説明

入力装置および入力装置におけるキースイッチ

【課題】安定してキー操作ができるように、キー部材の安定的な押下げ構造を採用した、入力装置および入力装置におけるキースイッチを提供する。
【解決手段】押込み操作されるキー部材11と、キー部材11を復元する方向に付勢する復元部12を介して押込み操作可能に支持する筐体13と、筐体13にキー部材11を押込み操作される方向に対して、キー部材11の押込み操作面11tが一定角度を維持する状態で摺動案内する摺動案内部14と、を備える。

【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、入力装置および入力装置におけるキースイッチに関するものである。
【背景技術】
【0002】
ノート型のパーソナルコンピュータのキーボードに搭載されるキースイッチとしては、第1のリンクと第2のリンクとがそれぞれの腕部の先端で互いに噛合して逆V字状に配されてなるリンク機構によって、キー部材を支持する構成としているものがある(例えば特許文献1参照)。
【0003】
また、例えば機器操作のための操作指令を出すリモコンに搭載されるスイッチ(押しボタンスイッチ等)において、キー部材の頂部が長方形状のものであって、筐体に1本の揺動型の金属リンクを介して連結されると共に、筐体底部に配置された弾性復元部材により、キー部材の頂部が筐体上面から突没可能に支持されたものが知られている。
金属リンクの存在により、キー部材の頂部の左右隅などの片寄った箇所を押しても、キー部材全体を筐体に対し傾きを生ずることなく押し下げることができる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0004】
【特許文献1】特開2006−332072号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0005】
キースイッチにおいて、キー部材の形状に関わらず、押込み操作面の中心から片寄った部位を押込み操作しても、キー部材を傾けることなく、押し込むことができるようにすることが望まれている。
【課題を解決するための手段】
【0006】
本発明の一態様では、キースイッチであって、押込み操作される押込み操作面を有するキー部材と、キー部材を初期位置に復帰させる復元部と、キー部材を復元部の反発の下で押込み操作可能に支持すると共に、キー部材の側面を摺動可能に支持する筐体と、キー部材の側面と筐体との間に設けられ、キー部材の押込み操作面が、押込み操作方向に対して、一定角度を維持する状態で、キー部材を摺動式に案内する摺動案内部と、を備えたことを特徴とする。
【0007】
これにより、キー部材の押込み操作面の中心から片寄った部位を押込み操作しても、キー部材は、摺動案内部によって押込み操作面が、押込み操作方向に対して一定角度を維持する状態で押し込まれる。
【0008】
上記構成において、摺動案内部は、キー部材の互いに反対側の両側面に対向するように筐体に配設された、筐体側摺動案内部材と、筐体側摺動案内部材と係合可能に、キー部材の両側面に付設されるキー部材側摺動案内部材とを備えることができ、キー部材を押込み方向に沿って往復動可能に案内し、筐体側摺動案内部材およびキー部材側摺動案内部材には、いずれか一方にキー部材の押込み方向に延在するリブと、いずれか他方にリブを往復動可能に受容する案内溝とを設けることができる。
【0009】
キー部材側摺動案内部材は、キー部材の両側面を含む外周全体を取り囲むように設けることができる。
【0010】
筐体側摺動案内部材は、キー部材側摺動案内部材を取り囲むように設けることができる。
【0011】
復元部は、キー部材の押込み方向筐体底部側に配置することができる。
【0012】
キー部材は、キャップ状部材で構成することができる。
【0013】
キー部材を摺動案内部と共に一定角度を維持する状態で案内する一対のギヤリンクを具備することができる。
【0014】
本発明の他の態様では、複数のキースイッチを筐体に配設した入力装置において、キースイッチは、押込み操作される押込み操作面を有するキー部材と、キー部材を初期位置に復帰させる復元部と、キー部材を復元部の反発の下で押込み操作可能に支持すると共に、キー部材の側面を摺動可能に支持する筐体と、キー部材の側面と筐体との間に設けられ、キー部材の押込み操作面が、押込み操作方向に対して、一定角度を維持する状態で、キー部材を摺動式に案内する摺動案内部と、を備えたことを特徴とする。
