キーボード装置

【課題】操作性や質感を損なわずに薄型化することができ、且つ安価でしかも組立ても容易なキーボード装置を形成することが困難であった。
【解決手段】金属板５の係止部材１１，１２形成位置に貫通孔１３を形成し、この貫通孔１３を介して樹脂製の係止部材１１，１２が取付けられる。このとき係止部材１１，１２は、アウトサート法と称される成型方法によって成型される。また、係止部材２，３の形状はスナップイン可能な形状にする。これにメンブレンスイッチ４、支持部材２，３、キートップ１、弾性部材６が組み合わされて形成される。

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、文字等の入力装置として使用されるキーボード装置に係り、特にノートタイプに装着されて使用されるのに適した薄型のキーボード装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
【０００３】図６は、従来のキーボード装置２０の１個分のキーを側面から見た断面図である。
【０００４】前記キーボード装置２０は、キートップ１、支持部材２，３、ハウジング部材３１、メンブレンスイッチ４、金属板５および弾性部材６を組合わせて形成されている。
【０００５】前記キートップ１は、その裏面の四隅に支持部材２，３を支持する係止部１ａ，１ａ，１ｂ，１ｂが計４個所に設けられている。
【０００６】前記キートップ１を支持する支持部材２，３は、交差するように組合わされ、側面中央に設けられた軸８によって回動可能に軸着されている。また内側に配置された支持部材３は、図５に示されるようにその中央に円形の貫通孔９が形成されている。また外側に配置された支持部材２は、図５に示すように略コ字状の形状に形成されている。また、支持部材２，３の先端部には円柱状の突部２ａ，２ａ，３ａ，３ａが外側方に突出して形成されている。この突部２ａは前記係止部１ｂに配設され且つ前後方向に摺動可能に挿入され、突部３ａは前記係止部１ａに嵌合され且つ回動自在に支持されている。
【０００７】さらに、前記支持部材２，３の基端部に形成された円柱状の突部２ｂ，３ｂは、それぞれハウジング部材３１の係止部３２に回動可能に軸着され、凹部３３に摺動可能に配設されている。なお、支持部材３では、脚部３ｃ，３ｃ間に形成された軸（図示せず）がハウジング部材３１から突設された係止部材に係止され、支持部材３がハウジング部材３１から離脱しないようになっている。
【０００８】また、ハウジング部材３１の下面には、メンブレンスイッチ４が配設され、前記ハウジング部材３１と金属板５とで挟持されている。
【０００９】前記メンブレンスイッチ４は、図示していないが、３層のフィルムシートから形成され、そのうちの上下の２層はそれぞれ対向する内面側に電極パターンが印刷形成されている。またメンブレンスイッチ４の前記両シート間にはフィルム状のスペーサーが挿入され、且つこのスペーサーにはキートップを押し込んだ場合に上下の電極が導通するように各キートップ１の形成場所下に孔が設けられている。さらに、メンブレンスイッチ４には、前記ハウジング部材３１と金属板５とを固定するための前記３層を貫く孔が複数形成されている。
【００１０】また、前記メンブレンスイッチ４の下面には、アルミ等の金属材料からなる金属板５が設けられている。
【００１１】この金属板５には、複数の孔が形成され、またこの孔と位置を同じくして形成された前記ハウジング部材３１の複数の突起が前記孔に挿入されている。さらに金属板５の裏面から突出したハウジング部材３１の突起の一部を部分融着することによって、ハウジング部材３１と金属板５とが固定されている。
【００１２】さらに、このキーボード装置２０の中央部には、弾性部材６が配設されている。この弾性部材６はハウジング部材３１に形成された円形の貫通孔９を通り、メンブレンスイッチ４の上面に接着されずに載置させられている。このときハウジング部材３１に形成された貫通孔の径は弾性部材６の下端部の径よりも狭く形成されているため弾性部材６を接着して固定しなくてもハウジング部材３１から外れないようになっている。
【００１３】また、弾性部材６は常に上方へ付勢する付勢力が働くような部材で形成されている。
