押圧式入力装置
【課題】 キーボード装置などに設けられた押圧式入力装置において、キートップである操作体を常に安定した姿勢で昇降させることができるようにする。
【解決手段】 Ｙ方向に移動する案内部材５と昇降動作する操作体６が設けられ、操作体６でスイッチ機構が押される。操作体６に、主突起７１ｂが形成され、主突起７１ｂに押圧傾斜部７３ｂと制御傾斜部７２ｂとが形成され、その先部に幅寸法の大きい抜け止め部７５ｂが形成されている。案内部材５に穴部８１ｂが形成されており、主突起７１ｂが穴部８１ｂに挿入されると、容易に外れなくなる。操作体６が押されると、押圧傾斜部７３ｂによって案内部材５がＹ２方向へ押され、複数箇所に設けられた制御傾斜部７２ｂによって操作体６がＺ２方向へ引き込まれるため、操作体６が水平姿勢で安定して下降する。
【解決手段】 Ｙ方向に移動する案内部材５と昇降動作する操作体６が設けられ、操作体６でスイッチ機構が押される。操作体６に、主突起７１ｂが形成され、主突起７１ｂに押圧傾斜部７３ｂと制御傾斜部７２ｂとが形成され、その先部に幅寸法の大きい抜け止め部７５ｂが形成されている。案内部材５に穴部８１ｂが形成されており、主突起７１ｂが穴部８１ｂに挿入されると、容易に外れなくなる。操作体６が押されると、押圧傾斜部７３ｂによって案内部材５がＹ２方向へ押され、複数箇所に設けられた制御傾斜部７２ｂによって操作体６がＺ２方向へ引き込まれるため、操作体６が水平姿勢で安定して下降する。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、キーボード装置などの入力部に配置される押圧式入力装置に係り、特に、操作体を安定した姿勢で昇降動作させることができる押圧式入力装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
以下の特許文献１と特許文献２に、キーボード装置に使用される押圧式入力装置が開示されている。
【０００３】
この押圧式入力装置は、基板の上にＸ状に組まれたリンク機構が設けられ、キートップが前記リンク機構に支持されて、基板の表面に接近する下降方向と基板の表面から離れる上昇方向へ動作できるようになっている。キートップは弾性体によって上昇方向へ付勢されている。基板の表面にスイッチ機構が設けられており、キートップが下降する力によってスイッチ機構が動作させられる。
【０００４】
これらの押圧式入力装置は、Ｘ状に組まれたリンク機構によって、キートップの背面が４箇所で支持されているため、キートップが水平姿勢を保って昇降動作しやすくなっている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２０００−１６４０６６号公報
【特許文献２】特開２００１−１５５５８０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
特許文献１と特許文献２に記載されている押圧式入力装置は、基板とそれぞれのキートップとの間に、複数の部品を組み合わせたリンク機構を配置しているため、１つのキートップを組み付けるための部品点数が多くなる。また、リンク機構の４つの軸部を１つのキートップの背部に回動自在に組み付けることが必要であり、組み立て作業が煩雑である。
【０００７】
本発明は上記従来の課題を解決するものであり、少ない部品点数で構成できて、操作体を安定した姿勢で昇降動作させることができ、しかも組み立てが容易である押圧式入力装置を提供することを目的としている。
【０００８】
また本発明は、押圧力が作用していない状態で、操作体のがたつきを防止でき且つ操作体が不用意に外れるのを防止することができる押圧式入力装置を提供することを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明は、基板と、基板の面に向かう下降方向と前記面から離れる上昇方向へ移動自在な操作体と、前記操作体を上昇方向に付勢する付勢部材と、前記基板と前記操作体との間に位置して前記面に沿う案内方向へ移動自在な案内部材と、前記操作体によって動作させられる検知部とが設けられ、