【0015】
これにより、個々のキースイッチが、キー部材の押込み操作面の中心から片寄った部位を押込み操作されても、キー部材は、摺動案内部によって押込み操作面が一定角度を維持する状態で押し込まれるという操作特性を有するので、入力装置として全体が、安定した操作応答性を発揮することができる。
【発明の効果】
【0016】
本発明によれば、キースイッチにおいて、キー部材の形状に関わらず、押込み操作面の中心から片寄った部位を押込み操作しても、キー部材を傾けることなく、押し込むことができ、操作性のよい、安定した操作感をもたらすキースイッチを実現することができる。
【図面の簡単な説明】
【0017】
【図1】入力装置の一例を模式的に示す平面図である。
【図2】キースイッチの第1実施形態を模式的に示す断面図である。
【図3】図2のIII−III線に沿った断面図である。
【図4】キースイッチの第2実施形態を模式的に示す断面図である。
【図5】キースイッチの第3実施形態を模式的に示す断面図である。
【図6】キースイッチの第4実施形態を模式的に示す断面図である。
【図7】キースイッチの第5実施形態を模式的に示す断面図である。
【図8】図7のVIII−VIII線に沿った断面図である。
【図9】図8に示すキースイッチの復元部およびギヤリンクの斜視図である。
【発明を実施するための形態】
【0018】
以下、本発明の種々の実施形態を、添付図に基づいて詳細に説明する。
【0019】
図1に、入力装置S(例えばパソコン等、情報端末のキーボード)の一例を示す。入力装置Sには、複数のキースイッチ10が搭載される。
図2及び図3にこのキースイッチ10の1ユニットの第1実施形態を模式的に示す。
キースイッチ10は、押込み操作される押込み操作面を有するキー部材11と、キー部材11を初期位置に復帰させる復元部12と、キー部材11を復元部12の反発の下で押込み操作可能に支持すると共に、キー部材11の側面11sを摺動可能に支持する筐体13と、キー部材11の側面11sと筐体13との間に設けられ、キー部材11の押込み操作面11tが、押込み操作方向に対して、一定角度を維持する状態で、キー部材11を摺動式に案内する摺動案内部14と、を備えたものである。
【0020】
筐体13は、所定数のキースイッチ10が所定位置に、キー部材11の押込み操作面11tが上部筐体13aから突出するようにキー部材11を収容する内部空間を有する。
上部筐体13aには、キースイッチ10の配置位置に、キー部材11の押込み操作面11tが上部筐体13aから突出するように開口部15が形成される。
また、筐体13内のキースイッチ10の配置位置の底部には、開口部15に合わせて後述する復元部12が配置される。
さらに、上部筐体13aの内側下面には、開口部15を挟んで、鉛直方向に垂下する一対の区画枠16と、各区画枠16の内側に一定間隔を空けて、後述する筐体側摺動案内部材を位置決め配置するための位置決め板17とが、上部筐体13aと一体的に設けられている。
【0021】
キー部材11は、軟質で、弾性に富む例えばシリコーンゴムによって構成することができる。キー部材11は、図示しているように、キー部材11の形状が略長方形状となっており、また、キー部材11の中間位置から筐体13の底部寄りの位置にかけて、後述するキー部材側摺動案内部材と係合させるための第1、第2段部11d、eが形成されている。これら第1、第2段部11d、eは、キー部材11の長手側両側面に亘って、それぞれ一定幅の寸法に形成されている。
そして、キー部材11の筐体13の底部寄りの位置には、キー部材11と一体的に連なり、キー部材11を支持する復元部12が配設されている。復元部12は、キー部材11と一体的に構成されている。勿論、キー部材11とは、別構成のものであってもよい。ここでの復元部12は、筐体13の底部にあって、上部筐体13aから垂下された双方の区画枠16の下方に配置されるベース部12bと、ベース部12bから、斜め上方に突出するバネ支柱部12sと、バネ支柱部12sにより支持されたキー部材11の基部としての復元上部12tとを有している。
