押釦スイッチ

【目的】ハウジングにガイド壁を立設しなくともキートップが昇降自在に保持できる部材を用い、該保持部材が該ハウジングから脱落しにくい構造を工夫することにより、キートップの昇降動作に支障をきたすことなく薄型化が促進できる押釦スイッチを提供する。
【構成】キートップ２３の高さ位置に応じて交差角度が変更自在となるようにリンク部材２６，２７の外部脚片２９および内部脚片３２を連結するとともに、各係合突起２９ａ，３２ａをハウジング２２の係合凹所２２ｂ，２２ｃに係合させることによって両脚片２９，３２を離反方向から位置規制した。

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、キーボード装置のキースイッチなどとして用いられる押釦スイッチに係り、特に薄型化に好適な押釦スイッチに関する。
【０００２】
【従来の技術】図７は、この種の押釦スイッチの従来例を示す断面図である。
【０００３】同図において、符号１は金属板等の硬質材料からなる支持板で、この支持板１上にはメンブレンスイッチ２が載置されている。このメンブレンスイッチ２は、可撓性を有する上部シート３の下面に設けた可動接点４を、下部シート５の上面に設けた固定接点６に対向せしめ、かつ両シート３，５間にスペーサ７を介設してなるスイッチ素子である。また、メンブレンスイッチ２上には、環状のガイド壁８ａを立設した合成樹脂製のハウジング８が載置されており、ガイド壁８ａの内側の開口部８ｂを可動接点４の上方に位置させている。そして、合成樹脂製のキートップ９の裏面中央部に突設されているステム１０が、ガイド壁８ａの内壁面に沿って摺動自在となるように開口部８ｂ内に挿入され、このステム１０の内部に、アクチュエータとして機能するコイルばね１１が強嵌合により取り付けられている。なお、ガイド壁８ａの外側でハウジング８とキートップ９との間に組み込まれている復帰ばね１２は、該キートップ９を上方へ付勢するためのものである。
【０００４】このように構成された押釦スイッチは、操作者が復帰ばね１２の弾発力に抗してキートップ９を押し込んでいくと、ステム１０がガイド壁８ａの内壁面に沿って下降し、このステム１０内のコイルばね１１がメンブレンスイッチ２の上部シート３に当接して漸次圧縮されていく。そのため、キートップ９を所定ストローク押し込むと、コイルばね１１の弾発力により上部シート３が下方へ撓んで可動接点４が固定接点６に接触し、オフからオンへのスイッチングが行われる。
【０００５】また、かかるオン状態で操作者がキートップ９に対する押圧操作力を除去すると、復帰ばね１２の弾発力によってキートップ９が初期位置まで押し上げられるので、コイルばね１１が上部シート３から離間して該上部シート３の撓みが解消され、それに伴って可動接点４が固定接点６から離間し、図７に示すオフ状態に戻る。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】ところで、キーボード装置などに組み込まれる押釦スイッチに対しては、近時ますます薄型化の要望が高まっているが、上述した従来の押釦スイッチの場合、ステム１０をガイド壁８ａの内壁面に摺接させることによってキートップ９がハウジング８に昇降自在に保持されているので、所望の作動ストロークを確保しつつ押釦スイッチを薄型化するためにガイド壁８ａの高さ寸法を極力抑えると、必然的にガイド壁８ａに対するステム１０の挿入量が少なくなってしまう。その結果、摺動に必要とされるステム１０とガイド壁８ａ間の微小クリアランスに起因して、キートップ９がハウジング８に対し傾きやすくなるので、例えば操作者がキートップ９の縁部を押し込む端押しが行われたりすると、ステム１０がガイド壁８ａに引っ掛かってキートップ９の昇降動作に支障をきたしてしまい、操作感触の劣化や動作不良を招来しやすかった。
【０００７】本発明はかかる従来技術の課題に鑑みてなされたもので、その目的は、キートップの昇降動作に支障をきたすことなく薄型化が促進できる押釦スイッチを提供することにある。
【０００８】
