５に示すように、メンブレンスイッチシート２２と第２部分４６ｃ及びベース側係合部分５０とが干渉しないように、メンブレンスイッチシート２２に逃がし穴５４を形成しておくことにより、図５（ｂ）に示す下限位置において、キートップ１４の、メンブレンスイッチシート２２の厚み分のストロークをさらに確保することができ、キートップ１４の下端部をメンブレンスイッチシート２２に当接させることもできる。なおここで、図１及び図５に示すように、下限位置においてキートップ１４の下面に形成されたスタビライザー軸支部４８が近接するメンブレンスイッチシート２２の部分に関しても、該スタビライザー軸支部４８との干渉を回避するための逃がし穴５６を形成しておくことが好ましい。
【００３４】
なお図示例では、スタビライザー部材１８の短辺部分４６の第２部分４６ｃは略直線状の部材であるが、図５（ｂ）に示す下限位置、すなわち第１部分４６ｂが水平方向に延びているとき（メンブレンスイッチシート上に延在しているとき）において、第２部分４６ｃの反キートップ側端部すなわちベース側係合部分５０が、キートップの上下動方向（メンブレンスイッチシート面に垂直な方向）について第１部分４６ｂの反キートップ側端部（屈曲部分４６ａ）から最大メンブレンスイッチシート２２の厚み分だけ（好ましくはメンブレンスイッチシート２２の厚みに等しい距離だけ）下向き（キートップの押下げ方向）に変位する形態であれば、第２部分４６ｃは全体として滑らかな曲線状部材である等、他の形状を具備してもよい。
【００３５】
上述のように本発明によれば、スタビライザー部材１８の短辺部分４６のうち、キートップ１４に接続される側の（長辺部分４４に接続されている）端部と屈曲部分４６ａとの間を延びる直線状の第１部分４６ｂはストローク下限位置においてメンブレンスイッチシートに平行な状態（通常は水平状態）に延びるので、キートップ１４とメンブレンスイッチシート２２との間の空間を有効に活用できる（極限すれば、図５（ｂ）に示す側断面においてキートップ１４とメンブレンスイッチシート２２との間の上下方向距離は、第１部分４６ｂの厚さ（線径）に一致する）。従って従来に比べ、メンブレンスイッチシート２２の厚み分だけキートップのストロークを多く確保でき、キースイッチ装置の低背下及び高ストローク化の少なくとも一方の実現に寄与する。
【００３６】
なお短辺部分が屈曲部分を有さない直線状の部材であっても、図１において逃がし穴５４及び５６の間も全て切除してメンブレンスイッチシート２２の大きな逃がし穴を設ければ、キートップのストロークに関して言えば本願発明と同等の効果を得ることは可能ではある。しかし、メンブレンスイッチシート２２には種々の回路基板が形成されるので、その有効面積はできるだけ広い方が好ましく、上述のように大きな逃がし穴を設けることは得策ではない。一方本願発明によれば、スタビライザー部材１８に関して言えば、スタビライザー軸支部４８、スタビライザー部材１８の第２部分４６ｃ及びベース側係合部分５０のための逃がし穴５４、５６を設ければよいので、より多くのメンブレンスイッチシート２２の有効面積を確保することができる。
【００３７】
またメンブレンスイッチシート２２の有効面積をできるだけ広くする（逃がし穴の面積をできるだけ小さくする）という観点からは、第１部分４６ｂの長さはできるだけ長いことが好ましく、例えば図４のように第１部分４６ｂと第２部分４６ｃとの長さの比が概ね２：１である形態の他、１：１、３：１、４：１、５：１、１０：１、２０：１或いはこれらの比の中間の値を適用することができる。
【００３８】
次に、図６及び図７を参照して、ベース１２に形成される、スタビライザー部材１８のベース側係合部分５０に係合するスタビライザー係合部５２の好適な構造について説明する。スタビライザー係合部５２については、スタビライザー部材１８のベース側係合部分５０を摺動可能かつ回動可能に保持するために一定の強度が要求される一方、高さ方向（キートップ１４の上下動方向）については極力小さい寸法を有することが望まれる。
【００３９】
そこで図６に示す形態では、ベース１２を絞り加工することによってスタビライザー係合部５２を形成している。スタビライザー係合部５２は、ベース１２に絞り加工を施して上面側に凸となるように形成され、詳細にはスタビライザー部材１８のベース側係合部分５０の径方向断面と同方向の断面（Ａ−Ａ断面）において、互いに平行な上辺５２ａ及び下辺５２ｂを備えた略台形形状を有し、上辺５２ａと下辺５２ｂとの間の上下方向（最短）距離がベース側係合部分５０の直径を略等しくなるようにする。このようにすれば上辺５２ａの厚みはベース１２の板厚と同一となって薄型化に寄与するとともに、またベース側係合部分５０はベース１２の上面２６（図１参照）と同一高さ面に沿って摺動することができる。なおスタビライザー係合部５２は台形形状でなくともよいが、ベース側係合部分５０の円滑な動作のために、少なくともベース１２に対するベース側係合部分５０の摺動範囲内において、ベース１２の上面と平行かつ平坦な上辺部分を有することが好ましい。
【００４０】
