キースイッチ
【目的】キートップ２を昇降案内するための２つのリンク４，５を側面視Ｘ字状に交叉連結して、第１リンク４の下端をホルダ部材７に回動係止させ、２つのリンク４，５の交叉部でその下方に配置するラバースプリング６を弾性変形させる場合、キートップ２の入力操作性能を向上させる。
【構成】 キャップ状のラバースプリング６のドーム部６ｃの肉厚を第１リンク４の下端に近い側で厚くし、遠い側で薄くする。またラバースプリング６における頭部６ｂ上面を前記近い側で低い位置とし、遠い側で高い位置となるように傾斜状に形成する。
【構成】 キャップ状のラバースプリング６のドーム部６ｃの肉厚を第１リンク４の下端に近い側で厚くし、遠い側で薄くする。またラバースプリング６における頭部６ｂ上面を前記近い側で低い位置とし、遠い側で高い位置となるように傾斜状に形成する。
【考案の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】
本考案は、ワードプロセッサ、パーソナルコンピュータ等の入力装置等のキーボード等に使用されるキースイッチに関するものである。
【０００２】
【従来の技術】 従来、この種のキーボードに使用されるキースイッチとして、特開昭６０−６０２１７号公報や特開昭６０−８９０１１号公報等に開示されているように、キートップの下面に下向き突設したステムをホルダ部材に形成されたキーホルダ部に挿通させて上下動可能に案内支持すると共に、ステムの下方に、下面に接点部を備えたラバースプリングを配置し、該ラバースプリングの下端に、フレキシブルシートに電気接点を形成したメンブレンスイッチなどのスイッチング部材を配設したキースイッチが一般的に使用されている。
【０００３】
そして、前記先行技術の特開昭６０−６０２１７号公報のキースイッチでは、接点部と比較して平面形状の大きいスペースキー等のキートップの一端部を押下したとき、当該キートップが傾かずに平行状に上下動するようにするため、側面視Ｘ字状に配置した一対のリンク部材における中途部同士を回動自在に連結し、この一対のリンク部材を、キートップ下面とホルダ部材との間に配置することを提案している。
【０００４】
ところで、近年、キーボードの薄型化に伴い、キートップが偏平化する一方、キー入力の操作性を向上させると共にキー入力の確実性を担保するためには、大きなキーストロークが要求されるようになってきた。
しかし、前記先行技術のように、キートップ下面に下向き突設するステムと、キーホルダ部との摺動案内にて、キートップの上下動を案内支持するものであっては、キーボードの薄型化を実現しようとすると、ステムがホルダ部に対して摺動案内支持される上下寸法をいきおい減少させなければならず、そうすると、キーの押下時にステムとホルダ部との間にこじれ現象が発生し、円滑且つ軽快なキーの操作性能が得られない。これを防止するため前記摺動案内の寸法を大きく設定すると、キーストロークが短くなるという問題があり、前記キーボードの薄型化と、必要な大きなキーストロークの確保という、２つの課題を一挙に解決できないのであった。
【０００５】
【考案が解決しようとする課題】
この課題を解決するため、本出願人は先に特願平３−３３０１６０号において、キートップの上下動案内手段を、側面視Ｘ字状に交叉配置した第１リンクと第２リンクとにより構成し、該両リンクをその中途交叉部で回動自在に連結し、第１リンク及び第２リンクの自由端のうち一方を前記キートップの下面とホルダ部材とに略水平方向に摺動可能に係止する一方、前記第１リンク及び第２リンクの自由端のうち他方を前記キートップの下面とホルダ部材とに回動可能に係止し、該両リンクの交叉部の下方にキャップ状の弾性変形可能なラバースプリングを配置して、前記キートップによる押下入力操作にて前記案内手段の交叉部を介してラバースプリングを弾性変形させ、これによりスイッチング部をスイッチ動作させることを提案した。
【０００６】
このように構成したキースイッチにおいては、前記第１リンクの下端の自由端がホルダ部材に回転のみ可能に枢支された箇所を中心にして第２リンクとの交叉部が上下回動する軌跡を描くことになる。しかるに、従来のラバースプリングの形状は、キートップ下面のステムにより一直線状に押下されることを前提として成形されていた。つまり、キャップ状のラバースプリングの頭部上面は水平状であり、キャップのドーム部の肉厚も全周囲にわたって同一に成形してあった。
【０００７】
従って、このようなラバースプリングの頭部上面を前述の第１リンクと第２リンクとの交叉部で斜め下向きに押圧すると、ラバースプリングのドーム部の弾性変形の度合い（ドーム部の座屈変形の度合い）が、前記第１リンクの回動支点に近い側と遠い側とで大きく食い違い、キー押下特性（キーを押下したときの感じ）、特にタクティル（キートップの押下時の電気接点ＯＮ直前からＯＮ時に、キー作動抵抗力が急激に変動する触覚の感じ、）として明確なクリック感がでないという問題があり、ラバースプリングの下方のスイッチング部に対するスイッチング動作が不確実となる問題が新たに生じた。
【０００８】
また、前記スイッチング部を覆うラバースプリングは位置固定的であり、このラバースプリングの頭部上面が水平状であるのに、キートップの押下時には前記交叉部は斜め下向きに移動するから、ラバースプリングの頭部上面に対して交叉部（押下点）が横ずれしつつ押下することになり、キートップ押下力を効率良くラバースプリングに伝達することができず、当該ラバースプリングの座屈変形も不確定となる。また、前記交叉部とラバースプリングの頭部上面との両者間に相対的ずれ（滑り）現象が生じると、キー押下の繰り返しによりラバースプリング頭部が摩耗し易くなるという問題も発生する。