【課題を解決するための手段】上記した本発明の目的は、先端部に外向きの係合突起を有して平行に延びる一対の外部脚片を、キートップの裏面片側を支持するための第１の支持部が橋絡した形状の第１のリンク部材と、先端部に内向きの係合突起を有して上記外部脚片に対し平行かつ内側で交差する向きに延びる一対の内部脚片を、上記キートップの裏面他側を支持するための第２の支持部が橋絡した形状の第２のリンク部材とを備え、上記外部脚片および上記内部脚片を互いの交差する角度が変更自在となるようにそれぞれの交差部にて連結し、これら両リンク部材を弾性部材で上方へ付勢するとともに、ハウジングに、上記外部脚片の上記係合突起を遊挿して係合可能な一対の内向きの係合凹所と、上記内部脚片の上記係合突起を遊挿して係合可能な一対の外向きの係合凹所とを設けることによって達成される。
【０００９】
【作用】上記手段によれば、第１および第２のリンク部材の各支持部は弾性部材の弾発力を受けてキートップを支持することができ、また、キートップに押圧操作力が付与されて第１および第２の支持部が押し込まれると、略Ｘ字形に交差して連結されている外部脚片および内部脚片は、キートップ側から見て次第に交差する角度を増していくが、キートップを支持する両リンク部材をこのように折り畳んでいっても各脚片の係合突起をハウジングで位置規制することができるので、該ハウジングにガイド壁を立設しなくとも該キートップをまっすぐに下降させることができる。さらにまた、外部脚片の外向きの係合突起をハウジングの内向きの係合凹所に係合させ、かつ内部脚片の内向きの係合突起をハウジングの外向きの係合凹所に係合させることにより、交差部どうしを連結させている外部脚片および内部脚片を離反方向から位置規制することができるので、これら両脚片の連結が保証されるとともに、各係合突起が対応する係合凹所から外れにくくなる。
【００１０】
【実施例】以下、本発明の一実施例を図１ないし図６に基づいて説明する。ここで、図１は実施例たる押釦スイッチの内部構造を示す平面図、図２は該押釦スイッチのオフ状態の断面図、図３は該押釦スイッチのオン状態の断面図、図４は該押釦スイッチに組み込まれるキートップ保持体の斜視図、図５は該キートップ保持体の分解斜視図、図６（ａ）〜（ｄ）は該キートップ保持体の動作説明図である。
【００１１】これらの図において、符号１５は金属板等の硬質材料からなる支持板で、この支持板１５上にはメンブレンスイッチ１６が載置されている。このメンブレンスイッチ１６は、可撓性を有する上部シート１７の下面に設けた可動接点１８を、下部シート１９の上面に設けた固定接点２０に対向せしめ、かつ両シート１７，１９間にスペーサ２１を介設してなるスイッチ素子である。また、符号２２は合成樹脂製のハウジング、符号２３はハウジング２２の上方で昇降自在に保持された合成樹脂製のキートップであり、ハウジング２２には、可動接点１８の上方に開口部２２ａが設けてあるとともに、後述するキートップ保持体の係合突起をスライド自在に係合させるための内向きの一対の係合凹所２２ｂおよび外向きの一対の係合凹所２２ｃが設けてある。そして、ハウジング２２上には、座屈変形が可能なスカート状の側壁部２４ａが駆動部２４ｂを支持する形状に成形されて該側壁部２４ａの座屈時にクリック感を生起する公知のクリックゴム２４が載置されており、このクリックゴム２４の駆動部２４ｂを可動接点１８の上方に位置させている。
【００１２】符号２５は合成樹脂製のキートップ保持体で、このキートップ保持体２５は図４，５に明らかなように、略Ｅ字形のリンク部材２６と、略Ｕ字形のリンク部材２７とを組み合わせて構成されている。ここで、一方のリンク部材２６は、キートップ２３の裏面片側を支持・固定するための支持軸２８の両端から、先端部に外向きの係合突起２９ａを有し略中央部には内向きの連結ピン２９ｂを有する一対の外部脚片２９を平行に延設し、かつ支持軸２８の中央から、外部脚片２９よりも短い操作片３０を延設してなるもので、この操作片３０は板厚方向の外力に対して若干の可撓性を有する弾性片であって、キートップ保持体２５をハウジング２２に組み込むと、この操作片３０の先端部がクリックゴム２４の駆動部２４ｂの天面に常時弾接するようになっている。また、他方のリンク部材２７は、キートップ２３の裏面他側を支持・固定するための支持軸３１の両端から上記外部脚片２９に対し平行かつ内側で交差する向きに、先端部に内向きの係合突起３２ａを有し略中央部には略ハート形の長孔３２ｂを有する一対の内部脚片３２を延設してなるもので、長孔３２ｂの上部の傾斜面３２ｃを利用したスナップインによって各長孔３２ｂ内にそれぞれ上記連結ピン２９ｂを遊挿し、対応する外部脚片２９と内部脚片３２とを連結ピン２９ｂが長孔３２ｂに沿って移動自在となるように連結することにより、両リンク部材２６，２７を一体化してキートップ保持体２５となしている。