図７は、スタビライザー係合部の他の実施形態を示しており、ここではスタビライザー係合部５２′は、ベース１２の切り起こしにより形成される。詳細には、ベース１２の一部を（コの字状に）切断又は切除して略矩形形状のタブ状部分を形成し、該タブ状部分を曲げ起こして立ち壁部５２ａ′を形成し、さらに立ち壁部分５２ａ′の先端側を水平に（ベース１２のスタビライザー係合部５２′以外の部分と平行に）曲げて天面部５２ｂ′を形成する。さらに、５２ａ′には、開口部５２ｃ′を設け、スタビライザー部材１８のベース側係合部分５０が該開口部５２ｃ′内に挿入された状態で回動かつベース１２の面上に沿って摺動可能となるようにする。開口部５２ｃ′は、少なくともベース１２に対するベース側係合部分５０の摺動範囲に相当する寸法を有し、またベース側係合部分５０に円滑な動作のために、天面部５２ｃ′は少なくともベース１２に対するベース側係合部分５０の摺動範囲内において、ベース１２の上面と平行かつ平坦であることが好ましい。また、スタビライザー部材１８のベース側係合部分５０の径方向断面と同方向の断面（Ａ′−Ａ′矢視）において、互いに平行な天面部５２ｂ′とベース１２のスタビライザー係合部５２′以外の部分との間の上下方向（最短）距離がベース側係合部分５０の直径を略等しくなるようにする。このような構成によっても、天面部５２ｂ′の厚みはベース１２の板厚と同一となって薄型化に寄与するとともに、またベース側係合部分５０はベース１２の上面２６（図１参照）と同一高さ面に沿って摺動することができる。
【００４１】
なお図示例では立ち壁部５２ａ′はベース１２の面のスタビライザー係合部５２′以外の部分の面に対して略垂直な部材であるが、天面部５２ｂ′がベース１２の面に対して平行であればよく、立ち壁部５２ａ′の角度に制限はない。
【００４２】
さて、本実施形態のようなギヤリンク方式を採用したキースイッチ装置では、その小型化のため、一対のリンク部材の各々の歯数には制限があり、上述の実施形態では互いに噛み合うリンク部材の一方の歯数が１、他方の歯数が２となっている。このように歯数が少なく、かつ歯形状が通常の平歯車に相当するものである場合、キートップの上下動ストローク全体にわたって（すなわち各リンク部材の歯車部分の回転範囲全体にわたって）、各リンク部材を互いに完全に噛み合わせることは非常に難しい。より具体的に言えば、歯数が少ない場合は、限られた回転動作範囲においてのみ両歯車が完全に噛み合うので、上下動ストロークの両端付近において最も両リンク部材の噛み合わせが悪くなり、キートップのがたつき（いわゆるワブル）につながる。またリンク部材の形状や寸法上の制約から、歯数を増やすことも困難である。
【００４３】
そこで、各リンク部材の歯車部分を、捩れ角を備えたはすば歯車形状とすることにより、歯数が少ない場合であっても上下動ストローク全体にわたって良好な噛み合わせを維持することができる。より具体的に言えば、上記捩れ角をギヤリンクの回転動作角度以上とすることにより、上下動ストロークの両端を含め全範囲にわたって、両歯車をがたつきなく噛み合わせることが可能となり、安定したキートップ動作を実現できる。
【００４４】
またリンク部材の歯車部分は通常、キートップの両側に２対設けられるので、各側でのはすば歯車の捩れ方向を互いに反対側とし、全体としていわゆるやまば歯車状の特性が得られる構成としてもよい。はすば歯車は通常、スラスト方向（本実施形態ではキー操作面に平行な方向）の荷重を受けるが、両側で歯車の捩れ方向を逆にすることにより、各側でのスラスト方向荷重が互いに打ち消し合うので、キートップの安定性をより高めることができる。
【符号の説明】
【００４５】
１０ キースイッチ装置
１２ ベース
１４ キートップ
１６ リンク部材
１８ スタビライザー
２０ スイッチ機構
２２ メンブレンスイッチシート
２４ 作動部材
３２ フレーム部材
４４ 長辺部分
４６ 短辺部分
５０ ベース側係合部分
５２、５２′ スタビライザー係合部
【技術分野】
【０００１】
本発明は、打鍵操作されるキースイッチ装置に関し、特には電子機器の入力装置であるキーボードで使用されるキースイッチ装置に関する。本発明はさらに、そのようなキースイッチ装置を複数備えたキーボードに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、ノート型パーソナルコンピュータ等の携帯用電子機器の分野では、機器の携帯性を向上させるために、キーボードを含む機器筺体の薄型化（低背化）を実現するための様々な技術が提案されている。特に、打鍵操作される複数のキースイッチ装置を備えたキーボードを薄型化する際には、一定水準以上の操作性を確保するためにキースイッチ装置のストローク量を所定量に維持しつつ、キースイッチ装置の非操作時及び押し下げ操作時の全高を低減することが望まれている。
【０００３】
この種の低背型キーボードに使用可能なキースイッチ装置として、例えば特許文献１は、ベースと、ベース上に配置されるキートップと、互いに連動してキートップをベース上で昇降方向に案内支持する一対のリンク部材と、キートップの昇降動作に応じて電気回路の接点を開閉するシート状のスイッチ（本明細書ではメンブレンスイッチシートと称する）とを備えたキースイッチ装置を開示する。ここでは、一対のリンク部材はいわゆるギヤリンク形式のものであり、側面視逆Ｖ字状に組み合わされて、それらの一端で互いに歯車状に噛み合うとともにキートップに回動可能に支持され、かつ他端でベースに摺動可能に係合する。
【０００４】
また特許文献２には、側面視がＶ字状のギヤリンク形式のリンク部材と、一対のリンク部材のそれぞれの回動軸部を回動可能に受容して支持する軸受部を有するフレーム部材とを備えたキースイッチ装置が開示されている。さらに特許文献３には、リンク部材がパンタグラフ形式となっているキースイッチが開示されている。
【０００５】
キートップは、これらのリンク部材がそれぞれの一端を中心に互いに連動して反対方向へ揺動するとともに、それぞれの他端がベースに沿って略水平方向へ摺動することにより、ベースに対して略鉛直方向に所定の姿勢を維持しつつ平行移動できる。
【０００６】