前記操作体の案内方向に間隔を空けた位置から前記基板に向けて突出する複数の突起が一体に形成され、前記案内部材に、前記突起が個別に挿入される複数の穴部が形成されており、
それぞれの前記突起に、前記操作体の下降力を前記案内部材の案内方向への移動力に変換する押圧傾斜部と、前記案内部材の案内方向への移動力を前記操作体の下降力に変換する制御傾斜部とが形成され、それぞれの前記穴部の縁部に、前記押圧傾斜部と摺動する摺動部および前記制御傾斜部と摺動する摺動部が対向して形成されており、
それぞれの前記突起の先部に、対向する前記摺動部どうしの間隔よりも幅寸法が大きい抜け止め部が設けられていることを特徴とするものである。
【００１０】
本発明の押圧式入力装置は、操作体が押され、その下降力によって案内部材が水平な案内方向へ移動させられると、案内部材の移動力によって操作体が複数箇所で下降方向へ引き込まれる。そのため、操作体に偏った押圧力が作用しても安定した姿勢で下降動作できるようになる。
【００１１】
また、操作体から突出する突起に、押圧傾斜部と制御傾斜部とが設けられ、案内部材に、それぞれの突起が挿入される穴部が形成され、この穴部に押圧傾斜部および制御傾斜部と摺動する摺動部が設けられているため、基板上に案内部材を配置し、さらに操作体を配置して、操作体の突起を案内部材の穴部に挿入させるだけで組み立てを完了できる。しかも、突起の先部に幅寸法を拡張した抜け止め部が形成されているため、操作体が不用意に外れるのを防止できる。
【００１２】
本発明は、前記案内部材は、少なくとも１つの前記摺動部を含む部分が、他の領域よりも薄肉に形成されて弾性変形可能とされているものが好ましい。
【００１３】
上記構成では、薄肉部の弾性変形によって突起を穴部に挿入しやすくなり、挿入後は抜け止め部によって突起が穴部から抜けにくい構造となる。また、操作体を強制的に持ち上げると、前記薄肉部が弾性変形して突起を穴部から抜き出すことができ、分解作業を行えるようになる。
【００１４】
本発明は、前記突起と前記穴部が、前記操作体の中心を通過して前記面と並行に延びる中心線を挟む両側に配置されていることが好ましい。
【００１５】
あるいは、前記突起と前記穴部が、前記操作体の中心を通過して前記面と並行に互いに直交して延びる第１の中心線Ｏｘと第２の中心線Ｏｙのそれぞれを挟む両側に配置されていることが好ましい。
【００１６】
上記構成では、押圧傾斜部と制御傾斜部が中心線を挟む両側に配置されているので、操作体のどの位置を押しても、操作体を安定した姿勢で昇降動作させることが可能になる。
【００１７】
本発明は、前記付勢部材が弾性体で形成され、前記基板の上に前記検知部であるスイッチ機構が配置され、前記弾性体で前記スイッチ機構が押圧されるものである。
【発明の効果】
【００１８】
本発明は、基板と操作体との間に案内部材を配置するという簡単な構造で、操作体が水平姿勢を保って昇降動作できるようになる。また、操作体に形成された突起を案内部材に形成された穴部に挿入するだけで組み立てることができ、組み立てが容易であり、組み立て後は、操作体が不用意に外れることがない。
【図面の簡単な説明】
【００１９】
【図１】本発明の実施の形態の押圧式入力装置を示す分解斜視図、
【図２】押圧式入力装置を構成する操作体を上下逆向きで示す斜視図、
【図３】組み立てられた状態の押圧式入力装置を、図１のＩＩＩ−ＩＩＩ線で切断した断面図、
【図４】組み立てられた状態の押圧式入力装置を、図１のＩＶ−ＩＶ線で切断した断面図、
【図５】基板に形成された切り欠き部および案内縁部と、操作体に形成された摺動凸部との位置関係を示す平面図、
【図６】操作体に押圧力が作用していないときの押圧式入力装置を、図１のＶＩ−ＶＩ線で切断した断面図、
【図７】操作体が下降したときの押圧式入力装置を、図１のＶＩ−ＶＩ線で切断した断面図、