復元上部12tと筐体13の底部との間に第1の空間が設けられると共に、復元上部12t及びバネ支柱部12sの外面の外側に第2の空間が設けられ、キー部材11の押込み操作によって、復元上部12tが筐体13の底部に接すると共に、バネ支柱部12sをバネ支柱部12sの復元力に抗して第2の空間に向けて変形屈曲させる構成である。
さらに、復元上部12t直下の筐体13の底部には、図示は省略するが、例えば電気的接点を有するシート状スイッチ、すなわち、2枚のフィルム状回路基板に担持されて対向配置される一対の導通接点からなるメンブレンスイッチが配設されている。
なお、図3においては、キー部材11は、中実状で復元部12と一体構成のものとして示されているが、キー部材11は、二点鎖線で示すように中空のキャップ状の素材として構成してもよい。これによりキー部材11の材料費を削減することができ、複数のキー部材11を搭載する入力装置S全体の軽量化が図られる。
【0022】
キースイッチ10の摺動案内部14は、筐体13とキー部材11との間に介在されるもので、キー部材11の互いに反対側の両側面に対向するように筐体13に配設された、筐体側摺動案内部材20と、筐体側摺動案内部材20と係合可能に、キー部材11の両側面に付設されて、キー部材11を押込み方向に沿って往復動可能に案内するキー部材側摺動案内部材21とを備えている。
【0023】
筐体側摺動案内部材20は、筐体13内の空間において、互いに対向する区画枠16に隣接する位置決め板17と、各区画枠16の中央に、キー部材11に向けて突設した突枠16aとを位置決め手段として、キー部材11の互いに反対側の両側面に対向するように配設されている。
筐体側摺動案内部材20は、筐体13の底部に配置される復元部12のベース部12bの上方に位置して、位置決め板17を挟む外側案内部材20aと内側案内部材20bとを有する。外側案内部材20aは、区画枠16に当接しており、且つ区画枠16の突枠16aに当接している。内側案内部材20bは、後述するキー部材側摺動案内部材21に接している。
【0024】
キー部材側摺動案内部材21は、上述のキー部材11における中間位置から復元部12寄りの第1、第2段部11d、eを介して係合当接し、一体的に連動するようにキー部材11と接着している。なお、前述の筐体側摺動案内部材20は、例えばPOM樹脂を用いて作製することができる。キー部材側摺動案内部材21は、例えばABS樹脂、あるいは、PC(ポリカーボネート)樹脂を用いて作製することができる。また、筐体側摺動案内部材20とキー部材側摺動案内部材21の樹脂は異種材を使用し、互いの樹脂に対して摩擦係数の少ない樹脂を選択する。
筐体側摺動案内部材20およびキー部材側摺動案内部材21は、キー部材側摺動案内部材21に設けた、キー部材11の押込み方向、筐体13底部側に向かって延在するリブ21aが、筐体側摺動案内部材20における内側案内部材20bに設けた案内溝20cに、上下方向に案内昇降可能に嵌入されて構成されている。さらに、内側案内部材20bとキー部材側摺動案内部材21とは、キー部材側摺動案内部材21の長手方向の両端部近傍の位置に設けた摺動突起21bを以って接触している。摺動突起21bによって、内側案内部材20bとキー部材側摺動案内部材21との間に微小な隙間が生じ、内側案内部材20bとキー部材側摺動案内部材21との間の接触抵抗を抑制して、キー部材側摺動案内部材21の昇降動作を円滑なものとしている。
【0025】
次に、以上のように構成されるキースイッチ10について、キー操作時の動作、作用を説明する。
操作者がキー部材11の押込み操作面11tを押込んでいくと、キー部材11の押込み操作面11tは上部筐体13aの開口部15を介して筐体13内に下降せしめられる。
そうすると、キー部材11は、一体的に接着されたキー部材側摺動案内部材21に設けた、キー部材11の押込み方向、すなわち、筐体13底部側に向かうリブ21aが、筐体側摺動案内部材20における内側案内部材20bに設けた案内溝20cに沿って摺動する。また、内側案内部材20bとキー部材側摺動案内部材21における摺動突起21bが摺動する。これにより、キー部材11は、復元部12のバネ支柱部12sの復元力に抗して、一体的に接着されたキー部材側摺動案内部材21と共に下降する。すると、バネ支柱部12sは、復元上部12t及びバネ支柱部12sの外面の外側の第2空間に向けて変形屈曲し、復元上部12tが筐体13の底部に設けられたメンブレンスイッチを押圧して閉成することができる。