また、キートップのサイズが大きい場合には、上述のリンク機構だけではキートップの安定性が欠け、例えば該キートップの端を押した際にキーが傾いた状態で動作してしまうことがある。そこで、これを防止するためにスタビライザーと呼ばれる部材がキートップとベース部材とを連結するように配置されることがある。例えば特許文献４には、キートップ１１の先端１１ｂ下部に上端が回動自在に軸着され、下端が基板側回動支点１８ａ、１８ａに軸支されるスタビライザー１２を設けたキースイッチ１０が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】特開平１１−３６２８号公報
【特許文献２】特開２００９−７３６２１号公報
【特許文献３】実開平５−６６８３２号公報
【特許文献４】特開２００５−９３１２９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
近年のキースイッチ装置では、キースイッチ装置が設けられるキーボード等の薄型化のために、無負荷時でのキートップの高さはできるだけ低くすること（低背化）が望まれる一方、一定水準の操作性を確保するためにキートップのストロークは所定量以上であること（高ストローク化）が望まれる。この低背化及び高ストローク化の双方を実現するために、キートップが最も押し下げられたときにリンク部材やスタビライザー部材をいかにして該キートップの厚み内に収容するかが課題となる。特にスタビライザー部材は、ベース部材とキートップとの間に設けられるメンブレンシートと干渉し、十分なストローク量が得られない場合がある。
【０００９】
そこで本発明は、スタビライザー部材を有するキースイッチ装置において、スイッチ操作の低背化及び高ストローク化の双方を実現する構成を備えたキースイッチ装置、さらにそのようなキースイッチ装置を複数備えたキーボードを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
上記目的を達成するために、請求項１に記載の発明は、ベースと、該ベースの上方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該ベースの上方で昇降方向へ案内支持する一対のリンク部材と、該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具備し、該一対のリンク部材の各々は、前記ベース及び前記キートップのいずれか一方に摺動自在に連結される摺動部を有するとともに、該摺動部の連結相手である該ベース又はキートップが、該摺動部に摺動自在に係合する摺動係合部を有する、キースイッチ装置であって、前記キートップに回動可能に軸支されるとともに前記ベースに回動可能かつ摺動可能に係合し、前記キートップを略水平な姿勢に維持しつつ上下動させるための補助となるスタビライザー部材をさらに有し、前記スタビライザー部材は、前記キートップ側から直線状に延びる第１部分と、該第１部分の反キートップ側の端部に一端が接続されるとともに該第１部分とは異なる方向に延びる第２部分とを有し、前記第１部分は、前記キートップが下限位置まで押下されたときに、前記ベースの上面に配置された前記スイッチ機構のメンブレンスイッチシートの面に対して平行に延びるように構成され、前記キートップが下限位置まで押下されたときに、前記第２部分の反キートップ側端部が、前記キートップの昇降方向について前記第１部分の反キートップ側端部から最大前記メンブレンスイッチシートの厚み分だけ下向きに変位する、キースイッチ装置を提供する。
【００１１】
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、前記キートップが下限位置まで押下されたときに、前記第２部分の反キートップ側端部が、前記キートップの昇降方向について前記第１部分の反キートップ側端部から前記メンブレンスイッチシートの厚みに等しい距離だけ下向きに変位する、キースイッチ装置を提供する。
【００１２】
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、前記メンブレンスイッチシートは、前記キートップが下限位置に位置したときに、前記スタビライザー部材が前記メンブレンスイッチシートに干渉しないように形成された逃がし穴を有する、キースイッチ装置を提供する。
【００１３】
請求項４に記載の発明は、請求項１〜３のいずれか１項に記載のキースイッチ装置において、前記メンブレンスイッチシートは、前記キートップが下限位置に位置したときに、前記キートップに形成され前記スタビライザー部材を回動可能に支持するスタビライザー軸支部が前記メンブレンスイッチシートに干渉しないように形成された逃がし穴をさらに有する、キースイッチ装置を提供する。
【００１４】
請求項５に記載の発明は、請求項１〜４のいずれか１項に記載のキースイッチ装置において、前記ベースは、前記スタビライザー部材の前記第２部分の他端に接続されたベース側係合部分が前記ベースに対して回動可能かつ摺動可能となるように該ベース側係合部分に係合するスタビライザー係合部を有し、該スタビライザー係合部は前記ベースを構成する金属板の絞り加工により、前記ベースの上面側に凸となりかつ少なくとも前記ベースに対する前記ベース側係合部分の摺動範囲内において、前記ベースの上面と平行かつ平坦な部分を有する、キースイッチ装置を提供する。
【００１５】
請求項６に記載の発明は、請求項１〜４のいずれか１項に記載のキースイッチ装置において、前記ベースは、前記スタビライザー部材の前記第２部分の他端に接続されたベース側係合部分が前記ベースに対して回動可能かつ摺動可能となるように該ベース側係合部分に係合するスタビライザー係合部を有し、該スタビライザー係合部は前記ベースを構成する金属板の切断及び曲げ加工により、前記ベースの上面側に凸となりかつ少なくとも前記ベースに対する前記ベース側係合部分の摺動範囲内において、前記ベースの上面と平行かつ平坦な部分を有する、キースイッチ装置を提供する。