【図８】第１の押圧傾斜部と第２の押圧傾斜部および制御傾斜部による案内動作を動作別に示す拡大断面図、
【図９】図２に示す弾性体と検知部（スイッチ機構）の構造を示す拡大断面図、
【発明を実施するための形態】
【００２０】
図１に示すように、実施の形態の押圧式入力装置１は、基板２とその上に設置されたメンブレンシート３を有している。メンブレンシート３の上に付勢部材である弾性体４および案内部材５が設置され、その上にキートップである操作体６が配置されている。
【００２１】
押圧式入力装置１は、パーソナルコンピュータなどに装備されるキーボード装置に搭載される。実際の基板２およびメンブレンシート３は、図１に示すものよりも広い面積を有しており、複数組の弾性体４と案内部材５および操作体６が、基板２およびメンブレンシート３の上に配列している。ただし、各図では、基板２とメンブレンシート３を、１つの押圧式入力装置１の単位を構成する大きさのものとして示している。
【００２２】
図１に示す押圧式入力装置１は、基板２の表面２ａに沿う方向がＸ方向とＹ方向である。Ｚ１方向が表面２ａから離れる上昇方向であり、Ｚ２方向が表面２ａに接近する下降方向である。案内部材５は基板２の表面２ａを摺動してＹ１−Ｙ２方向に移動する。Ｙ２方向が、操作体６が下降するときに案内部材５が移動する案内方向である。
【００２３】
図１に示す基板２は金属板で形成されている。基板２は、Ｘ１側の縁部の２箇所から案内掛止部２１，２１がＺ１方向に折り曲げられて形成され、Ｘ２側の縁部の２箇所から案内掛止部２２，２２がＺ１方向へ折り曲げられて形成されている。案内掛止部２１，２１に、Ｙ方向に向けて細長く開口する係止長穴２１ａ，２１ａが形成され、案内掛止部２２，２２に、同じくＹ方向に向けて細長く開口する係止長穴２２ａ，２２ａが形成されている。
【００２４】
基板２は、中央部が支持部２３であり、支持部２３よりもＸ１側に切り欠き部２４が形成され、支持部２３よりもＸ２側に切り欠き部２５が形成されている。切り欠き部２４には中心側に案内縁部２４ａ，２４ｂが形成され、切り欠き部２５には中心側に案内縁部２５ａ，２５ｂが形成されている。案内縁部２４ａ，２４ｂはＹ方向に向けて所定の長さで形成され、案内縁部２５ａ，２５ｂもＹ方向に向けて所定の長さで形成されている。案内縁部２４ａと案内縁部２５ａは、Ｘ方向に間隔を空けて互いに平行でＹ方向へ直線状に形成されており、案内縁部２４ｂと案内縁部２５ｂも、Ｘ方向に間隔を空けて互いに平行でＹ方向へ直線状に形成されている。
【００２５】
メンブレンシート３は、中央部３ａが、基板２の支持部２３の上に設置され、少なくとも支持部２３と中央部３ａとが粘着剤を介して固定されている。中央部３ａよりもＸ１側に切り欠き部３ｂと３ｃが形成され、Ｘ２側に切り欠き部３ｄ，３ｅが形成されている。基板２に形成された案内掛止部２１，２１は、切り欠き部３ｂ，３ｂのそれぞれを通過してＺ１方向へ延び出ており、案内掛止部２２，２２は、切り欠き部３ｄ，３ｅのそれぞれを通過してＺ１方向へ延び出ている。基板２に形成された案内縁部２４ａは切り欠き部３ｂの内部に露出し、案内縁部２４ｂは切り欠き部３ｃの内部に露出している。また、案内縁部２５ａは切り欠き部３ｄの内部に露出し、案内縁部２５ｂは切り欠き部３ｅの内部に露出している。
【００２６】
図９の拡大断面図に示されているように、メンブレンシート３の中央部３ａのさらに中心部分に検知部であるスイッチ機構３０が設けられている。
【００２７】
図９に示すように、メンブレンシート３は、基部シート３１と可撓性の上部シート３２と、両シート３１，３２の間に位置するスペーサシート３３とを有している。基部シート３１と上部シート３２およびスペーサシート３３は、絶縁性の合成樹脂シートであり、互いに接着固定されている。
【００２８】
図９に示すように、スイッチ機構３０を構成する部分では、スペーサシート３３に穴が形成されており、基部シート３１と上部シート３２との間に空間部３５が形成されている。空間部３５の内部では、基部シート３１の上面に対を成す固定接点３６，３６が設けられ、上部シート３２の下面に可動接点３７が設けられている。固定接点３６，３６と可動接点３７は、金や銀などの薄膜で形成されている。