【0026】
この際、キー部材11は、長手側側面にキー部材側摺動案内部材21が一体的に接着され、キー部材側摺動案内部材21が筐体側摺動案内部材20における内側案内部材20bと摺動突起21bを介して接触しており、しかも、キー部材側摺動案内部材21に設けたリブ21aが、内側案内部材20bに設けた押込み方向の案内溝20cを摺動するので、キー部材11は、押込み方向に沿う軸方向に対して傾きを生ずることなく、円滑に昇降することができるのである。
すなわち、リブ21aと案内溝20cの左右の隙間で、キー部材11を押込むときにキー部材11の長手方向の傾きを規制することができる。一方、内側案内部材20bと摺動突起21bとの隙間でキー部材11を押込むときにキー部材11の短手方向の傾きを規制することができる。
このように、キー部材11は、押込み方向に沿う軸方向以外は、動きが規制されているので、キー部材11のキートップのいずれの箇所を押込んでも、押込み力により、キー部材11は、押込み方向に沿う軸方向に対して傾きを生ずることなく、昇降することができ、押込み操作面が傾斜するというようなことはない。
【0027】
図4は、第2実施形態に係るキースイッチ30を模式的に示す。
キースイッチ30は、実質的な構成は、第1実施形態のキースイッチ10と同じであり、一部相違しているだけである。キースイッチ30は以下、相違点のみを説明し、その他重複する構成要素については、同符号を付して、その説明を省略する。
【0028】
キースイッチ30では、キー部材11に対し、摺動案内部14におけるキー部材側摺動案内部材31は、キー部材11外周全体を筒状に取り囲み、キー部材11の外周部11rに一体的に接着している。このキー部材側摺動案内部材31においても、キー部材11の押込み方向、筐体13底部側に向かって延在するリブ31aが、筐体側摺動案内部材20における内側案内部材20bに設けた案内溝20cに上下方向に案内昇降可能に嵌入している。
【0029】
このようなキースイッチ30によれば、キー部材11外周に、キー部材側摺動案内部材31が一体的に接着されているので、構造がより単純化し、キー部材11は、押込み方向に沿う軸方向に対して傾きを生ずることなく昇降することができ、押込み操作面が傾斜するというようなことはない。
【0030】
図5は、第3実施形態によるキースイッチ40を示す。
キースイッチ40においては、摺動案内部14におけるキー部材側摺動案内部材41が、キー部材11外周全体を筒状に取り囲み、さらに、キー部材側摺動案内部材41の外周部41rを、筐体側摺動案内部材20の内側案内部材42が筒状に取り囲む構成としている。このキー部材側摺動案内部材41においても、キー部材11の押込み方向、筐体13底部側に向かって延在するリブ41aが、筐体側摺動案内部材20における内側案内部材42に設けた案内溝20cに上下方向に案内昇降可能に嵌入しており、また、キー部材側摺動案内部材41および内側案内部材42とは、キー部材側摺動案内部材41の長手方向の両端部近傍の位置に設けた摺動突起41bを以って接触している。
【0031】
キースイッチ40によれば、摺動案内部14におけるキー部材側摺動案内部材41が、キー部材11外周全体を筒状に取り囲み、さらに、キー部材側摺動案内部材41の外周部41rを、筐体側摺動案内部材20の内側案内部材42が筒状に取り囲む構造であるので、構造がより単純化する。
【0032】
図6は、第4実施形態によるキースイッチ50を示す。
キースイッチ50では、図5に示すキースイッチ40におけるキー部材11外周全体を筒状に取り囲むキー部材側摺動案内部材41および筐体側摺動案内部材20の内側案内部材42において、キー部材側摺動案内部材41と内側案内部材42とが、キー部材側摺動案内部材41に一対のリブ50a、50bが形成され、これらリブ50a、50bに対応して、筐体側摺動案内部材20における内側案内部材42に一対の案内溝51a、51bが形成された構成としている。