【００１６】
請求項７に記載の発明は、請求項１〜６のいずれか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】
【００１７】
本発明によれば、打鍵操作されるキートップを案内支持するリンク部材及びスタビライザー部材を有するキースイッチ装置において、構成部材の製造に際し特殊な処理や不都合な負荷をかけることなく、キースイッチ装置の低背化及び高ストローク化を実現することができる。
【００１８】
メンブレンスイッチシートに逃がし穴を設けることにより、キートップの、メンブレンスイッチシートの厚み分のストロークをさらに確保することができる。
【００１９】
ベースのスタビライザー係合部を絞り加工又は切断（切除）・曲げ加工により形成することにより、スタビライザー係合部の天面部の厚みをベースを構成する金属板の厚みと同等にでき、キースイッチ装置のさらなる薄型化が図られる。
【図面の簡単な説明】
【００２０】
【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概略構成を示す分解斜視図である。
【図２】図１のキースイッチ装置のフレーム部材及びリンク部材を示す斜視図である。
【図３】図１のキースイッチ装置のキートップ及びスタビライザー部材を示す斜視図である。
【図４】スタビライザー部材の上面図及び側面図である。
【図５】（ａ）キートップが上限位置にあるときの各部材の位置関係を示す側断面図であり、（ｂ）キートップが下限位置にあるときの各部材の位置関係を示す側断面図である。
【図６】ベース部材のスタビライザー係合部の一構成例を示す三面図である。
【図７】ベース部材のスタビライザー係合部の他の構成例を示す三面図である。
【発明を実施するための形態】
【００２１】
図１は、本発明の好適な実施形態に係るキースイッチ装置１０の構成例を示す斜視図である。キースイッチ装置１０は、板状のベース１２と、ベース１２の上方に配置されるキートップ１４と、互いに連動してキートップ１４をベース１２の上方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をその上下動（昇降）ストローク全体にわたって水平保持するように構成されたスタビライザー部材１８（後述）と、姿勢をキートップ１４の昇降動作に対応して電気回路の接点部（図示せず）を開閉するスイッチ機構２０とを有する。このようなキースイッチ装置１０を、複数配列してキーボードを構成することができる。またスイッチ機構２０は、キートップ１４に対応する位置に該接点部を担持してベース１２の上に載置されるメンブレンスイッチシート２２と、キートップ１４とメンブレンスイッチシート２２との間に配置されるとともにキートップ１４の下降動作に伴い該接点部を閉成するように作用する、図示例ではラバードーム状の作動部材２４とを有する。
【００２２】
またキースイッチ装置１０は、図２により明瞭に示すように、ベース１２の上面２６に固定的に取り付けられ、一対のリンク部材１６のそれぞれの回動軸部２８（後述）を回動可能に受容して支持する軸受部３０を有する、平面視で略矩形形状のフレーム部材３２を有する。ベース１２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、その上面２６にてメンブレンスイッチシート２２及び作動部材２４を静止支持する。なお本発明の実施形態では、後述するスタビライザー部材１８及びこれに関連する構造以外のものは、特許文献２に記載のような従来のものと同様でもよい。
【００２３】
キートップ１４は、例えば樹脂材料の一体成形品からなる平面視で略矩形の平板状又は皿状部材であり、図３により明瞭に示すように、打鍵操作される操作面１４ａの反対側の内面１４ｂに、いずれも同一構造の２組のリンク軸支部３４が、リンク摺動方向（図３では概ね左右方向）へ互いに並置して形成される。各組を成す２つのリンク軸支部３４は、キートップ１４の内面１４ｂの、リンク摺動方向について略中央の領域で、両者間に各リンク部材１６の第２端領域を挿入可能な距離だけ互いに離れて配置される。従って各リンク軸支部３４には、一対のリンク部材１６の各々が、その第２端領域に設けた回動部にて回動自在に連結される。
【００２４】
一対のリンク部材１６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Ｖ字形態を呈し得るように組み合わされる。一対のリンク部材１６の各々は、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３６と、それら腕部を互いに連結する胴部３８とを一体に備える。図示された実施形態では、各リンク部材１６において、胴部３８に隣接する両腕部３６の端部領域をリンク部材１６の第１端領域と定義し、胴部３８から同一方向へ延長された両腕部３６の端部領域をリンク部材１６の第２端領域と定義する。
【００２５】
各リンク部材１６の第１端領域には、両腕部３６の互いに離反する外側面から胴部３８の反対側へ、摺動部を構成する一対の摺動軸部４２が互いに同軸状に突設される。また、各リンク部材１６の第２端領域には、両腕部３６の内側面から摺動軸部４２と反対側へ、回動部を構成する一対の回動軸部２８が互いに同軸状に突設される。さらに、各リンク部材１６の一方の腕部には、回動軸部２８に近接する第２端領域の先端面に１枚の歯が設けられ、他方の腕部には、回動軸部２８に近接する第２端領域の先端面に２枚の歯が設けられる。
【００２６】