したがって、このキートップ保持体２５は、キートップ２３に押圧操作力を付与して両リンク部材２６，２７の支持軸２８，３１を下方へ押し込んでいくと、図６（ａ）〜（ｄ）に示すように、略Ｘ字形に交差して連結されている外部脚片２９および内部脚片３２がキートップ２３側から見て次第に交差する角度を増していき、キートップ保持体２５の高さ寸法が漸次減少するように両リンク部材２６，２７を折り畳んでいくことができる。
【００１３】ただし、このキートップ保持体２５は、外側のリンク部材２６の支持軸２８に内側のリンク部材２７の内部脚片３２が当接しないように寸法設定してあり、具体的には、長孔３２ｂから支持軸２８までの距離Ｄを該長孔３２ｂから内部脚片３２の先端までの長さＬよりも大きく設定してある（図６参照）。したがって、両リンク部材２６，２７を、外部脚片２９および内部脚片３２が真横に倒れるまで折り畳むことができる。
【００１４】そして、このキートップ保持体２５をハウジング２２に取り付ける際には、各外部脚片２９の外向きの係合突起２９ａをそれぞれ、図１に示す傾斜面２２ｄを利用したスナップインによって内向きの係合凹所２２ｂ内に遊挿するとともに、各内部脚片３２の内向きの係合突起３２ａをそれぞれ、図１に示す傾斜面２２ｅを利用したスナップインによって外向きの係合凹所２２ｃ内に遊挿する。これにより、各係合突起２９ａ，３２ａがそれぞれ係合凹所２２ｂ，２２ｃにスライド自在に係合され、各外部脚片２９の外側と各内部脚片３２の内側とがハウジング２２に位置規制されることになる。また、こうしてキートップ保持体２５をハウジング２２に組み込むと、予めハウジング２２に組み込んでおいたクリックゴム２４の駆動部２４ｂが操作片３０の先端部に弾接するので、この操作片３０を介してリンク部材２６の支持軸２８が上方へ付勢されるとともに、このリンク部材２６の連結ピン２９ｂを介して内側のリンク部材２７の支持軸３１も上方へ付勢されることになる。
【００１５】なお、ハウジング２２には図１に示すように、係合凹所２２ｂと斜めに対向する個所に突部２２ｆが設けてあり、キートップ保持体２５をハウジング２２に取り付けると、外部脚片２９の先端部で係合突起２９ａの背面側が該突部２２ｆと近接するようにしてあるので、衝撃等の強い外力が加わっても係合突起２９ａが係合凹所２２ｂから外れにくくなっている。
【００１６】上記の如くに構成された押釦スイッチは、キートップ保持体２５の両リンク部材２６，２７の各支持軸２８，３１が、クリックゴム２４の弾発力を受けてキートップ２３の裏面の両側を支持することになり、また、両リンク部材２６，２７の外部脚片２９および内部脚片３２を互いの交差する角度が変更自在となるように連結してあって、しかも各脚片２９，３２をハウジング２２で位置規制しているので、結局、キートップ２３はハウジング２２の上方で昇降自在に保持されることになる。
【００１７】したがって、操作者がキートップ２３に押圧操作力を付与し、両支持軸２８，３１をクリックゴム２４の弾発力に抗して押し込むと、両支持軸２８，３１がその場で回転すると共に、各係合突起２９ａ，３２ａが係合凹所２２ｂ，２２ｃ内をスライドし、略Ｘ字形に交差して連結されている外部脚片２９および内部脚片３２はキートップ２３側から見て次第に交差する角度を増していき、それに伴い操作片３０がクリックゴム２４の駆動部２４ｂを下方へ押し込んでいくので、駆動部２４ｂを所定量下降させた時点で、側壁部２４ａが座屈してクリック感が生起されるとともに、該駆動部２４ｂが勢いよく押し込まれてメンブレンスイッチ１６の上部シート１７に衝突し、その結果、該上部シート１７が下方へ撓んで可動接点１８が固定接点２０に接触し、図２に示すオフ状態から図３に示すオン状態へのスイッチングが行われる。
【００１８】また、かかるオン状態で操作者がキートップ２３に対する押圧操作力を除去すると、座屈していたクリックゴム２４が自らの弾性で元の形状に復帰するので、駆動部２４ｂの上昇に伴って操作片３０が押し上げられていき、よって折り畳まれていた両リンク部材２６，２７が起立していきキートップ２３が初期位置まで押し上げられるとともに、上部シート１７の撓みが解消されて可動接点１８が固定接点２０から離間し、オフ状態に戻る。