【０００９】
本考案は、ラバースプリングの形状を工夫することにより、これらの問題を解決することを目的とするものである。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
前記目的を達成するため、請求項１に記載の考案は、キートップの下面とその下方のホルダ部材とに連結係止してキートップの上下動を案内支持するための案内手段と、前記キートップによる上下入力操作にて前記案内手段を介して弾性変形可能なキャップ状のラバースプリングと、該ラバースプリングの弾性変形によりスイッチ動作するスイッチング部とからなるキースイッチにおいて、前記案内手段を、側面視Ｘ字状に交叉配置した第１リンクと第２リンクとにより構成し、該両リンクをその中途交叉部で回動自在に連結し、第１リンク及び第２リンクの自由端のうち一方を前記キートップの下面とホルダ部材とに略水平方向に摺動可能に係止する一方、前記第１リンク及び第２リンクの自由端のうち他方を前記キートップの下面とホルダ部材とに回動可能に係止し、該両リンクの交叉部の下方に配置するラバースプリングを、そのドーム部の肉厚が一側方で薄く、他側方で厚く形成する。
【００１１】
また、請求項２の考案は、前記第１リンク及び第２リンクの自由端のうち、前記中途交叉部を通る垂線を挟んで一側方に位置する自由端をキートップ下面及びホルダ部材に回動のみ自在に係止し、第１リンクおよび第２リンクの他側方の自由端をキートップ下面及びホルダ部材に対して各々略水平方向に摺動可能に係止し、前記ラバースプリングの頭部を、前記両リンクの交叉部近傍の下面にて押圧するように構成し、且つラバースプリングの頭部上面を、前記交叉部の下向き回動方向と略直角となるように傾斜形成するように構成している。
【００１２】
さらに、ラバースプリングの頭部上面を、前記第１リンクの下自由端がホルダ部材に対して回動係止する側で低くし、且つその低い側でのドーム部の肉厚を厚くし、他方、第２リンクの下自由端がホルダ部材に対して摺動係止する側で高くなるように傾斜形成し、且つその高い側でのドーム部の肉厚を薄くしても良い。
【００１３】
【実施例】
次に、本考案を具体化した実施例について図１〜図６を参照して説明する。図１はキースイッチの側断面図を示し、キースイッチ１はキートップ２と、第１リンク４と第２リンク５とを側面視Ｘ字状に配置した案内手段３と、キャップ状のラバースプリング６と、前記案内手段３を支持するための合成樹脂製のホルダ部材７と、該ホルダ部材７の孔部２６にスイッチング部２９，２９（図５参照）が臨むようにホルダ部材７の下面に張設するフレキシブルな印刷基板９と、その下面側に張設した補強板１０とからなる。
【００１４】
ＡＢＳ樹脂等の合成樹脂にて成形されたキートップ２は、その上面（表面）に数字、英字等の文字が刻印または印刷等により付されている。キートップ２の下面には、後述する第１リンク４における上自由端側のピン部１１ａ，１１ｂを略水平方向でキートップ２の前後方向に摺動可能に係止するための前後長手溝状の摺動係止部１６，１６と、第２リンク５における上自由端のピン部１３ａ，１３ｂを回動のみ可能に係止するための孔状の回動係止部１５，１５とを一体的に備えた前後長手の左右一対の係止部材１７，１７を一体成形或いは接着剤等により接着して突設する。
【００１５】
図４（ａ）（ｂ）を参照して、ガラス繊維強化合成樹脂製等の合成樹脂製の第１リンク４及び第２リンク５を詳細に説明する。図４（ａ）は第１リンク４の平面図、図４（ｂ）は第２リンク５の平面図である。第１リンク４は基部１８と上下自由端部１９，２０とにより平面視で実質上略Ｈ状に一体成形したもので、基部１８にはその側面に水平方向に貫通する支持孔２１を備える。下自由端部２０の左右両側端から延びるアーム部２０ａ，２０ｂの側面には、各々ピン部１２ａ，１２ｂを横向きに突設し、上自由端部１９の側面にはピン部１１ａ，１１ｂを横向きに突設する。
【００１６】
また、第２リンク５も基部２２と上下自由端部２３，２４とにより平面視で実質上略Ｈ状に一体成形する。前記基部２２の一側面には横向きに支持軸２５を突設し、該支持軸２５を前記第１リンク４における支持孔２１に嵌挿し、第１リンク４と第２リンク５とを支持軸２５回りに回動可能に連結する。第２リンク５における下自由端部２４の左右両側端から延びるアーム部２４ａ，２４ｂの側面には、各々ピン部１４ａ，１４ｂを横向きに突設し、上自由端部２３の側面にはピン部１３ａ，１３ｂを横向きに突設する。
【００１７】
この実施例では側面視において、前記第１リンク４における支持孔２１の中心線から上下のピン部１１ａ，１２ａの中心線までの距離及び、第２リンク５における支持軸２５の中心線からピン部１３ａ，１４ａまでの距離がそれぞれ相等しくなるように形成する。このように構成すると、後述のように、第１リンク４の下自由端側のピン部１２ａ，１２ｂ箇所を中心にして案内手段３が回動変位することにより、キートップ２はホルダ部材７の上面に対して平行状に昇降動することができる。
【００１８】