各リンク部材１６は、第１端領域の一対の回動軸部２８を、フレーム部材３２に設けた対応の軸受部３０に回動可能に嵌入し、かつ第２端領域の一対の摺動軸部４２を、キートップ１４に設けた対応の軸支部３４に摺動可能に嵌入して、ベース１２とキートップ１４との間に配置される。このとき一対のリンク部材１６は、それぞれの一方の腕部の１枚の歯と、それぞれの他方の腕部の２枚の歯とが、互いに噛み合わされて連動構造を成し、それにより、両腕部の回動軸部２８が規定するそれぞれの回動軸線を中心として、互いに連動して回動できるようになっている。
【００２７】
作動部材２４は、ゴム材料から一体成形されたドーム状部材であり、そのドーム頂部をキートップ１４側に向けた姿勢で、キートップ１４とメンブレンスイッチシート２２との間に配置される。作動部材２４は、その下端のドーム開口端で、フレーム部材３２の内側に配置されて、メンブレンスイッチシート２２に固定される。作動部材２４は、無負荷時にはドーム頂部を、メンブレンスイッチシート２２から上方へ離隔して配置する。作動部材２４のドーム頂部の内面には、メンブレンスイッチシート２２の接点部に位置合わせして、キートップ１４が下降したときに接点部を押圧閉成するための突起（図示せず）が形成される。
【００２８】
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、作動部材２４がドーム頂部でキートップ１４をベース１２から鉛直上方へ離れたストローク上限位置に付勢支持する。このときメンブレンスイッチシート２２は、接点部が開いた状態にある。また、打鍵操作によりキートップ１４が押下げられると、作動部材２４は、キートップ１４の下降動作に伴い弾性変形して、キートップ１４に上方への弾性付勢力（初期位置復帰力）を加えるとともに、キートップ１４がストローク下限位置に達するときに、ドーム頂部の内面の突起でメンブレンスイッチシート２２を外側から押圧して接点部を閉成する。キートップ１４への押下げ力が解除されると、作動部材２４が弾性的に復元し、キートップ１４を上限位置へ復帰させるとともに、メンブレンスイッチシート２２が復元して接点部が開放される。このように、作動部材２４は、キートップ１４を昇降動作の上限位置に復帰させる弾性的付勢力を発揮する付勢部材としても機能する。
【００２９】
キートップ１４は、一対のリンク部材１６がそれぞれの第１端領域の回動軸線を中心に同期して反対方向へ揺動するとともに、それぞれの第２端領域が対応の案内部３４による案内作用下で略水平方向へ摺動することにより、基部１２に対し略鉛直方向へ、平行移動する。ここでキートップ１４が図示例のように第２端領域の摺動方向（図１では概ね左右方向）へ比較的大きい寸法を有する場合、キートップ１４の操作面１４ａを全ストロークにわたって水平に維持するために上述のスタビライザー部材１８が使用される。
【００３０】
スタビライザー部材１８は、図４に示すような平面視で略コの字又は長辺の１つが切除された略矩形形状の枠状部材からなり、略直線状の長辺部分４４と、長辺部分４４の各端に直交するように一端が接続されかつ互いに平行に延びる一対の短辺部分４６とを有する。一例として、スタビライザー部材１８は、線径が０．５ｍｍ〜１ｍｍの金属材料からなるワイヤー部材を曲げ加工して作製してもよいし、樹脂材料を成形して作製してもよい。図３に示すように、スタビライザー部材１８の長辺部分４４は、その両端近傍部分がキートップ１４の裏面１４ｂに設けられた２つのスタビライザー軸支部４８に軸支され、少なくともキートップ１４の上下動ストロークに応じて定められる角度範囲内で回動可能となっている。
【００３１】
またスタビライザー部材１８は、一対の短辺部分４６のそれぞれの他端に直交するように一端が接続され、長辺部分４４の延びる方向と略同一方向に所定長さだけ延びるベース側係合部分５０を有し、ベース側係合部分５０は、図１又は後述する図５に示すように、ベース１２に形成されたスタビライザー係合部５２に、ベース１２に対して回動可能かつ、リンク部材１６の第２端領域の摺動方向に略垂直な方向にベース１２に対して摺動可能に係合する。このようなスタビライザー部材１８及びこれに関連する構成により、キートップ１４の操作面１４ａはその上下動ストローク全体にわたって、安定して水平状態を維持することができる。
【００３２】
本発明では、図４及び図５に示すように、スタビライザー部材１８の一対の短辺部分４６の各々が、単純な直線状部材ではなく、少なくとも１箇所の屈曲部分４６ａを有することを特徴とする。詳細には、一対の短辺部分４６の各々は、長辺部材４４との接続端から屈曲部分４６ａまで略直線状に延びる第１部分４６ｂと、屈曲部分４６ａからベース側係合部分５０との接続端まで略直線状に延びる第２部分４６ｃとからなり、全体として略「く」の字を呈する部材として構成される。
【００３３】
次に、スタビライザー部材１８の作用について説明する。図５（ａ）に示すように、キートップ１４がそのストローク上限位置にあるときは、スタビライザー部材１８の作用は従来のスタビライザーと実質同等であるが、図５（ｂ）に示すようにストローク下限位置にあるときは、短辺部分４６の第１部分４６ｂはメンブレンスイッチシート２２の上にその面方向と平行に延在し、一方短辺部分４６の第２部分４６ｃは、ベース側係合部分５０がベース１２のスタビライザー係合部５２に上下方向のがたつきなく係合するように、屈曲部分４６ａから第１部分４６ｂとはいくらか異なる方向に延びる。従って、図１及び図５に示すように、メンブレンスイッチシート２２と第２部分４６ｃ及びベース側係合部分５０とが干渉しないように、メンブレンスイッチシート２２に逃がし穴５４を形成しておくことにより、図５（ｂ）に示す下限位置において、キートップ１４の、メンブレンスイッチシート２２の厚み分のストロークをさらに確保することができ、キートップ１４の下端部をメンブレンスイッチシート２２に当接させることもできる。なおここで、図１及び図５に示すように、下限位置においてキートップ１４の下面に形成されたスタビライザー軸支部４８が近接するメンブレンスイッチシート２２の部分に関しても、該スタビライザー軸支部４８との干渉を回避するための逃がし穴５６を形成しておくことが好ましい。