【００２９】
付勢部材である弾性体４は、合成ゴムなどで形成されている。図１と図９に示すように、弾性体４は、リング状の基部４１の下面が、メンブレンシート３の中央部３ａの表面に設置され、粘着剤または接着剤を介して固定されている。弾性体４は、基部４１の上部にテーパ形状の弾性変形部４２を有している。図９に示すように、基部４１と弾性変形部４２の内部は空洞部４６であり、空洞部４６の内部に、上部４５からＺ２方向に延びる押圧部４４が一体に形成されている。
【００３０】
弾性体４は、Ｚ方向へ圧縮された状態でメンブレンシート３と操作体６との間に配置されており、弾性体４の上部４５によって、操作体６が常に上昇方向（Ｚ１方向）へ付勢されている。弾性体４は操作体６の中央部に当接しており、操作体６はその中央部が上昇方向へ付勢されている。
【００３１】
操作体６がＺ２方向へ押されると、操作体６によって弾性体４が押し潰され、押圧部４４によってスイッチ機構３０が押される。この押圧力により、スイッチ機構３０において、上部シート３２が空間部３５内に向けて撓み、可動接点３７が固定接点３６，３６に接触してスイッチ機構３０がＯＦＦからＯＮに切り換えられる。
【００３２】
検知部として機能するスイッチ機構は、図９に示す構造に限定されるものではない。例えば、基部シート３１の上面に高抵抗体の膜が形成され、上部シート３２の下面に、前記高抵抗体よりも比抵抗の小さい低抵抗体の膜が形成され、高抵抗体の両端の抵抗値の変化が電圧変化などで検知されるものであってもよい。このスイッチ機構では、上部シート３２が撓んで低抵抗体が高抵抗体に接触したときに、検知出力を得ることができるとともに、低抵抗体と高抵抗体との接触面積の変化を抵抗値の変化として取り出して、操作体６の押圧力の変化を検知することが可能になる。
【００３３】
なお、３層構造のメンブレンシート３の代わりに、１枚の基部シート３１が使用され、基部シート３１の中央部に固定接点３６，３６や高抵抗体の膜が形成され、弾性体４の押圧部４４の下端に可動接点３７または低抵抗体の膜が形成されているものであってもよい。さらに、検知部およびスイッチ機構として、他の構造のものを使用することが可能である。
【００３４】
案内部材５は合成樹脂材料で形成されている。図１に示すように、案内部材５は、Ｚ方向の板厚寸法が、Ｘ方向とＹ方向の幅寸法よりも十分に薄い板形状である。
【００３５】
図１と図４および図５に示すように、案内部材５には、Ｙ１側に向く縁部５ａ付近から下降方向（Ｚ２方向）に向けて対を成して突出する摺動凸部５１と摺動凸部５２が一体に形成されている。摺動凸部５１と摺動凸部５２はＸ方向に間隔を空けて設けられており、摺動凸部５１と摺動凸部５２の互いに対向する面に縁摺動部５１ａ，５２ａが形成されている。また、図１と図４に示すように、摺動凸部５１と摺動凸部５２に、下向き（Ｚ２向き）の面摺動部５１ｂ，５２ｂが形成されている。面摺動部５１ｂと面摺動部５２ｂは、同一面上に形成されている。
【００３６】
図４と図５に示すように、摺動凸部５１は、基板２の切り欠き部２４の内部に挿入され、縁摺動部５１ａが、案内縁部２４ａに摺動自在に当接し、面摺動部５１ｂが基板２の表面２ａに摺動自在に当接している。同様に、摺動凸部５２は、基板２の切り欠き部２５の内部に挿入され、縁摺動部５２ａが、案内縁部２５ａに摺動自在に当接し、面摺動部５２ｂが基板２の表面２ａに摺動自在に当接している。
【００３７】
図５と図６に示すように、案内部材５には、Ｙ２方向に向く縁部５ｂ付近から下降方向に向けて対を成して突出する摺動凸部５３と摺動凸部５４が一体に形成されており、摺動凸部５３は、基板２に形成された切り欠き部２４に挿入され、摺動凸部５４は切り欠き部２５に挿入されている。摺動凸部５３に形成された縁摺動部５３ａが、基板２に形成された案内縁部２４ｂに摺動自在に当接し、摺動凸部５３に形成された面当接部が、基板２の表面２ａに摺動自在に当接している。同様に、摺動凸部５４に形成された縁摺動部５４ａが、基板２に形成された案内縁部２５ｂに摺動自在に当接しているとともに、摺動凸部５４に形成された面当接部が基板２の表面２ａに摺動自在に当接している。