【００１９】このように上記実施例は、リンク部材２６，２７を組み合わせてなるキートップ保持体２５を用いてキートップ２３を支持し、該キートップ２３の高さ位置に応じて交差角度が変更自在な両リンク部材２６，２７の各脚片２９，３２をハウジング２２で位置規制するというものなので、ハウジング２２に従来品のようなガイド壁を立設しなくともキートップ２３をまっすぐに昇降させることができ、しかもキートップ２３の昇降動作に支障をきたすような部品どうしの引っ掛かりも起こりにくくなっており、そのため操作性や信頼性を損なうことなく押釦スイッチの大幅な薄型化が実現されている。
【００２０】さらに、上記実施例では、内側のリンク部材２７の内部脚片３２の先端が外側のリンク部材２６の支持軸２８に当接しないように寸法設定してあるので、両リンク部材２６，２７を、図６（ｄ）に示すように真横に倒れるまで折り畳むことができ、そのためキートップ２３のストローク最下点を極めて低い位置に設定できるという利点があり、押釦スイッチの薄型化を促進するうえで好都合である。
【００２１】また、上記実施例で用いたキートップ保持体２５は、両リンク部材２６，２７の各脚片２９，３２の交差部で連結ピン２９ｂを長孔３２ｂに沿ってスライド自在となし、かつ各脚片２９，３２の先端部の係合突起２９ａ，３２ａをハウジング２２に対してスライド自在となすことにより、各脚片２９，３２の基端側に位置する２本の支持軸２８，３１の間隔を一定に保ったまま、両リンク部材２６，２７が折り畳めるようになっているので、キートップ２３を両支持軸２８，３１に固定する支持構造が実現されている。すなわち、例えば各脚片２９，３２の交差部を回動中心として両リンク部材２６，２７を折り畳むこともできるが、その場合にはキートップ２３が両リンク部材２６，２７に対してスライド自在な支持構造を採用しなければならず、該キートップ２３の裏面の形状が複雑化したり大形化する虞がある。しかるに、この実施例のように各脚片２９，３２の基端部を横ずれさせることなく両リンク部材２６，２７が折り畳めれば、キートップ２３はたんに支持軸２８，３１に固定できさえすればよいので、図２，３に示す如く該キートップ２３の裏面形状は簡単かつ小形で済み、よって成形性が良好で薄型化にも好適である。なお、キートップ２３はキートップ保持体２５に対してスナップインによる取付が行えるので、組立性も良好である。
【００２２】しかも、上記実施例で用いたキートップ保持体２５は、各外部脚片２９の外向きの係合突起２９ａをそれぞれハウジング２２の内向きの係合凹所２２ｂに係合させ、かつ各内部脚片３２の内向きの係合突起３２ａをそれぞれハウジング２２の外向きの係合凹所２２ｃに係合させることにより、各脚片２９，３２ひいては両リンク部材２６，２７がハウジング２２によって位置規制できるようにしてあるので、交差部どうしを連結させている外部脚片２９および内部脚片３２は常に離反方向から位置規制されることになる。したがって、これら両脚片２９，３２の連結が保証されるとともに、強い外力が加わっても各係合突起２９ａ，３２ａが対応する係合凹所２２ｂ，２２ｃから外れにくく、キートップ保持体２５のハウジング２２からの脱落事故が未然に防止されている。
【００２３】さらにまた、上記実施例で用いたキートップ保持体２５には、一方のリンク部材２６に操作片３０が設けてあり、操作者がキートップ２３を押し込んでいくと該操作片３０がクリックゴム２４の駆動部２４ｂを介して可動接点１８を押圧駆動するようになっているので、キートップ２３の裏面からステムを省略し、スイッチングに必要な該駆動部２４ｂの下降量を該キートップ２３の作動ストロークよりも小さく設定することが可能となっている。すなわち、操作片３０を有するリンク部材２６は外部脚片２９の先端部を可動支点とする回動を行うが、駆動部２４ｂの天面に弾接する操作片３０の先端部の回動半径は、キートップ２３に直接押し込まれる支持軸２８の回動半径の約半分なので、該駆動部２４ｂの押し込み量をキートップ２３の押し込み量の約半分で済ますことができ、その結果、操作に伴うクリックゴム２４の変形量が少なくなってその寿命が延び、長期に亘って高信頼性が維持できる。