図６はガラス繊維強化合成樹脂製等の合成樹脂製（前記両リンク４，５と別材料であることが好ましい）のホルダ部材７の一部を示す拡大斜視図で、該ホルダ部材７には前記キャップ状のラバースプリング６下端の鍔部６ａが位置ずれ不能に嵌挿できる略矩形状の取付け孔２６を穿設し、該取付け孔２６の左右両側縁には、左右一対の回動係止部２７と、前後長手溝状の摺動係止部２８とを、その各係止部２７，２８が下方に開放するように一体的に射出形成されている。そして、この回動係止部２７，２７に対しては、第１リンク４における下端側のピン部１２ａ，１２ｂが回動可能に嵌挿し、摺動係止部２８，２８に対しては第２リンク５における下端側のピン部１４ａ，１４ｂが前後摺動するように嵌挿する。
【００１９】
このとき、ピン部１１ａ，１１ｂ及び１４ａ，１４ｂ並びに摺動係止部１６，２８の形状寸法は、第１リンク４、第２リンク５が図３における左右方向に対して略不動となり、且つピン部１１ａ，１４ａの図１中の左右方向の摺動を妨げないよう決定されている。具体的には、本実施例においては、各ピン部先端が対応する摺動係止部の外側側面と略接して摺動するようにしている。また、このため、支持孔２１より支持軸２５が抜け出ることが防止される。
【００２０】
図１〜図３及び図５に示すように、ラバースプリング６は、印刷基板９におけるスイッチング部（電気接点部）２９，２９の上方を覆うように、ホルダ部材７の取付け孔２６内に嵌挿配置する。本考案のラバースプリング６は、電気絶縁性のシリコーンゴム或いはＥＰＤＭ（エチレンプロピレンジエンメチレン）等にて構成され、平面視略円板状の厚い頭部６ｂと、該頭部６ｂの周囲から下向きに延びる截頭円錐状のドーム部６ｃと、ドーム部６ｃの外周に略水平に半径外向きに延びる厚肉の鍔部６ａとからなる下向き開放のキャップ状に一体成形する。頭部６ｂの下面には、前記スイッチング部２９，２９の接点部に当接して両スイッチング部を電気的にＯＮ・ＯＦＦするための導電性を有する導電ゴムからなる可動接点部３０を固着する。なお、ラバースプリング６全体を、シリコーンゴムにカーボンブラック等の導電性粒子を分散充填させて導電性を備えるように形成しても良い。
【００２１】
そして、前記ラバースプリング６における頭部６ｂを、図１に示すように、第１リンク４の下半部に近い側で低く、第２リンク５の下半部に近い側で高い位置となるように傾斜形成する。また、ドーム部６ｃの肉厚は、前記第２リンク５の下半部に近い側で薄肉部３１に形成し、第１リンク４の下半部に近い側で厚肉部３２とする。この場合、図５に示すように、１８０度より狭い中心角度θ１の部分を厚肉部３２に形成し、その他の部分を薄肉部３１となるように段付き状に形成しても良い。
【００２２】
このように構成すると、図２に示すようなキートップ１の押下時に、ホルダ部材７の回動係止部２７の箇所を中心として第１リンク４が下向き回動するので、該第１リンクと第２リンクとの交叉部は、ラバースプリング６の頭部６ｂを斜め下向きに押圧することになる。そうすると、前記第１リンク４の回動支点（ピン部１２ａ，１２ｂ）に近い側でのドーム部６ｃには、その近い側の鍔部６ａ（下側）を固定側として頭部６ｂ（上方側）を下向きに曲げようとする力がドーム部６ｃに作用する。これに対して、前記回動支点より遠い側のドーム部６ｃでは、当該ドーム部６ｃを座屈変位させるような方向に前記押圧力が作用し易くなる。
【００２３】
従って、この変位作用の違いに応じてこのラバースプリング６のドーム部６ｃの肉厚を一側方（前記回動支点から遠い側）で薄くなるように形成し、他側方（前記回動支点に近い側）で厚くなるように形成すると、薄肉側のドーム部の座屈変形と、厚肉側のドーム部の曲変形とが、略同時に起こり、ラバースプリング６の頭部６ｂのスイッチング部２９への接近時（ＯＮ接点時）のクリック感が良好になるという効果を奏する。
【００２４】
また、前記ラバースプリングの頭部６ｂ上面を、前記回動支点側で低く、遠い側に行くに従って高くなるように傾斜形成すれば、前記第１リンク４と第２リンク５との交叉部の下向き回動押圧方向と前記頭部６ｂの上面とが略直交するようになり、換言すれば、前記下向き回動押圧力が頭部６ｂの上面に対して法線方向に作用し、しかも当該頭部６ｂへの回動押圧力の伝達点があまり変化せず、ずれないことになるので、ラバースプリングのドーム部６ｃを弾性変形させる作用をさせ易くなるという効果を奏する。
【００２５】
なお、ラバースプリング６のドーム部６ｃの肉厚を前記回動支点に近い側で厚く形成すると共に、その側の頭部６ｂの上面が低い位置にあると、その箇所でのドーム部６ｃの長さ（鍔部６ａから頭部６ｂ迄の寸法）が短くなる。これに対して、前記ドーム部６ｃの肉厚を前記回動支点から遠い側で薄くなるように形成すると共に、その遠い側の頭部６ｂの上面を高い位置にすると、その箇所でのドーム部６ｃの長さは長くなる。そうすると、前記回動押圧力による薄肉側のドーム部６ａは座屈変形し易く且つ下向き変位量も大きくでき、反対に前記曲げ力が作用する厚肉部側のドーム部６ｃの下向き変位量は少ない。その結果、前記キートップ２をスイッチング部２９の表面に対して平行状に押下しても、ラバースプリング６における頭部６ｂ下面の可動接点部３０はスイッチング部２９の表面に対して略平行状に略同時に当接でき、スイッチング作用も向上するとういう効果を奏するのである。
【００２６】
なお、スイッチング部２９を形成するフレキシブル印刷基板９に代えてメンブレンスイッチ回路板等の基板であっても良く、また、可変容量型のキーボードにも実現できる。
【００２７】