【００１４】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記した従来のキーボード装置２０では、装置自体の厚みが大きくなり、近年のノートタイプコンピュータにおけるさらなる薄型化に対する要求を満足することができなかった。
【００１５】すなわち、ノートタイプに使用されるキーボード装置は、質感や操作性を考慮すると、通常キートップの厚さＸを最小で３ｍｍとし、且つキートップ１の移動量Ｙを最小で３ｍｍとし、これ以上小さく設計することに制限がおかれていた。そのため、上記した厚さＸおよび移動量Ｙはこれ以上小さくすることができず、残りのハウジング部材３１から下側の部材について削除できる部材はないか検討を行なった。
【００１６】その結果、前記ハウジング部材３１を除去し、支持部材２，３を支持する係止部材を直接金属板５で支持する方法が提案された。
【００１７】しかしながら、図７に示すように金属板５に係止部材を直接形成する場合、金属板５を切り起こして係止部４１，４１，４２，４２を加工するため、従来のものに比べてその加工費が高くなるという問題があった。
【００１８】また、前記支持部材２，３を取付ける場合、最初に係止部４２，４２に支持部材３の突部３ｂ，３ｂを引っかけた後に係止部４１，４１に支持部材２の突部２ｂ，２ｂを開口部４１ａ，４１ａから挿し込むことになるが、このとき係止部４１，４１がブリッジを形成しているためかなり力を入れて嵌め込まなければならず、図６で示した従来例に比べて組み立てに時間がかかり且つ組立てにくいという問題があった。
【００１９】本発明は、従来よりも薄型化を図ることができ、しかも安価で且つ組み立も容易なキーボード装置を提供することを目的とする。
【００２０】
【課題を解決するための手段】本発明のキーボード装置は、キートップと、前記キートップの下面を支持してキートップを上下方向に移動可能にする支持部材と、前記支持部材の基端部にて前記支持部材を支持する受け部材と、キートップを常に上方へ付勢する弾性部材と、前記支持部材の下面に設けられるメンブレンスイッチとが設けられたキーボード装置において、前記受け部材が、前記メンブレンスイッチを支持する基台に直接に固着されていることを特徴とするものである。
【００２１】上記のように、基台上に支持部材を支持する受け部材を直接固着したことによって、従来例で示したようなハウジング部材を設ける必要がなく、その分ハウジング部材の板厚の厚み分をなくすことができ、その結果、キーボード装置自体の厚みを小さくすることができる。また直接金属板を切り起こして加工することもないため、装置自体を安価に製造することができる。
【００２２】また前記基台は金属板であり、アウトサート成形で前記金属板に固着した樹脂により前記受け部材を形成することができる。
【００２３】この場合、前記受け部材は、基台の受け部材（係止部材）の形成個所にあらかじめ貫通孔を設けて前記貫通孔を介して金属板の両面から金型で挟持して樹脂を流し込む方法により形成することができる。
【００２４】上記成型方法は、通常アウトサート法と称される成型方法であり、上記方法によって基台に受け部材（係止部材）を確実にしっかりと固定することができる。また前記受け部材が固着された基台の裏面に凹部が形成され、前記受け部材の一部が前記凹部内に位置して基台の裏面から露出しないようにすることが好ましい。
【００２５】上記手段により、基台の裏面から受け部材（係止部材）の突出部がなくなり、基台の裏面に凹部が形成されていない場合に比べてより薄くキーボード装置を形成することができる。
【００２６】また前記受け部材は、開口部を上面に有する係止部材と、開口部を側面に有する係止部材とで形成され、前者の係止部材に支持部材の一方が回動可能に嵌着され、後者の支持部材に前記支持部材の他方が摺動可能に挿入され、且つ両支持部材は、互いに交叉し、交叉部にて軸で回動自在に連結されていることが好ましい。
【００２７】上記形状では、支持部材を取付ける場合、最初に支持部材に形成された一方の軸を側面に例えば略コ字状の開口部が形成された係止部材に引っかけた後、支持部材に形成された他方の軸を上面に例えば略Ｕ字状の開口部が形成された係止部材に上方から押し込むことによって、支持部材に無理な応力をかけることなく容易に且つ短時間で組込むことができる。