【００３８】
図４に示すように、案内部材５には、Ｘ１側に向く縁部５ｃから下方向（Ｚ２方向）に突出する係止脚部５５が形成され、係止脚部５５にＸ１方向へ突出する係止突部５５ａが一体に形成されている。また、案内部材５には、Ｘ２側に向く縁部５ｄから下方向に突出する係止脚部５６形成され、係止脚部５６からＸ２方向へ突出する係止突部５６ａが一体に形成されている。
【００３９】
図１に示すように、Ｘ２側の係止脚部５６と係止突部５６ａは、Ｙ方向に間隔を空けて一対設けられている。図には現れていないが、Ｘ１側の係止脚部５５と係止突部５５ａも、同様にしてＹ方向に間隔を空けて一対設けられている。
【００４０】
案内部材５は、基板２のＸ１側に形成された案内掛止部２１，２１とＸ２側に形成された案内掛止部２２，２２との間で、基板２に押し付けるようにして組み付けられる。このとき、図５に示すように、案内部材５から下降方向（Ｚ２方向）へ突出する摺動凸部５１と５３が基板２の切り欠き部２４に挿入され、摺動凸部５２と５４が切り欠き部２５に挿入される。また、案内部材５のＸ２側に設けられた一対の係止脚部５６，５６がわずかに弾性変形して、図３と図４に示すように、係止突部５６ａ，５６ａが、基板２の案内掛止部２２，２２に形成された係止長穴２２ａ，２２ａに嵌合する。これとともに、案内部材５のＸ１側に設けられた一対の係止脚部５５，５５がわずかに弾性変形し、係止突部５５ａ，５５ａが、案内掛止部２１，２１に形成された係止長穴２１ａ，２１ａに嵌合する。
【００４１】
係止突部５５ａ，５５ａが係止長穴２１ａ，２１ａに嵌合し、係止突部５６ａ，５６ａが係止長穴２２ａ，２２ａに嵌合することで、案内部材５が基板２に離れることなく組み付けられる。図３に示すように、係止突部５６ａ，５６ａが係止長穴２２ａ，２２ａ内で移動できる範囲で、また係止突部５５ａ，５５ａが係止長穴２１ａ，２１ａ内で移動できる範囲で、案内部材５が基板２上でＹ１−Ｙ２方向へ移動可能になる。
【００４２】
図５に示すように、案内部材５に設けられた摺動凸部５１，５３の縁摺動部５１ａ，５３ａが基板２の案内縁部２４ａ，２４ｂを摺動し、摺動凸部５２，５４の縁摺動部５２ａ，５４ａが案内縁部２５ａ，２５ｂを摺動する。摺動凸部５１，５２は、案内部材５のＹ１側に向く縁部５ａ付近に設けられ、摺動凸部５３，５４が、案内部材５のＹ２側に向く縁部５ｂ付近に設けられて、摺動凸部５１，５２と摺動凸部５３，５４がＹ方向に長い距離を開けて配置されている。このように、案内部材５がＹ方向に距離を開けた位置で、４箇所の摺動凸部５１，５２，５３，５４によって、基板２上に支持されているため、案内部材５がＸ−Ｙ平面内で大きく傾いたり大きくがたつきを生じることなくＹ方向へスムースに案内されて移動できる。
【００４３】
図５に示すように、案内部材５に設けられた摺動凸部５１と摺動凸部５２とで基板２がＸ方向から挟まれ、摺動凸部５３と摺動凸部５４とで基板２がＸ方向から挟まれている。そのため、係止突部５５ａ，５５ａが係止長穴２１ａ，２１ａから外れにくく、係止突部５６ａ，５６ａが係止長穴２２ａ，２２ａから外れにくくなり、案内部材５が基板２上から不用意に離脱しにくくなる。
【００４４】
図１に示すように、案内部材５の中央部に、Ｚ１−Ｚ２方向に貫通する逃げ穴５７が形成されている。案内部材５が、基板２とメンブレンシート３の上に設置されると、前記弾性体４が前記逃げ穴５７の内部に位置する。弾性体４はメンブレンシート３の上面に固定されており、一方において、案内部材５がＹ１−Ｙ２方向へ移動するため、逃げ穴５７はＸ方向の内径寸法よりもＹ方向の内径寸法が大きい長穴である。
【００４５】