【考案の作用・効果】
以上、要するに、本考案では、キートップの押下時に、ホルダ部材の回動係止部の箇所を中心として第１リンクが下向き回動するので、該第１リンクと第２リンクとの側面視Ｘ字状に回動連結された中途交叉部は、ラバースプリングの頭部を斜め下向きに押圧することになる。
【００２８】
そして、ラバースプリングのドーム部の肉厚を一側方で薄くなるように形成し、他側方で厚くなるように形成すると、薄肉側のドーム部の座屈変形がおこりやすくなるので、ラバースプリングの頭部のスイッチング部への接近時（ＯＮ接点時）のクリック感が良好になるという効果を奏する。
また、前記ラバースプリングの頭部上面を、前記回動係止部側で低く、遠い側に行くに従って高くなるように傾斜形成すれば、前記第１リンクと第２リンクとの交叉部の下向き回動押圧方向と前記頭部の上面とが略直交するようになり、換言すれば、前記下向き回動押圧力が頭部の上面に対して法線方向に作用し、しかも当該頭部への回動押圧力の伝達点があまり変化せず、ずれないことになるので、ラバースプリングのドーム部を弾性変形させる作用をさせ易くなるという効果を奏する。
【００２９】
さらに、ラバースプリングのドーム部の肉厚を前記回動係止部に近い側で厚く形成すると共に、頭部の上面が低い位置にあると、その箇所でのドーム部の長さ（ラバースプリングの下端から頭部迄の寸法）が短くなる。これに対して、前記ドーム部の肉厚を前記回動係止部から遠い側で薄くなるように形成すると共に、その遠い側の頭部の上面を高い位置にすると、その箇所でのドーム部の長さは長くなる。そうすると、前記回動押圧力による薄肉側のドーム部は座屈変形し易く且つ下向き変位量も大きくでき、反対に前記曲げ力が作用する厚肉部側のドーム部の下向き変位量は少ない。その結果、キートップの押下にともないラバースプリングにスイッチング部に対して平行方向の力が作用しても、ラバースプリングにおける頭部下面の可動接点部はスイッチング部の表面に対して略平行状に略同時に当接でき、スイッチング作用も向上するとういう効果を奏するのである。
【図面の簡単な説明】
【図１】キースイッチの側断面図である。
【図２】キースイッチ押下時の断面図である。
【図３】図１の III−III 矢視断面図である。
【図４】（ａ）は第１リンクの平面図、（ｂ）は第２リンクの平面図である。
【図５】ラバースプリング及び取付け孔の平面図である。
【図６】ホルダ部材の取付け孔部の斜視図である。
【符号の説明】
１ キースイッチ
２ キートップ
３ 案内手段
４ 第１リンク
５ 第２リンク
６ ラバースプリング
６ａ 鍔部
６ｂ 頭部
６ｃ ドーム部
７ ホルダ部材
９ 印刷基板
１０ 補強板
１１ａ，１１ｂ，１２ａ，１２ｂ ピン部
１５，２７ 回動係止部
１６，２８ 摺動係止部
２５ 支持軸
２９ スイッチング部
３０ 可動接点部
３１ 薄肉部
３２ 厚肉部
【０００１】
【産業上の利用分野】
本考案は、ワードプロセッサ、パーソナルコンピュータ等の入力装置等のキーボード等に使用されるキースイッチに関するものである。
【０００２】
【従来の技術】 従来、この種のキーボードに使用されるキースイッチとして、特開昭６０−６０２１７号公報や特開昭６０−８９０１１号公報等に開示されているように、キートップの下面に下向き突設したステムをホルダ部材に形成されたキーホルダ部に挿通させて上下動可能に案内支持すると共に、ステムの下方に、下面に接点部を備えたラバースプリングを配置し、該ラバースプリングの下端に、フレキシブルシートに電気接点を形成したメンブレンスイッチなどのスイッチング部材を配設したキースイッチが一般的に使用されている。
【０００３】
そして、前記先行技術の特開昭６０−６０２１７号公報のキースイッチでは、接点部と比較して平面形状の大きいスペースキー等のキートップの一端部を押下したとき、当該キートップが傾かずに平行状に上下動するようにするため、側面視Ｘ字状に配置した一対のリンク部材における中途部同士を回動自在に連結し、この一対のリンク部材を、キートップ下面とホルダ部材との間に配置することを提案している。
【０００４】
ところで、近年、キーボードの薄型化に伴い、キートップが偏平化する一方、キー入力の操作性を向上させると共にキー入力の確実性を担保するためには、大きなキーストロークが要求されるようになってきた。
しかし、前記先行技術のように、キートップ下面に下向き突設するステムと、キーホルダ部との摺動案内にて、キートップの上下動を案内支持するものであっては、キーボードの薄型化を実現しようとすると、ステムがホルダ部に対して摺動案内支持される上下寸法をいきおい減少させなければならず、そうすると、キーの押下時にステムとホルダ部との間にこじれ現象が発生し、円滑且つ軽快なキーの操作性能が得られない。これを防止するため前記摺動案内の寸法を大きく設定すると、キーストロークが短くなるという問題があり、前記キーボードの薄型化と、必要な大きなキーストロークの確保という、２つの課題を一挙に解決できないのであった。
【０００５】
【考案が解決しようとする課題】