【００２８】上記の場合、金属板に前記のような凹部を形成する方法として、金属板に孔を形成する際に同時に圧力をかけて形成してもよく、その他通常行なわれているプレス成型方法を採用することができる。
【００２９】また開口部を上面に有する係止部材に対し支持部材の一方がスナップイン嵌合されていることが好ましい。
【００３０】この場合、係止部材は支持部材の一方に嵌合され且つ回動可能に形成され、しかも前記係止部材と支持部材とが容易に抜けることがないような形状で形成される。
【００３１】なお、本発明は、受け部材（係止部材）を基台である金属板にアウトサート成形法により固着するものに限られず、それぞれ開口部が形成された受け部材（係止部材）を別々に樹脂により形成し、これを前記基台に圧入、溶融かしめ、ねじ止めにより固定してもよい。
【００３２】上記したキーボード装置をノートタイプのコンピュータに装着することにより、コンピュータの筐体の薄型化を図ることができ、よって携帯性を向上させることができる。また、安価にキーボード装置を形成することができるためコンピュータ本体のコストダウンにも貢献することができる。しかも、従来と同様にキートップの厚みおよび移動量はそのままであるため、操作性や質感が損なわれることはない。
【００３３】
【発明の実施の形態】以下、本発明のキーボード装置および前記キーボード装置を組込んだコンピュータについて図面を参照して説明する。
【００３４】図１は、本発明のキーボード装置の側面を示す断面図である。
【００３５】このキーボード装置１０は、受け部材として係止部材１１，１２が金属板５の上部に形成されている。さらにキートップ１、支持部材２，３、弾性部材６、メンブレンスイッチ４が組込まれている。
【００３６】前記係止部材１１は、図３に示されるように、支持部材２の基端部の両端にそれぞれ計２個所形成され、その形状は断面が略Ｕ字状で且つ上面に横方向に沿って嵌合溝１１ａが設けられている。また、係止部材１２は、支持部材３の基端部の両端にそれぞれ計２個所形成され、その形状は断面が略コ字状で且つ摺動溝１２ａの開口部が係止部材１１とは逆側を向いて設けられている。
【００３７】また、図２の断面図に示すように、前記係止部材１１，１２の形成場所（紙面裏面側も同様）には、金属板５にそれぞれ貫通孔１３，１３が穿設されている。この貫通孔１３，１３に係止部材１１，１２の下端に設けられた突起１５，１５が挿通しており、金属板５の裏面にて前記貫通孔１３，１３より径の大きな止め部１１ｂ，１２ｂが形成され、係止部材１１，１２が緩まずにしっかりと固定されている。
【００３８】このときの前記係止部材１１，１２の成型方法は、アウトサート法と称される成型方法を採用している。すなわち金属板５上の係止部材１１，１２の形成個所にあらかじめ貫通孔１３，１３を形成しておき、前記金属板５を係止部材１１，１２を型取った金型にて貫通孔１３，１３の両面から挟持する。その後その型内に樹脂を流し込み、金型を取り外すことによって図１ないし図３に示すような形状の係止部材１１，１２が形成される。
【００３９】また、貫通孔１３，１３を形成した金属板５の裏面には、貫通孔１３，１３の径よりも同等あるいは若干大きな径を有する凹部１４，１４が形成されている。この凹部１４，１４は、貫通孔１３，１３を形成する前後あるいは同時に金属板５に加圧力をかけることによりプレス形成される。
【００４０】この場合の凹部１４，１４の深さは、係止部材１１，１２を形成した際に止め部１１ｂ，１２ｂの頭頂部が金属板５の裏面の水平面と同等あるいは隠れる程度にすることが好ましい。なお、この止め部１１ｂ，１２ｂの形状は、使用する金型によって例えば頭部が平坦な形状としてもよい。
【００４１】また、嵌合溝１１ａは、その溝の形状が前記支持部材２の基端部に形成された円柱状の突部２ｂ（紙面裏面も同様）と同様な形状で形成され、且つその開口部は前記突部２ｂの径よりも狭く形成されている。これによって前記突部２ｂは、嵌合後にこの嵌合溝１１ａから抜け出ないように回動自在に支持される。