【0033】
キースイッチ50では、キー部材側摺動案内部材41に設けた一対のリブ50a、50bが、筐体側摺動案内部材20における内側案内部材42に設けた一対の案内溝51a、51bを摺動するので、キー部材11は、押込み方向に沿う軸方向に対して傾きを生ずることなく、一層安定して昇降させることができるのである。
【0034】
図7、図8は、ノートパソコンのキーボードに搭載した、第5実施形態によるキースイッチ60を示す。
キースイッチ60においても、キーボードの筐体13に、上部筐体13aの下方に垂下する区画枠16で、長方形状に囲って、1ユニットの位置を決定し、この区画枠16内に長方形状のキー部材11を、摺動案内部14に沿って、いわゆるギヤリンクの案内作用及び復元部61の復元力の作用下に、上部筐体13aから突出退動可能に構成している。
キー部材11は、長方形状の蓋状のもので、裏面に後述する復元部61を直結している。
キースイッチ60においては、摺動案内部14は、キー部材11の長辺側に突設された一対のリブ62a、62bを、筐体側摺動案内部材20における内側案内部材20bに設けた一対の案内溝63a、63bに沿って、キー部材11を上下に摺動させる構成である。
【0035】
キースイッチ60は、復元位置を互いの先端部が噛合いつつ三角頂点状に起伏する一対のギヤリンク64a、64bと、一対のギヤリンク64a、64bを介してキー部材11に復元力を付勢する復元部61(以下、弾性ドーム状部材61)とを具備する(図9参照)。
【0036】
このようなギヤリンク64a、64b及び弾性ドーム状部材61を用いたことにより、弾性ドーム状部材61を長方形状の蓋状のキー部材11の裏面に直結した構造として、キー部材11の高さを抑えたものとすることができる。しかも、キー部材11の長辺側に突設された一対のリブ62a、62bを、筐体側摺動案内部材20における内側案内部材20bに設けた一対の案内溝63a、63bに沿って、キー部材11を上下に摺動させる構造であるので、キー部材11は、押込み方向に沿う軸方向に対し傾きを生ずることなく、一層安定して、上部筐体13aから突出退動することができる。
【符号の説明】
【0037】
10 キースイッチ
11 キー部材
11s 側面
11t 押込み操作面
11d 第1段部
11e 第2段部
11r 外周部
12 復元部
12b ベース部
12s バネ支柱部
12t 復元上部
13 筐体
13a 上部筐体
14 摺動案内部
15 開口部
16 区画枠
17 位置決め板
20 筐体側摺動案内部材
20a 外側案内部材
20b 内側案内部材
20c 案内溝
21 キー部材側摺動案内部材
21a リブ
21b 摺動突起
30 キースイッチ
31 キー部材側摺動案内部材
40 キースイッチ
41 キー部材側摺動案内部材
41a リブ
41r 外周部
42 内側案内部材
50 キースイッチ
50a、50b リブ
51a、51b 案内溝
60 キースイッチ
61 弾性ドーム状部材
62a、62b リブ
63a、63b 案内溝
64a、64b ギヤリンク
S 入力装置

【特許請求の範囲】
【請求項1】
キースイッチであって、
押込み操作される押込み操作面を有するキー部材と、
該キー部材を初期位置に復帰させる復元部と、
該キー部材を該復元部の反発の下で押込み操作可能に支持すると共に、前記キー部材の側面を摺動可能に支持する筐体と、
前記キー部材の前記側面と前記筐体との間に設けられ、前記キー部材の前記押込み操作面が、押込み操作方向に対して、一定角度を維持する状態で、前記キー部材を摺動式に案内する摺動案内部と、
を備えたことを特徴とするキースイッチ。
【請求項2】
前記摺動案内部は、前記キー部材の互いに反対側の両側面に対向するように前記筐体に配設された筐体側摺動案内部材と、該筐体側摺動案内部材と係合可能に前記キー部材の前記両側面に付設されるキー部材側摺動案内部材とを備えて、前記キー部材を押込み方向に沿って往復動可能に案内し、
前記筐体側摺動案内部材および前記キー部材側摺動案内部材には、いずれか一方に前記キー部材の押込み方向に延在するリブと、いずれか他方に前記リブを往復動可能に受容する案内溝とが設けられている、請求項1に記載のキースイッチ。