【００３４】
なお図示例では、スタビライザー部材１８の短辺部分４６の第２部分４６ｃは略直線状の部材であるが、図５（ｂ）に示す下限位置、すなわち第１部分４６ｂが水平方向に延びているとき（メンブレンスイッチシート上に延在しているとき）において、第２部分４６ｃの反キートップ側端部すなわちベース側係合部分５０が、キートップの上下動方向（メンブレンスイッチシート面に垂直な方向）について第１部分４６ｂの反キートップ側端部（屈曲部分４６ａ）から最大メンブレンスイッチシート２２の厚み分だけ（好ましくはメンブレンスイッチシート２２の厚みに等しい距離だけ）下向き（キートップの押下げ方向）に変位する形態であれば、第２部分４６ｃは全体として滑らかな曲線状部材である等、他の形状を具備してもよい。
【００３５】
上述のように本発明によれば、スタビライザー部材１８の短辺部分４６のうち、キートップ１４に接続される側の（長辺部分４４に接続されている）端部と屈曲部分４６ａとの間を延びる直線状の第１部分４６ｂはストローク下限位置においてメンブレンスイッチシートに平行な状態（通常は水平状態）に延びるので、キートップ１４とメンブレンスイッチシート２２との間の空間を有効に活用できる（極限すれば、図５（ｂ）に示す側断面においてキートップ１４とメンブレンスイッチシート２２との間の上下方向距離は、第１部分４６ｂの厚さ（線径）に一致する）。従って従来に比べ、メンブレンスイッチシート２２の厚み分だけキートップのストロークを多く確保でき、キースイッチ装置の低背下及び高ストローク化の少なくとも一方の実現に寄与する。
【００３６】
なお短辺部分が屈曲部分を有さない直線状の部材であっても、図１において逃がし穴５４及び５６の間も全て切除してメンブレンスイッチシート２２の大きな逃がし穴を設ければ、キートップのストロークに関して言えば本願発明と同等の効果を得ることは可能ではある。しかし、メンブレンスイッチシート２２には種々の回路基板が形成されるので、その有効面積はできるだけ広い方が好ましく、上述のように大きな逃がし穴を設けることは得策ではない。一方本願発明によれば、スタビライザー部材１８に関して言えば、スタビライザー軸支部４８、スタビライザー部材１８の第２部分４６ｃ及びベース側係合部分５０のための逃がし穴５４、５６を設ければよいので、より多くのメンブレンスイッチシート２２の有効面積を確保することができる。
【００３７】
またメンブレンスイッチシート２２の有効面積をできるだけ広くする（逃がし穴の面積をできるだけ小さくする）という観点からは、第１部分４６ｂの長さはできるだけ長いことが好ましく、例えば図４のように第１部分４６ｂと第２部分４６ｃとの長さの比が概ね２：１である形態の他、１：１、３：１、４：１、５：１、１０：１、２０：１或いはこれらの比の中間の値を適用することができる。
【００３８】
次に、図６及び図７を参照して、ベース１２に形成される、スタビライザー部材１８のベース側係合部分５０に係合するスタビライザー係合部５２の好適な構造について説明する。スタビライザー係合部５２については、スタビライザー部材１８のベース側係合部分５０を摺動可能かつ回動可能に保持するために一定の強度が要求される一方、高さ方向（キートップ１４の上下動方向）については極力小さい寸法を有することが望まれる。
【００３９】
そこで図６に示す形態では、ベース１２を絞り加工することによってスタビライザー係合部５２を形成している。スタビライザー係合部５２は、ベース１２に絞り加工を施して上面側に凸となるように形成され、詳細にはスタビライザー部材１８のベース側係合部分５０の径方向断面と同方向の断面（Ａ−Ａ断面）において、互いに平行な上辺５２ａ及び下辺５２ｂを備えた略台形形状を有し、上辺５２ａと下辺５２ｂとの間の上下方向（最短）距離がベース側係合部分５０の直径を略等しくなるようにする。このようにすれば上辺５２ａの厚みはベース１２の板厚と同一となって薄型化に寄与するとともに、またベース側係合部分５０はベース１２の上面２６（図１参照）と同一高さ面に沿って摺動することができる。なおスタビライザー係合部５２は台形形状でなくともよいが、ベース側係合部分５０の円滑な動作のために、少なくともベース１２に対するベース側係合部分５０の摺動範囲内において、ベース１２の上面と平行かつ平坦な上辺部分を有することが好ましい。
【００４０】
図７は、スタビライザー係合部の他の実施形態を示しており、ここではスタビライザー係合部５２′は、ベース１２の切り起こしにより形成される。詳細には、ベース１２の一部を（コの字状に）切断又は切除して略矩形形状のタブ状部分を形成し、該タブ状部分を曲げ起こして立ち壁部５２ａ′を形成し、さらに立ち壁部分５２ａ′の先端側を水平に（ベース１２のスタビライザー係合部５２′以外の部分と平行に）曲げて天面部５２ｂ′を形成する。さらに、５２ａ′には、開口部５２ｃ′を設け、スタビライザー部材１８のベース側係合部分５０が該開口部５２ｃ′内に挿入された状態で回動かつベース１２の面上に沿って摺動可能となるようにする。開口部５２ｃ′は、少なくともベース１２に対するベース側係合部分５０の摺動範囲に相当する寸法を有し、またベース側係合部分５０に円滑な動作のために、天面部５２ｃ′は少なくともベース１２に対するベース側係合部分５０の摺動範囲内において、ベース１２の上面と平行かつ平坦であることが好ましい。また、スタビライザー部材１８のベース側係合部分５０の径方向断面と同方向の断面（Ａ′−Ａ′矢視）において、互いに平行な天面部５２ｂ′とベース１２のスタビライザー係合部５２′以外の部分との間の上下方向（最短）距離がベース側係合部分５０の直径を略等しくなるようにする。このような構成によっても、天面部５２ｂ′の厚みはベース１２の板厚と同一となって薄型化に寄与するとともに、またベース側係合部分５０はベース１２の上面２６（図１参照）と同一高さ面に沿って摺動することができる。