【００４２】また前記摺動溝１２ａでは、この摺動溝１２ａに前記支持部材３の基端部に形成された円柱状の突部３ｂ，３ｂが摺動可能な大きさとする。また、このとき支持部材３ががたつかない程度の内寸法の高さに設定することが好ましい。
【００４３】上記のようにして係止部材１１，１２が形成された金属板５は、その上からメンブレンスイッチ４が積層され、接着剤等を用いて固定される。このメンブレンスイッチ４は従来例で示したように、３層のシートからなり、それぞれ透明なフィルムシートにより構成されている。ここで両端のシートの内面側には、各キートップ１の形成位置に相当する場所に円形のスイッチパターンおよび外部へと配線が通じるライン状の配線パターンが印刷形成され、且つ互いに対向して配設されている。また前記両透明シート間には透明シートがスペーサーとして配設されるが、このとき前記スペーサーには前記スイッチパターン形成位置に円形の切欠部が形成されている。そのため通常時は両シートのスイッチパターン同士が接触しないような状態になっている。
【００４４】さらに、メンブレンスイッチ４の上面には、静電気を放電させるためのシート部材が形成されている（図示せず）。すなわち、金属板５の上面に直接メンブレンスイッチ４を形成し、しかもメンブレンスイッチ４に設けられた切欠部等から静電気が発生する場合があるため、この静電気を逃がすための工夫として上記シート部材が形成されている。
【００４５】また、このシートは、黒色で形成されており、キートップ１の上面から見た場合に各キートップ間の隙間から見える光による反射を防止する効果およびその隙間から見える配線のパターンを消す効果を有している。また、弾性部材６を形成する場合でも、メンブレンスイッチ４に直接貼るよりも貼り強度を向上させることができるようにもなっている。
【００４６】上記のように形成された係止部材１１，１１，１２，１２の計４個所に支持部材２，２，３，３を配設するが、この場合支持部材２の突部２ｂは係止部材１１側そして支持部材３の突部３ｂは係止部材１２側となるように配置する。
【００４７】前記支持部材２は、図５に示すように略コ字状で樹脂製の部材により形成され、前記支持部材３は中央に円形の挿通孔９が形成された樹脂製の部材により形成されている。そして前記支持部材２を外側にして支持部材３の側面中央から突出した軸８によって回動可能に軸着され、両支持部材２，３が互いに交叉し、交叉部分で回動自在に連結されてパンタグラフ状に形成されている。
【００４８】さらに、前記支持部材２，３の先端部にはそれぞれ円柱状の突部２ａ，２ａ，３ａ，３ａが外側方に向かって突設されている。この突部２ａ，２ａ，３ａ，３ａは、それぞれキートップ１の裏面に形成された係止部１ａ，１ａ，１ｂ，１ｂに支持されている。
【００４９】前記キートップ１は、裏面が舟形状に形成された凹部を有しており、その凹部の四隅に、支持部材３側では前記突部３ａが回動可能な形状の係止部１ａが形成され、支持部材２側では前記突部２ａが摺動可能なＬ字型の係止部１ｂがそれぞれ突出して形成されている。
【００５０】なお、上記した係止部材１２および係止部１ｂのスライド長は、キートップ１が最下端に位置する場合でも支持部材３が外れない長さとする。
【００５１】また、キートップ１の裏面中央には、突起７が突設され、キートップ１を押し下げた場合に弾性部材６を押し込むようになっている。
【００５２】前記弾性部材６は、略円錐状の形状で且つゴム製の部材で形成され、上記した黒色の静電気対策用のシート部材上に接着剤等を用いて固定される。この場合前記弾性部材６は、通常は支持部材３の円形の挿通孔９を通りキートップ１の裏面に形成された突起７に当接するようになっている。ここで、キートップ１を指で下方へ押し込むことにより弾性部材６の頭部が付勢力に抗して沈み込み、指をキートップ１から離すことにより、弾性部材６が元の状態に戻り、キートップ１が初期状態に戻る。またキートップ１を指で押し、弾性部材６の頭部が沈んだときに、前記突起７によりメンブレンスイッチ４が押されてスイッチＯＮとなる。