この課題を解決するため、本出願人は先に特願平３−３３０１６０号において、キートップの上下動案内手段を、側面視Ｘ字状に交叉配置した第１リンクと第２リンクとにより構成し、該両リンクをその中途交叉部で回動自在に連結し、第１リンク及び第２リンクの自由端のうち一方を前記キートップの下面とホルダ部材とに略水平方向に摺動可能に係止する一方、前記第１リンク及び第２リンクの自由端のうち他方を前記キートップの下面とホルダ部材とに回動可能に係止し、該両リンクの交叉部の下方にキャップ状の弾性変形可能なラバースプリングを配置して、前記キートップによる押下入力操作にて前記案内手段の交叉部を介してラバースプリングを弾性変形させ、これによりスイッチング部をスイッチ動作させることを提案した。
【０００６】
このように構成したキースイッチにおいては、前記第１リンクの下端の自由端がホルダ部材に回転のみ可能に枢支された箇所を中心にして第２リンクとの交叉部が上下回動する軌跡を描くことになる。しかるに、従来のラバースプリングの形状は、キートップ下面のステムにより一直線状に押下されることを前提として成形されていた。つまり、キャップ状のラバースプリングの頭部上面は水平状であり、キャップのドーム部の肉厚も全周囲にわたって同一に成形してあった。
【０００７】
従って、このようなラバースプリングの頭部上面を前述の第１リンクと第２リンクとの交叉部で斜め下向きに押圧すると、ラバースプリングのドーム部の弾性変形の度合い（ドーム部の座屈変形の度合い）が、前記第１リンクの回動支点に近い側と遠い側とで大きく食い違い、キー押下特性（キーを押下したときの感じ）、特にタクティル（キートップの押下時の電気接点ＯＮ直前からＯＮ時に、キー作動抵抗力が急激に変動する触覚の感じ、）として明確なクリック感がでないという問題があり、ラバースプリングの下方のスイッチング部に対するスイッチング動作が不確実となる問題が新たに生じた。
【０００８】
また、前記スイッチング部を覆うラバースプリングは位置固定的であり、このラバースプリングの頭部上面が水平状であるのに、キートップの押下時には前記交叉部は斜め下向きに移動するから、ラバースプリングの頭部上面に対して交叉部（押下点）が横ずれしつつ押下することになり、キートップ押下力を効率良くラバースプリングに伝達することができず、当該ラバースプリングの座屈変形も不確定となる。また、前記交叉部とラバースプリングの頭部上面との両者間に相対的ずれ（滑り）現象が生じると、キー押下の繰り返しによりラバースプリング頭部が摩耗し易くなるという問題も発生する。
【０００９】
本考案は、ラバースプリングの形状を工夫することにより、これらの問題を解決することを目的とするものである。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
前記目的を達成するため、請求項１に記載の考案は、キートップの下面とその下方のホルダ部材とに連結係止してキートップの上下動を案内支持するための案内手段と、前記キートップによる上下入力操作にて前記案内手段を介して弾性変形可能なキャップ状のラバースプリングと、該ラバースプリングの弾性変形によりスイッチ動作するスイッチング部とからなるキースイッチにおいて、前記案内手段を、側面視Ｘ字状に交叉配置した第１リンクと第２リンクとにより構成し、該両リンクをその中途交叉部で回動自在に連結し、第１リンク及び第２リンクの自由端のうち一方を前記キートップの下面とホルダ部材とに略水平方向に摺動可能に係止する一方、前記第１リンク及び第２リンクの自由端のうち他方を前記キートップの下面とホルダ部材とに回動可能に係止し、該両リンクの交叉部の下方に配置するラバースプリングを、そのドーム部の肉厚が一側方で薄く、他側方で厚く形成する。
【００１１】
また、請求項２の考案は、前記第１リンク及び第２リンクの自由端のうち、前記中途交叉部を通る垂線を挟んで一側方に位置する自由端をキートップ下面及びホルダ部材に回動のみ自在に係止し、第１リンクおよび第２リンクの他側方の自由端をキートップ下面及びホルダ部材に対して各々略水平方向に摺動可能に係止し、前記ラバースプリングの頭部を、前記両リンクの交叉部近傍の下面にて押圧するように構成し、且つラバースプリングの頭部上面を、前記交叉部の下向き回動方向と略直角となるように傾斜形成するように構成している。
【００１２】
さらに、ラバースプリングの頭部上面を、前記第１リンクの下自由端がホルダ部材に対して回動係止する側で低くし、且つその低い側でのドーム部の肉厚を厚くし、他方、第２リンクの下自由端がホルダ部材に対して摺動係止する側で高くなるように傾斜形成し、且つその高い側でのドーム部の肉厚を薄くしても良い。
【００１３】
【実施例】
次に、本考案を具体化した実施例について図１〜図６を参照して説明する。図１はキースイッチの側断面図を示し、キースイッチ１はキートップ２と、第１リンク４と第２リンク５とを側面視Ｘ字状に配置した案内手段３と、キャップ状のラバースプリング６と、前記案内手段３を支持するための合成樹脂製のホルダ部材７と、該ホルダ部材７の孔部２６にスイッチング部２９，２９（図５参照）が臨むようにホルダ部材７の下面に張設するフレキシブルな印刷基板９と、その下面側に張設した補強板１０とからなる。
【００１４】
ＡＢＳ樹脂等の合成樹脂にて成形されたキートップ２は、その上面（表面）に数字、英字等の文字が刻印または印刷等により付されている。キートップ２の下面には、後述する第１リンク４における上自由端側のピン部１１ａ，１１ｂを略水平方向でキートップ２の前後方向に摺動可能に係止するための前後長手溝状の摺動係止部１６，１６と、第２リンク５における上自由端のピン部１３ａ，１３ｂを回動のみ可能に係止するための孔状の回動係止部１５，１５とを一体的に備えた前後長手の左右一対の係止部材１７，１７を一体成形或いは接着剤等により接着して突設する。