キートップである操作体６は合成樹脂材料で形成されている。図１と図２に示すように、操作体６は、Ｚ１側に現れている表面が押圧部６１である。操作体６には、Ｙ１側の縁部から下降方向（Ｚ２方向）へ一体に延びる側壁部６２ａと、Ｙ２側の縁部から下降方向へ一体に延びる側壁部６２ｂとが一体に形成され、Ｘ１側の縁部から下降方向へ一体に延びる側壁部６３ａと、Ｘ２側の縁部から下降方向へ一体に延びる側壁部６３ｂが一体に形成されている。側壁部６２ａ，６２ｂ，６３ａ，６３ｂが連続し、押圧部６１の外周の全周を囲む周壁部が形成されている。
【００４６】
図２に示すように、操作体６は、押圧部６１の下面６１ａと側壁部６２ａ，６２ｂ，６３ａ，６３ｂとで囲まれた空間部６４を有している。図９に示すように、前記弾性体４の上部４５は、空間部６４の内部に位置し、弾性体４の上面が押圧部６１の下面６１ａに当接している。
【００４７】
図２に示すように、操作体６には、Ｘ１側の側壁部６３ａの内側において、Ｙ１側とＹ２側のそれぞれの端部から下向き（Ｚ２方向）に突出する一対の摺動突部６６，６６が一体に形成され、Ｘ２側の側壁部６３ｂの内側において、Ｙ１側とＹ２側のそれぞれの端部から下向きに突出する一対の摺動突部６７，６７が一体に形成されている。
【００４８】
図３に示すように、基板２上に操作体６が組み付けられると、操作体６のＸ２側に設けられた摺動突部６７，６７が、基板２のＸ２側の縁部に形成された２つの案内掛止部２２，２２のＹ１側に向く縁部２２ｂとＹ２側に向く縁部２２ｃに当接する。また、操作体６のＸ１側に設けられた摺動突部６６，６６が、基板２のＸ１側の縁部に形成された２つの案内掛止部２１，２１のＹ１側に向く縁部２１ｂとＹ２側に向く縁部２１ｃに摺動する。摺動突部６６，６６で案内掛止部２１，２１がＹ方向の両側部から挟まれ、摺動突部６７，６７で案内掛止部２２，２２がＹ方向の両側から挟まれる。これにより、昇降案内部が構成されて、操作体６は、Ｙ１−Ｙ２方向へがたつくことなく、昇降方向（Ｚ１−Ｚ２方向）へのみ移動できるように組み付けられる。
【００４９】
そして、案内部材５の上に操作体６が装着されると、主当接部７０ａ，７０ｂ，７０ｃ，７０ｄにおいて、案内部材５と操作体６とが容易に分離しないように且つ相対移動できるように組み合わされる。主当接部７０ａ，７０ｂ，７０ｃ，７０ｄは、図２に示すように、操作体６の下面６１ａから斜め下向きに突出する主突起７１ａ，７１ｂ，７１ｃ，７１ｄと、図１に示すように、案内部材５に形成された４箇所の穴部８１ａ，８１ｂ，８１ｃ，８１ｄとで構成されている。
【００５０】
図１と図２に示すように、主当接部７０ａ，７０ｂと主当接部７０ｃ，７０ｄは、操作体６の中心を通って基板２の表面２ａと平行に延びる第１の中心線Ｏｘを挟んで両側に配置され、主当接部７０ａ，７０ｃと主当接部７０ｂ，７０ｄは、操作体６の中心を通り表面２ａと平行で第１の中心線Ｏｘと直交する第２の中心線Ｏｙを挟んで両側に配置されている。
【００５１】
図６と図７には、主当接部７０ｂと主当接部７０ｄが断面図で示されている。主当接部７０ｂでは、操作体６から延びる主突起７１ｂが、案内部材５に形成された穴部８１ｂに挿入されている。主突起７１ｂのＹ１方向に向く傾斜面は制御傾斜部７２ｂであり、主突起７１ｂのＹ２方向に向く傾斜面は第２の押圧傾斜部７３ｂである。図８に拡大して示すように、制御傾斜部７２ｂと第２の押圧傾斜部７３ｂは、互いに平行であり、案内部材５が移動する案内方向であるＹ２方向に向かうにしたがって、上昇方向（Ｚ１方向）に離れていく傾斜面である。図８に示すように、基板２の表面２ａに対する制御傾斜部７２ｂと第２の押圧傾斜部７３ｂの立ち上がり角度θ１はほぼ４５度である。この立ち上がり角度θ１は、例えば３０〜６０度の範囲で選択可能である。
【００５２】