【００４１】
なお図示例では立ち壁部５２ａ′はベース１２の面のスタビライザー係合部５２′以外の部分の面に対して略垂直な部材であるが、天面部５２ｂ′がベース１２の面に対して平行であればよく、立ち壁部５２ａ′の角度に制限はない。
【００４２】
さて、本実施形態のようなギヤリンク方式を採用したキースイッチ装置では、その小型化のため、一対のリンク部材の各々の歯数には制限があり、上述の実施形態では互いに噛み合うリンク部材の一方の歯数が１、他方の歯数が２となっている。このように歯数が少なく、かつ歯形状が通常の平歯車に相当するものである場合、キートップの上下動ストローク全体にわたって（すなわち各リンク部材の歯車部分の回転範囲全体にわたって）、各リンク部材を互いに完全に噛み合わせることは非常に難しい。より具体的に言えば、歯数が少ない場合は、限られた回転動作範囲においてのみ両歯車が完全に噛み合うので、上下動ストロークの両端付近において最も両リンク部材の噛み合わせが悪くなり、キートップのがたつき（いわゆるワブル）につながる。またリンク部材の形状や寸法上の制約から、歯数を増やすことも困難である。
【００４３】
そこで、各リンク部材の歯車部分を、捩れ角を備えたはすば歯車形状とすることにより、歯数が少ない場合であっても上下動ストローク全体にわたって良好な噛み合わせを維持することができる。より具体的に言えば、上記捩れ角をギヤリンクの回転動作角度以上とすることにより、上下動ストロークの両端を含め全範囲にわたって、両歯車をがたつきなく噛み合わせることが可能となり、安定したキートップ動作を実現できる。
【００４４】
またリンク部材の歯車部分は通常、キートップの両側に２対設けられるので、各側でのはすば歯車の捩れ方向を互いに反対側とし、全体としていわゆるやまば歯車状の特性が得られる構成としてもよい。はすば歯車は通常、スラスト方向（本実施形態ではキー操作面に平行な方向）の荷重を受けるが、両側で歯車の捩れ方向を逆にすることにより、各側でのスラスト方向荷重が互いに打ち消し合うので、キートップの安定性をより高めることができる。
【符号の説明】
【００４５】
１０ キースイッチ装置
１２ ベース
１４ キートップ
１６ リンク部材
１８ スタビライザー
２０ スイッチ機構
２２ メンブレンスイッチシート
２４ 作動部材
３２ フレーム部材
４４ 長辺部分
４６ 短辺部分
５０ ベース側係合部分
５２、５２′ スタビライザー係合部
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ベースと、該ベースの上方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該ベースの上方で昇降方向へ案内支持する一対のリンク部材と、該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具備し、該一対のリンク部材の各々は、前記ベース及び前記キートップのいずれか一方に摺動自在に連結される摺動部を有するとともに、該摺動部の連結相手である該ベース又はキートップが、該摺動部に摺動自在に係合する摺動係合部を有する、キースイッチ装置であって、
前記キートップに回動可能に軸支されるとともに前記ベースに回動可能かつ摺動可能に係合し、前記キートップを略水平な姿勢に維持しつつ上下動させるための補助となるスタビライザー部材をさらに有し、
前記スタビライザー部材は、前記キートップ側から直線状に延びる第１部分と、該第１部分の反キートップ側の端部に一端が接続されるとともに該第１部分とは異なる方向に延びる第２部分とを有し、前記第１部分は、前記キートップが下限位置まで押下されたときに、前記ベースの上面に配置された前記スイッチ機構のメンブレンスイッチシートの面に対して平行に延びるように構成され、前記キートップが下限位置まで押下されたときに、前記第２部分の反キートップ側端部が、前記キートップの昇降方向について前記第１部分の反キートップ側端部から最大前記メンブレンスイッチシートの厚み分だけ下向きに変位する、キースイッチ装置。
【請求項２】
前記キートップが下限位置まで押下されたときに、前記第２部分の反キートップ側端部が、前記キートップの昇降方向について前記第１部分の反キートップ側端部から前記メンブレンスイッチシートの厚みに等しい距離だけ下向きに変位する、請求項１に記載のキースイッチ装置。
【請求項３】
前記メンブレンスイッチシートは、前記キートップが下限位置に位置したときに、前記スタビライザー部材が前記メンブレンスイッチシートに干渉しないように形成された逃がし穴を有する、請求項１又は２に記載のキースイッチ装置。
【請求項４】
前記メンブレンスイッチシートは、前記キートップが下限位置に位置したときに、前記キートップに形成され前記スタビライザー部材を回動可能に支持するスタビライザー軸支部が前記メンブレンスイッチシートに干渉しないように形成された逃がし穴をさらに有する、請求項１〜３のいずれか１項に記載のキースイッチ装置。
【請求項５】