【００１５】
図４（ａ）（ｂ）を参照して、ガラス繊維強化合成樹脂製等の合成樹脂製の第１リンク４及び第２リンク５を詳細に説明する。図４（ａ）は第１リンク４の平面図、図４（ｂ）は第２リンク５の平面図である。第１リンク４は基部１８と上下自由端部１９，２０とにより平面視で実質上略Ｈ状に一体成形したもので、基部１８にはその側面に水平方向に貫通する支持孔２１を備える。下自由端部２０の左右両側端から延びるアーム部２０ａ，２０ｂの側面には、各々ピン部１２ａ，１２ｂを横向きに突設し、上自由端部１９の側面にはピン部１１ａ，１１ｂを横向きに突設する。
【００１６】
また、第２リンク５も基部２２と上下自由端部２３，２４とにより平面視で実質上略Ｈ状に一体成形する。前記基部２２の一側面には横向きに支持軸２５を突設し、該支持軸２５を前記第１リンク４における支持孔２１に嵌挿し、第１リンク４と第２リンク５とを支持軸２５回りに回動可能に連結する。第２リンク５における下自由端部２４の左右両側端から延びるアーム部２４ａ，２４ｂの側面には、各々ピン部１４ａ，１４ｂを横向きに突設し、上自由端部２３の側面にはピン部１３ａ，１３ｂを横向きに突設する。
【００１７】
この実施例では側面視において、前記第１リンク４における支持孔２１の中心線から上下のピン部１１ａ，１２ａの中心線までの距離及び、第２リンク５における支持軸２５の中心線からピン部１３ａ，１４ａまでの距離がそれぞれ相等しくなるように形成する。このように構成すると、後述のように、第１リンク４の下自由端側のピン部１２ａ，１２ｂ箇所を中心にして案内手段３が回動変位することにより、キートップ２はホルダ部材７の上面に対して平行状に昇降動することができる。
【００１８】
図６はガラス繊維強化合成樹脂製等の合成樹脂製（前記両リンク４，５と別材料であることが好ましい）のホルダ部材７の一部を示す拡大斜視図で、該ホルダ部材７には前記キャップ状のラバースプリング６下端の鍔部６ａが位置ずれ不能に嵌挿できる略矩形状の取付け孔２６を穿設し、該取付け孔２６の左右両側縁には、左右一対の回動係止部２７と、前後長手溝状の摺動係止部２８とを、その各係止部２７，２８が下方に開放するように一体的に射出形成されている。そして、この回動係止部２７，２７に対しては、第１リンク４における下端側のピン部１２ａ，１２ｂが回動可能に嵌挿し、摺動係止部２８，２８に対しては第２リンク５における下端側のピン部１４ａ，１４ｂが前後摺動するように嵌挿する。
【００１９】
このとき、ピン部１１ａ，１１ｂ及び１４ａ，１４ｂ並びに摺動係止部１６，２８の形状寸法は、第１リンク４、第２リンク５が図３における左右方向に対して略不動となり、且つピン部１１ａ，１４ａの図１中の左右方向の摺動を妨げないよう決定されている。具体的には、本実施例においては、各ピン部先端が対応する摺動係止部の外側側面と略接して摺動するようにしている。また、このため、支持孔２１より支持軸２５が抜け出ることが防止される。
【００２０】
図１〜図３及び図５に示すように、ラバースプリング６は、印刷基板９におけるスイッチング部（電気接点部）２９，２９の上方を覆うように、ホルダ部材７の取付け孔２６内に嵌挿配置する。本考案のラバースプリング６は、電気絶縁性のシリコーンゴム或いはＥＰＤＭ（エチレンプロピレンジエンメチレン）等にて構成され、平面視略円板状の厚い頭部６ｂと、該頭部６ｂの周囲から下向きに延びる截頭円錐状のドーム部６ｃと、ドーム部６ｃの外周に略水平に半径外向きに延びる厚肉の鍔部６ａとからなる下向き開放のキャップ状に一体成形する。頭部６ｂの下面には、前記スイッチング部２９，２９の接点部に当接して両スイッチング部を電気的にＯＮ・ＯＦＦするための導電性を有する導電ゴムからなる可動接点部３０を固着する。なお、ラバースプリング６全体を、シリコーンゴムにカーボンブラック等の導電性粒子を分散充填させて導電性を備えるように形成しても良い。
【００２１】
そして、前記ラバースプリング６における頭部６ｂを、図１に示すように、第１リンク４の下半部に近い側で低く、第２リンク５の下半部に近い側で高い位置となるように傾斜形成する。また、ドーム部６ｃの肉厚は、前記第２リンク５の下半部に近い側で薄肉部３１に形成し、第１リンク４の下半部に近い側で厚肉部３２とする。この場合、図５に示すように、１８０度より狭い中心角度θ１の部分を厚肉部３２に形成し、その他の部分を薄肉部３１となるように段付き状に形成しても良い。
【００２２】
このように構成すると、図２に示すようなキートップ１の押下時に、ホルダ部材７の回動係止部２７の箇所を中心として第１リンク４が下向き回動するので、該第１リンクと第２リンクとの交叉部は、ラバースプリング６の頭部６ｂを斜め下向きに押圧することになる。そうすると、前記第１リンク４の回動支点（ピン部１２ａ，１２ｂ）に近い側でのドーム部６ｃには、その近い側の鍔部６ａ（下側）を固定側として頭部６ｂ（上方側）を下向きに曲げようとする力がドーム部６ｃに作用する。これに対して、前記回動支点より遠い側のドーム部６ｃでは、当該ドーム部６ｃを座屈変位させるような方向に前記押圧力が作用し易くなる。
【００２３】
従って、この変位作用の違いに応じてこのラバースプリング６のドーム部６ｃの肉厚を一側方（前記回動支点から遠い側）で薄くなるように形成し、他側方（前記回動支点に近い側）で厚くなるように形成すると、薄肉側のドーム部の座屈変形と、厚肉側のドーム部の曲変形とが、略同時に起こり、ラバースプリング６の頭部６ｂのスイッチング部２９への接近時（ＯＮ接点時）のクリック感が良好になるという効果を奏する。