【００５３】また、本発明の前記キーボード装置を組込んだコンピュータは、上記のようにして形成されたキーボード装置をノートタイプのコンピュータに装着して形成することにより、コンピュータのサイズ（厚み）をより薄型化することができ、それによってコンピュータの軽量化および携帯性の向上を図ることができる。
【００５４】以上のように、本発明のキーボード装置は、上記実施の形態に限られることはなく、図４に示されるように支持部材３側をひとつの係止部材だけで形成し、支持部材３の両端の脚部の間に一本の軸を設けてこの軸と前記係止部材とを組合わせて３点で支持するようにしてもよい。また、支持部材２側を１点にして２点支持にしてもよく、支持部材の個数およびその形状は変更して差し支えない。
【００５５】また、金属板５に係止部材１１，１２を形成する場合に、上記したアウトサートによる方法以外に、あらかじめ金型で図２に示すような止め部１１ｂ，１２ｂが形成されていない突起１５，１５のみが形成された係止部材を作製しておき、後から所定の位置に貫通孔１３が形成された金属板に挿通し、金属板５の裏面へ突出した突起１５，１５を溶着して固定してもよい。このとき係止部材のがたつきを防止するため、係止部材同士が連結した状態となるように成型時に一体に形成しておいてもよい。
【００５６】また、係止部材１１，１２が回転してしまうことを防止するため、金属板５に形成される貫通孔１３の形状は、円形ではなく角がある形状としてもよく、あるいは凹部１４を四角形状とし同時に止め部１１ｂ，１２ｂの形状を四角形状にして形成してもよい。
【００５７】
【発明の効果】本発明のキーボード装置は、金属板に直接樹脂製の係止部材を形成することによって、操作性や質感を損なうことなくより薄型化することができ、しかも支持部材を取付ける場合でも取り付け易く且つ取付け時間も短縮され、それによって製造工程でおける作業性を向上させることができる。
【００５８】また、上記したような薄型化したキーボード装置をノートタイプのコンピュータに使用し、これをノートタイプのコンピュータに装着することにより、従来よりも薄型化、軽量化およびコストダウンを図ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明のキーボード装置の側面を示す断面図、
【図２】係止部材が金属板に装着されている状態を示す断面図、
【図３】係止部材の形状および配置を示す斜視図、
【図４】他の係止部材の形状および配置を示す斜視図、
【図５】支持部材の形状を示す斜視図、
【図６】従来のキーボード装置の側面を示す断面図、
【図７】従来の他の係止部材の構造を示す斜視図、
【符号の説明】
１キートップ２，３支持部材２ａ，３ａ，２ｂ，３ｂ突部
４メンブレンスイッチ
５金属板
１０キーボード装置
１１，１２係止部材
１１ａ嵌合溝
１２ａ摺動溝
１１ｂ，１２ｂ止め部
１３貫通孔
１４凹部

【特許請求の範囲】
【請求項１】キートップと、前記キートップの下面を支持してキートップを上下方向に移動可能にする支持部材と、前記支持部材の基端部にて前記支持部材を支持する受け部材と、キートップを常に上方へ付勢する弾性部材と、前記支持部材の下面に設けられるメンブレンスイッチとが設けられたキーボード装置において、前記受け部材が、前記メンブレンスイッチを支持する基台に直接に固着されていることを特徴とするキーボード装置。
【請求項２】前記基台は金属板であり、アウトサート成形で前記金属板に固着した樹脂により前記受け部材が形成されている請求項１記載のキーボード装置。
【請求項３】前記受け部材が固着された基台の裏面に凹部が形成され、前記受け部材の一部が前記凹部内に位置して基台の裏面から露出しないようにした請求項１または２記載のキーボード装置。
【請求項４】前記受け部材は、開口部を上面に有する係止部材と、開口部を側面に有する係止部材とで形成され、前者の係止部材に支持部材の一方が回動可能に嵌着され、後者の支持部材に前記支持部材の他方が摺動可能に挿入され、且つ両支持部材は、互いに交叉し、交叉部にて軸で回動自在に連結されている請求項１ないし３のいずれかに記載のキーボード装置。
【請求項５】開口部を上面に有する係止部材に対し支持部材の一方がスナップイン嵌合されている請求項４記載のキーボード装置。

【図１】