【請求項3】
前記キー部材側摺動案内部材は、前記キー部材の前記両側面を含む外周全体を取り囲むように設けられている請求項2に記載のキースイッチ。
【請求項4】
前記筐体側摺動案内部材は、前記キー部材側摺動案内部材を取り囲むように設けられている請求項3に記載のキースイッチ。
【請求項5】
前記復元部は、前記キー部材の押込み方向筐体底部側に配置されている請求項1に記載のキースイッチ。
【請求項6】
前記キー部材は、キャップ状部材で構成されている請求項1から5のいずれか1項に記載のキースイッチ。
【請求項7】
前記キー部材を前記摺動案内部と共に一定角度を維持する状態で案内する一対のギヤリンクを具備する請求項5に記載のキースイッチ。
【請求項8】
複数のキースイッチを筐体に配設した入力装置において、
前記キースイッチは、押込み操作される押込み操作面を有するキー部材と、
該キー部材を初期位置に復帰させる復元部と、
該キー部材を該復元部の反発の下で押込み操作可能に支持すると共に、前記キー部材の側面を摺動可能に支持する筐体と、
前記キー部材の前記側面と前記筐体との間に設けられ、前記キー部材の前記押込み操作面が、押込み操作方向に対して、一定角度を維持する状態で、前記キー部材を摺動式に案内する摺動案内部と、
を備えたことを特徴とする入力装置。
【請求項9】
前記摺動案内部は、前記キー部材の互いに反対側の両側面に対向するように前記筐体に配設された、筐体側摺動案内部材と、該筐体側摺動案内部材と係合可能に、前記キー部材の前記両側面に付設されるキー部材側摺動案内部材とを備えて、前記キー部材を押込み方向に沿って往復動可能に案内し、
前記筐体側摺動案内部材および前記キー部材側摺動案内部材には、いずれか一方に前記キー部材の押込み方向に延在するリブと、いずれか他方に前記リブを往復動可能に受容する案内溝とが設けられている、請求項8に記載の入力装置。
【請求項10】
前記キー部材側摺動案内部材は、前記キー部材の前記両側面を含む外周全体を取り囲むように設けられている請求項9に記載の入力装置。
【請求項11】
前記筐体側摺動案内部材は、前記キー部材側摺動案内部材を取り囲むように設けられている請求項10に記載の入力装置。
【請求項12】
前記復元部は、前記キー部材の押込み方向筐体底部側に配置されている請求項8に記載の入力装置。
【請求項13】
前記キー部材は、キャップ状部材で構成されている請求項8から12のいずれか1項に記載の入力装置。
【請求項14】
前記キー部材を前記摺動案内部と共に一定角度を維持する状態で案内する一対のギヤリンクを具備する請求項12に記載の入力装置。

【図1】
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【図2】
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【図3】
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【図4】
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【図5】
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【図6】
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【図7】
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【図8】
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【図9】
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【公開番号】特開2013−77528(P2013−77528A)
【公開日】平成25年4月25日(2013.4.25)
【国際特許分類】
【出願番号】特願2011−218299(P2011−218299)
【出願日】平成23年9月30日(2011.9.30)
【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)】