図６と図８に示すように、案内部材５に形成された穴部８１ｂの縁部には、制御傾斜部７２ｂと摺動する第２の摺動部８２ｂと、第２の押圧傾斜部７３ｂと摺動する第３の摺動部８３ｂとが互いに対向して形成されている。第２の摺動部８２ｂと第３の摺動部８３ｂとの対向間隔が、穴部８１ｂの開口幅である。第３の摺動部８３ｂが形成されている部分では、案内部材５に薄肉部５８が形成されて、薄肉部５８がわずかに弾性変形できるようになっている。また、第２の摺動部８２ｂが形成されている部分も、案内部材５の他の部分よりの薄肉になっており、わずかに弾性変形可能である。
【００５３】
主突起７１ｂの先部（下端部）には、第２の押圧傾斜部７３ｂの下端部から連続して、表面２ａからの立ち上がり角度が第２の押圧傾斜部７３ｂよりも急になる拡張部７４ｂが形成され、主突起７１ｂの先部に、穴部８１ｂの開口幅すなわち第２の摺動部８２ｂと第３の摺動部８３ｂとの対向間隔よりも幅寸法Ｗ１が大きい抜け止め部７５ｂが一体に形成されている。
【００５４】
操作体６を組み付けるときに、主突起７１ｂの先部の抜け止め部７５ｂを案内部材５の穴部８１ｂ内に強制的に挿入すると、第３の摺動部８３ｂが設けられた薄肉部５８と第２の摺動部８２ｂが形成されている薄肉部分がわずかに弾性変形して、図６と図８に示すように、抜け止め部７５ｂが穴部８１ｂの内部に入り込む。その後は、主突起７１ｂが穴部８１ｂから抜け出にくくなる。
【００５５】
図６に示すＹ２側の主当接部７０ｄにおいても、操作体６に一体に設けられた主突起７１ｄに、制御傾斜部７２ｄと第２の押圧傾斜部７３ｄが形成されている。主突起７１ｄの先部には、拡張部７４ｄが形成されて、抜け止め部７５ｄが設けられている。穴部８１ｄには第２の摺動部８２ｄと第３の摺動部８３ｄが形成されている。操作体６が案内部材５に組みつけられるときは、第２の摺動部８２ｄが形成された部分がわずかに弾性変形し、抜け止め部７５ｄが穴部８１ｄに入り込む。
【００５６】
図１と図２に示すように、主当接部７０ａと主当接部７０ｂは、第２の中心線Ｏｙを挟んで線対称に構成されている。操作体６に設けられた主突起７１ａには、制御傾斜部７２ａと第２の押圧傾斜部７３ｂとが形成され、拡張部７４ａと抜け止め部７５ａが形成されている。図１に示すように、案内部材５に形成された穴部８１ａには、第２の摺動部８２ａと第３の摺動部８３ａとが形成され、第３の摺動部８３ａが形成された部分に薄肉部５８が形成されている。
【００５７】
主当接部７０ｃと主当接部７０ｄは、第２の中心線Ｏｙを挟んで線対称に構成されている。操作体６に設けられた主突起７１ｃには、制御傾斜部７２ｃと第２の押圧傾斜部７３ｃが形成され、拡張部７４ｃと抜け止め部７５ｃが形成されている。図１に示すように、案内部材５に形成された穴部８１ｃには、第２の摺動部８２ｃと第３の摺動部８３ｃとが形成されている。
【００５８】
それぞれの制御傾斜部７２ａ，７２ｃ，７２ｄの表面２ａからの立ち上がり角度およびそれぞれの第２の押圧傾斜部７３ａ，７３ｃ，７３ｄの表面２ａからの立ち上がり角度は、図８に示す制御傾斜部７２ｂおよび第２の押圧傾斜部７３ｂの立ち上がり角度θ１と同じである。
【００５９】
図２に示すように、操作体６には、Ｙ１側の側壁部６２ａの内側の中央に第１の押圧傾斜部７７ａが形成され、同じく側壁部６２ａの内側で且つＸ１側とＸ２側の両端部に第１の押圧傾斜部７７ｂ，７７ｂが一体に形成されている。Ｙ１−Ｙ２方向のほぼ中央部では、Ｘ１−Ｘ２方向に位置する側壁部６３ａ，６３ｂの内側の２箇所に第１の押圧傾斜部７８，７８が形成されている。
【００６０】
主突起７１ｃと主突起７１ｄとの中間位置にも第１の押圧傾斜部７９ａが形成されている。主突起７１ｃには、制御傾斜部７２ｃと並ぶ位置に第１の押圧傾斜部７９ｂが一体に形成され、主突起７１ｄにも、制御傾斜部７２ｄと並ぶ位置に第１の押圧傾斜部７９ｂが一体に形成されている。
【００６１】
図８には、操作体６のＹ１側に設けられた第１の押圧傾斜部７７ｂが示されている。第１の押圧傾斜部７７ｂは、Ｙ２方向に向かうにしたがって基板２の上昇方向（Ｚ１方向）に向かう傾斜面である。第１の押圧傾斜部７７ｂの基板２の表面２ａからの立ち上がり角度θ２は、制御傾斜部７２ｂおよび第２の押圧傾斜部７３ｂの立ち上がり角度θ１よりも大きく、θ２はほぼ６０度である。第１の押圧傾斜部７７ｂの立ち上がり角度θ２は、制御傾斜部７２ｂおよび第２の押圧傾斜部７３ｂの立ち上がり角度θ１よりも大きければよく、例えば５０〜７５度の範囲で選択可能である。