【００２４】
また、前記ラバースプリングの頭部６ｂ上面を、前記回動支点側で低く、遠い側に行くに従って高くなるように傾斜形成すれば、前記第１リンク４と第２リンク５との交叉部の下向き回動押圧方向と前記頭部６ｂの上面とが略直交するようになり、換言すれば、前記下向き回動押圧力が頭部６ｂの上面に対して法線方向に作用し、しかも当該頭部６ｂへの回動押圧力の伝達点があまり変化せず、ずれないことになるので、ラバースプリングのドーム部６ｃを弾性変形させる作用をさせ易くなるという効果を奏する。
【００２５】
なお、ラバースプリング６のドーム部６ｃの肉厚を前記回動支点に近い側で厚く形成すると共に、その側の頭部６ｂの上面が低い位置にあると、その箇所でのドーム部６ｃの長さ（鍔部６ａから頭部６ｂ迄の寸法）が短くなる。これに対して、前記ドーム部６ｃの肉厚を前記回動支点から遠い側で薄くなるように形成すると共に、その遠い側の頭部６ｂの上面を高い位置にすると、その箇所でのドーム部６ｃの長さは長くなる。そうすると、前記回動押圧力による薄肉側のドーム部６ａは座屈変形し易く且つ下向き変位量も大きくでき、反対に前記曲げ力が作用する厚肉部側のドーム部６ｃの下向き変位量は少ない。その結果、前記キートップ２をスイッチング部２９の表面に対して平行状に押下しても、ラバースプリング６における頭部６ｂ下面の可動接点部３０はスイッチング部２９の表面に対して略平行状に略同時に当接でき、スイッチング作用も向上するとういう効果を奏するのである。
【００２６】
なお、スイッチング部２９を形成するフレキシブル印刷基板９に代えてメンブレンスイッチ回路板等の基板であっても良く、また、可変容量型のキーボードにも実現できる。
【００２７】
【考案の作用・効果】
以上、要するに、本考案では、キートップの押下時に、ホルダ部材の回動係止部の箇所を中心として第１リンクが下向き回動するので、該第１リンクと第２リンクとの側面視Ｘ字状に回動連結された中途交叉部は、ラバースプリングの頭部を斜め下向きに押圧することになる。
【００２８】
そして、ラバースプリングのドーム部の肉厚を一側方で薄くなるように形成し、他側方で厚くなるように形成すると、薄肉側のドーム部の座屈変形がおこりやすくなるので、ラバースプリングの頭部のスイッチング部への接近時（ＯＮ接点時）のクリック感が良好になるという効果を奏する。
また、前記ラバースプリングの頭部上面を、前記回動係止部側で低く、遠い側に行くに従って高くなるように傾斜形成すれば、前記第１リンクと第２リンクとの交叉部の下向き回動押圧方向と前記頭部の上面とが略直交するようになり、換言すれば、前記下向き回動押圧力が頭部の上面に対して法線方向に作用し、しかも当該頭部への回動押圧力の伝達点があまり変化せず、ずれないことになるので、ラバースプリングのドーム部を弾性変形させる作用をさせ易くなるという効果を奏する。
【００２９】
さらに、ラバースプリングのドーム部の肉厚を前記回動係止部に近い側で厚く形成すると共に、頭部の上面が低い位置にあると、その箇所でのドーム部の長さ（ラバースプリングの下端から頭部迄の寸法）が短くなる。これに対して、前記ドーム部の肉厚を前記回動係止部から遠い側で薄くなるように形成すると共に、その遠い側の頭部の上面を高い位置にすると、その箇所でのドーム部の長さは長くなる。そうすると、前記回動押圧力による薄肉側のドーム部は座屈変形し易く且つ下向き変位量も大きくでき、反対に前記曲げ力が作用する厚肉部側のドーム部の下向き変位量は少ない。その結果、キートップの押下にともないラバースプリングにスイッチング部に対して平行方向の力が作用しても、ラバースプリングにおける頭部下面の可動接点部はスイッチング部の表面に対して略平行状に略同時に当接でき、スイッチング作用も向上するとういう効果を奏するのである。
【図面の簡単な説明】
【図１】キースイッチの側断面図である。
【図２】キースイッチ押下時の断面図である。
【図３】図１の III−III 矢視断面図である。
【図４】（ａ）は第１リンクの平面図、（ｂ）は第２リンクの平面図である。
【図５】ラバースプリング及び取付け孔の平面図である。
【図６】ホルダ部材の取付け孔部の斜視図である。
【符号の説明】
１ キースイッチ
２ キートップ
３ 案内手段
４ 第１リンク
５ 第２リンク
６ ラバースプリング
６ａ 鍔部
６ｂ 頭部
６ｃ ドーム部
７ ホルダ部材
９ 印刷基板
１０ 補強板
１１ａ，１１ｂ，１２ａ，１２ｂ ピン部
１５，２７ 回動係止部
１６，２８ 摺動係止部
２５ 支持軸
２９ スイッチング部
３０ 可動接点部
３１ 薄肉部
３２ 厚肉部
【実用新案登録請求の範囲】
【請求項１】キートップの下面とその下方のホルダ部材とに連結係止してキートップの上下動を案内支持するための案内手段と、前記キートップによる上下入力操作にて前記案内手段を介して弾性変形可能なキャップ状のラバースプリングと、該ラバースプリングの弾性変形によりスイッチ動作するスイッチング部とからなるキースイッチにおいて、前記案内手段を、側面視Ｘ字状に交叉配置した第１リンクと第２リンクとにより構成し、該両リンクをその中途交叉部で回動自在に連結し、第１リンク及び第２リンクの自由端のうち一方を前記キートップの下面とホルダ部材とに略水平方向に摺動可能に係止する一方、前記第１リンク及び第２リンクの自由端のうち他方を前記キートップの下面とホルダ部材とに回動可能に係止し、該両リンクの交叉部の下方に配置するラバースプリングを、そのドーム部の肉厚が一側方で薄く、他側方で厚く形成したことを特徴とするキースイッチ。