前記ベースは、前記スタビライザー部材の前記第２部分の他端に接続されたベース側係合部分が前記ベースに対して回動可能かつ摺動可能となるように該ベース側係合部分に係合するスタビライザー係合部を有し、該スタビライザー係合部は前記ベースを構成する金属板の絞り加工により、前記ベースの上面側に凸となりかつ少なくとも前記ベースに対する前記ベース側係合部分の摺動範囲内において、前記ベースの上面と平行かつ平坦な部分を有する、請求項１〜４のいずれか１項に記載のキースイッチ装置。
【請求項６】
前記ベースは、前記スタビライザー部材の前記第２部分の他端に接続されたベース側係合部分が前記ベースに対して回動可能かつ摺動可能となるように該ベース側係合部分に係合するスタビライザー係合部を有し、該スタビライザー係合部は前記ベースを構成する金属板の切断及び曲げ加工により、前記ベースの上面側に凸となりかつ少なくとも前記ベースに対する前記ベース側係合部分の摺動範囲内において、前記ベースの上面と平行かつ平坦な部分を有する、請求項１〜４のいずれか１項に記載のキースイッチ装置。
【請求項７】
請求項１〜６のいずれか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】
ベースと、該ベースの上方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該ベースの上方で昇降方向へ案内支持する一対のリンク部材と、該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具備し、該一対のリンク部材の各々は、前記ベース及び前記キートップのいずれか一方に摺動自在に連結される摺動部を有するとともに、該摺動部の連結相手である該ベース又はキートップが、該摺動部に摺動自在に係合する摺動係合部を有する、キースイッチ装置であって、
前記キートップに回動可能に軸支されるとともに前記ベースに回動可能かつ摺動可能に係合し、前記キートップを略水平な姿勢に維持しつつ上下動させるための補助となるスタビライザー部材をさらに有し、
前記スタビライザー部材は、前記キートップ側から直線状に延びる第１部分と、該第１部分の反キートップ側の端部に一端が接続されるとともに該第１部分とは異なる方向に延びる第２部分とを有し、前記第１部分は、前記キートップが下限位置まで押下されたときに、前記ベースの上面に配置された前記スイッチ機構のメンブレンスイッチシートの面に対して平行に延びるように構成され、前記キートップが下限位置まで押下されたときに、前記第２部分の反キートップ側端部が、前記キートップの昇降方向について前記第１部分の反キートップ側端部から最大前記メンブレンスイッチシートの厚み分だけ下向きに変位する、キースイッチ装置。
【請求項２】
前記キートップが下限位置まで押下されたときに、前記第２部分の反キートップ側端部が、前記キートップの昇降方向について前記第１部分の反キートップ側端部から前記メンブレンスイッチシートの厚みに等しい距離だけ下向きに変位する、請求項１に記載のキースイッチ装置。
【請求項３】
前記メンブレンスイッチシートは、前記キートップが下限位置に位置したときに、前記スタビライザー部材が前記メンブレンスイッチシートに干渉しないように形成された逃がし穴を有する、請求項１又は２に記載のキースイッチ装置。
【請求項４】
前記メンブレンスイッチシートは、前記キートップが下限位置に位置したときに、前記キートップに形成され前記スタビライザー部材を回動可能に支持するスタビライザー軸支部が前記メンブレンスイッチシートに干渉しないように形成された逃がし穴をさらに有する、請求項１〜３のいずれか１項に記載のキースイッチ装置。
【請求項５】
前記ベースは、前記スタビライザー部材の前記第２部分の他端に接続されたベース側係合部分が前記ベースに対して回動可能かつ摺動可能となるように該ベース側係合部分に係合するスタビライザー係合部を有し、該スタビライザー係合部は前記ベースを構成する金属板の絞り加工により、前記ベースの上面側に凸となりかつ少なくとも前記ベースに対する前記ベース側係合部分の摺動範囲内において、前記ベースの上面と平行かつ平坦な部分を有する、請求項１〜４のいずれか１項に記載のキースイッチ装置。
【請求項６】
前記ベースは、前記スタビライザー部材の前記第２部分の他端に接続されたベース側係合部分が前記ベースに対して回動可能かつ摺動可能となるように該ベース側係合部分に係合するスタビライザー係合部を有し、該スタビライザー係合部は前記ベースを構成する金属板の切断及び曲げ加工により、前記ベースの上面側に凸となりかつ少なくとも前記ベースに対する前記ベース側係合部分の摺動範囲内において、前記ベースの上面と平行かつ平坦な部分を有する、請求項１〜４のいずれか１項に記載のキースイッチ装置。
【請求項７】
請求項１〜６のいずれか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２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【公開番号】特開２０１２−１８６０８２（Ｐ２０１２−１８６０８２Ａ）
【公開日】平成２４年９月２７日（２０１２．９．２７）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１１−４９３６５（Ｐ２０１１−４９３６５）
【出願日】平成２３年３月７日（２０１１．３．７）
【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２４年９月２７日（２０１２．９．２７）
【国際特許分類】
【出願日】平成２３年３月７日（２０１１．３．７）
【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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