そしてまた、作用点たる操作片３０の先端部の回動半径が、力点たる支持軸２８の回動半径の約半分であることから、てこの原理により、該支持軸２８に付与する押圧操作力が小さくても、該操作片３０を介してクリックゴム２４を大きな力で押し込むことができ、よって押圧操作力の軽減化が図れるという利点もある。しかも、上記実施例では操作片３０自体が弾性片であって、クリックゴム２４の駆動部２４ｂをストローク最下点まで押し込んだ後に該操作片３０が若干撓むので、極めて薄型の押釦スイッチでありながら確実にオーバーストロークが得られ、良好な操作感触が期待できる。
【００２４】なお、上記実施例では外側のリンク部材に設けた操作片をクリックゴムに弾接させているが、同様の操作片を内側のリンク部材に設けたり、クリックゴム以外の弾性部材で両リンク部材を上方へ付勢したり、あるいは弾性部材を介さずに可動接点を直接押圧駆動できる操作片を採用するなどしてもよい。また、両リンク部材の連結構造やキートップに対する支持構造、ハウジングに対する係合構造等が適宜選択可能であることは、言うまでもない。
【００２５】
【発明の効果】以上説明したように、キートップの高さ位置に応じて交差角度が変更自在となるように連結した両リンク部材の外部脚片および内部脚片を、ハウジングによって離反方向から位置規制するという本発明によれば、ハウジングにガイド壁を立設する必要がなくて、キートップの昇降動作に支障をきたさずに押釦スイッチが大幅に薄型化できるという優れた効果を奏し、また、外部脚片および内部脚片の連結が保証されるとともに、両リンク部材のハウジングからの脱落が防止できるので、強い外力が加わっても高信頼性が維持できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】実施例たる押釦スイッチの内部構造を示す平面図である。
【図２】該押釦スイッチのオフ状態の断面図である。
【図３】該押釦スイッチのオン状態の断面図である。
【図４】該押釦スイッチに組み込まれるキートップ保持体の斜視図である。
【図５】該キートップ保持体の分解斜視図である。
【図６】該キートップ保持体の動作説明図である。
【図７】従来の押釦スイッチを示す断面図である。
【符号の説明】
１６メンブレンスイッチ（スイッチ素子）
１８可動接点
２０固定接点
２２ハウジング
２２ｂ，２２ｃ係合凹所
２３キートップ
２４クリックゴム（弾性部材）
２５キートップ保持体
２６（第１の）リンク部材
２７（第２の）リンク部材
２８支持軸（第１の支持部）
２９外部脚片
２９ａ係合突起
２９ｂ連結ピン（交差部）
３０操作片
３１支持軸（第２の支持部）
３２内部脚片
３２ａ係合突起
３２ｂ長孔（交差部）

【特許請求の範囲】
【請求項１】ハウジングの上方で昇降自在に保持されたキートップと、該キートップの下方に配置されて該キートップを上方へ付勢する弾性部材と、可動接点を固定接点に対向せしめたスイッチ素子とを備え、上記弾性部材に抗して上記キートップを押し込むことにより上記可動接点が上記固定接点に接触してスイッチングが行われる押釦スイッチにおいて、先端部に外向きの係合突起を有して平行に延びる一対の外部脚片を、上記キートップの裏面片側を支持するための第１の支持部が橋絡した形状の第１のリンク部材と、先端部に内向きの係合突起を有して上記外部脚片に対し平行かつ内側で交差する向きに延びる一対の内部脚片を、上記キートップの裏面他側を支持するための第２の支持部が橋絡した形状の第２のリンク部材とを備え、上記外部脚片および上記内部脚片を互いの交差する角度が変更自在となるようにそれぞれの交差部にて連結し、これら両リンク部材を上記弾性部材で上方へ付勢するとともに、上記ハウジングに、上記外部脚片の上記係合突起を遊挿して係合可能な一対の内向きの係合凹所と、上記内部脚片の上記係合突起を遊挿して係合可能な一対の外向きの係合凹所とを設けたことを特徴とする押釦スイッチ。
【請求項２】請求項１の記載において、上記第１および第２のリンク部材のうち少なくともいずれか一方に、上記可動接点を押圧駆動可能な操作片を設けたことを特徴とする押釦スイッチ。
【請求項３】請求項２の記載において、上記操作片を上記弾性部材に弾接させたことを特徴とする押釦スイッチ。

【図１】