【請求項２】キートップの下面とその下方のホルダ部材とに連結係止してキートップの上下動を案内支持するための案内手段と、前記キートップによる上下入力操作にて前記案内手段を介して弾性変形可能なキャップ状のラバースプリングと、該ラバースプリングの弾性変形によりスイッチ動作するスイッチング部とからなるキースイッチにおいて、前記案内手段を、側面視Ｘ字状に交叉配置した第１リンクと第２リンクとにより構成し、該両リンクをその中途交叉部で回動自在に連結し、第１リンク及び第２リンクの自由端のうち一方を前記キートップの下面とホルダ部材とに略水平方向に摺動可能に係止する一方、前記第１リンク及び第２リンクの自由端のうち他方を前記キートップの下面とホルダ部材とに回動可能に係止し、前記ラバースプリングの頭部を、前記両リンクの交叉部近傍の下面にて押圧するように構成し、且つラバースプリングの頭部上面を、前記交叉部の下向き回動方向と略直角となるように傾斜形成したことを特徴とするキースイッチ。
【請求項３】前記第１リンク及び第２リンクの自由端のうち、前記中途交叉部を通る垂線を挟んで一側方に位置する自由端をキートップ下面及びホルダ部材に回動のみ自在に係止し、第１リンクおよび第２リンクの他側方の自由端をキートップ下面及びホルダ部材に対して各々略水平方向に摺動可能に係止し、前記ラバースプリングの頭部を、前記両リンクの交叉部近傍の下面にて押圧するように構成し、且つラバースプリングの頭部上面を、前記第１リンクの下自由端がホルダ部材に対して回動係止する側で低く、第２リンクの下自由端がホルダ部材に対して摺動係止する側で高くなるように傾斜形成した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１】キートップの下面とその下方のホルダ部材とに連結係止してキートップの上下動を案内支持するための案内手段と、前記キートップによる上下入力操作にて前記案内手段を介して弾性変形可能なキャップ状のラバースプリングと、該ラバースプリングの弾性変形によりスイッチ動作するスイッチング部とからなるキースイッチにおいて、前記案内手段を、側面視Ｘ字状に交叉配置した第１リンクと第２リンクとにより構成し、該両リンクをその中途交叉部で回動自在に連結し、第１リンク及び第２リンクの自由端のうち一方を前記キートップの下面とホルダ部材とに略水平方向に摺動可能に係止する一方、前記第１リンク及び第２リンクの自由端のうち他方を前記キートップの下面とホルダ部材とに回動可能に係止し、該両リンクの交叉部の下方に配置するラバースプリングを、そのドーム部の肉厚が一側方で薄く、他側方で厚く形成したことを特徴とするキースイッチ。
【請求項２】キートップの下面とその下方のホルダ部材とに連結係止してキートップの上下動を案内支持するための案内手段と、前記キートップによる上下入力操作にて前記案内手段を介して弾性変形可能なキャップ状のラバースプリングと、該ラバースプリングの弾性変形によりスイッチ動作するスイッチング部とからなるキースイッチにおいて、前記案内手段を、側面視Ｘ字状に交叉配置した第１リンクと第２リンクとにより構成し、該両リンクをその中途交叉部で回動自在に連結し、第１リンク及び第２リンクの自由端のうち一方を前記キートップの下面とホルダ部材とに略水平方向に摺動可能に係止する一方、前記第１リンク及び第２リンクの自由端のうち他方を前記キートップの下面とホルダ部材とに回動可能に係止し、前記ラバースプリングの頭部を、前記両リンクの交叉部近傍の下面にて押圧するように構成し、且つラバースプリングの頭部上面を、前記交叉部の下向き回動方向と略直角となるように傾斜形成したことを特徴とするキースイッチ。
【請求項３】前記第１リンク及び第２リンクの自由端のうち、前記中途交叉部を通る垂線を挟んで一側方に位置する自由端をキートップ下面及びホルダ部材に回動のみ自在に係止し、第１リンクおよび第２リンクの他側方の自由端をキートップ下面及びホルダ部材に対して各々略水平方向に摺動可能に係止し、前記ラバースプリングの頭部を、前記両リンクの交叉部近傍の下面にて押圧するように構成し、且つラバースプリングの頭部上面を、前記第１リンクの下自由端がホルダ部材に対して回動係止する側で低く、第２リンクの下自由端がホルダ部材に対して摺動係止する側で高くなるように傾斜形成したことを特徴とする請求項１に記載のキースイッチ。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【公開番号】実開平５−６６８３２
【公開日】平成５年（１９９３）９月３日
【考案の名称】キースイッチ
【国際特許分類】
【出願番号】実願平４−５８８９
【出願日】平成４年（１９９２）２月１４日
【出願人】（０００００５２６７）ブラザー工業株式会社 (13,856)
【公開日】平成５年（１９９３）９月３日
【考案の名称】キースイッチ
【国際特許分類】
【出願日】平成４年（１９９２）２月１４日
【出願人】（０００００５２６７）ブラザー工業株式会社 (13,856)
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