【００６２】
他の第１の押圧傾斜部７７ａ，７８，７９ａ，７９ｂは、図８に示した第１の押圧傾斜部７７ｂと同じ傾斜面であり、立ち上がり角度θ２も同じである。
【００６３】
図１に示すように、案内部材５のＹ１側の縁部５ａの上部に、第１の押圧傾斜部７７ａと摺動する第１の摺動部８７ａおよび、第１の押圧傾斜部７７ｂ，７７ｂとそれぞれ摺動する第１の摺動部８７ｂ，８７ｂが設けられている。案内部材５のＸ１側の縁部５ｃとＸ２側の縁部５ｄには、それぞれ突起が一体に形成されており、突起の上縁部が、第１の押圧傾斜部７８，７８と摺動する第１の摺動部８８，８８となっている。
【００６４】
案内部材５に形成された逃げ穴５７の縁部に凹部が形成され、この凹部の上縁部が、第１の押圧傾斜部７９ａと摺動する第１の摺動部８９ａとなっている。また案内部材５の穴部８１ｃのＸ１側の縁部と、穴部８１ｄのＸ２側の縁部に、第１の押圧傾斜部７９ｂ，７９ｂとそれぞれ摺動する第１の摺動部８９ｂ，８９ｂが形成されている。
【００６５】
図２に示すように、第１の押圧傾斜部７７ａ，７７ｂ，７７ｂと第１の摺動部８７ａ，８７ｂ，８７ｂとの摺動当接部は、主当接部７０ａ，７０ｂよりも、第１の中心線Ｏｘから離れた位置であって、操作体６のＹ１側の縁部に位置している。第１の押圧傾斜部７８，７８と第１の摺動部８８，８８との摺動当接部は、それぞれの主当接部７０ａ，７０ｂ，７０ｃ，７０ｄよりも、第２の中心線Ｏｙから離れた位置であって、操作体６のＸ１側とＸ２側の縁部に位置している。さらに、操作体６のＹ２側では、第１の押圧傾斜部７９ａ，７９ｂ，７９ｂが、制御傾斜部７３ｃ，７３ｄとＹ方向においてほぼ同じ位置に設けられている。
【００６６】
第１の押圧傾斜部７７ａ，７７ｂ，７８，７９ａ，７９ｂと第１の摺動部８７ａ，８７ｂ，８８，８９ａ，８９ｂとの摺動当接部は全部で８箇所であり、主当接部７０ａ，７０ｂ，７０ｃ，７０ｄの数よりも多くなっている。
【００６７】
次に、前記押圧式入力装置１の動作を説明する。
図３と図４と図６および図８（Ａ）は、操作体６にＺ２方向の押圧力が作用していない非操作状態を示している。非操作状態では、弾性体４の上昇方向（Ｚ１方向）への付勢力によって操作体６が上昇させられている。それぞれの主当接部７０ａ，７０ｂ，７０ｃ，７０ｄでは、制御傾斜部７２ａ，７２ｂ，７２ｃ，７２ｄと案内部材５に形成された第２の摺動部８２ａ，８２ｂ，８２ｃ，８２ｄとが摺動し、案内部材５がＹ１方向へ移動させられている。
【００６８】
図８（Ａ）に示すように、制御傾斜部７２ｂの立ち上がり角度θ１よりも第１の押圧傾斜部７７ｂの立ち上がり角度θ２の方が大きい。第１の押圧傾斜部７７ｂと第１の摺動部８７ｂとの当接点（ａ）と、制御傾斜部７２ｂと第２の摺動部８２ｂとの当接点（ｂ）との距離をＬ１とすると、第１の押圧傾斜部７７ｂの傾斜線Ｌａと制御傾斜部７２ｂの傾斜線Ｌｂとの間隔が、いずれかの場所においで必ず前記距離Ｌ１と一致する。
【００６９】
したがって、図８（Ａ）に示すように、操作体６に形成された主突起７１ｂと案内部材５に形成された穴部８１ｂとの間に隙間δが存在していたとしても、操作体６がＺ１方向へ上昇するときに、当接点（ｂ）において制御傾斜部７２ｂが第２の摺動部８２ｂに当接すると、当接点（ａ）において、第１の摺動部８７ｂが第１の押圧傾斜部７７ｂに当接する。
【００７０】
制御傾斜部７２ａ，７２ｂ，７２ｃ，７２ｄは４箇所に設けられ、第１の押圧傾斜部７７ａ，７７ｂ，７８，７９ａ，７９ｂは８箇所に設けられており、操作体６と案内部材５は、少なくとも３箇所の当接点（ａ）および少なくとも３箇所の当接点（ｂ）とで必ず当接することになり、非操作状態において、操作体６および案内部材５にがたつきが生じない。
【００７１】
図３に示すように、操作体６に形成された摺動突起６７，６７が案内掛止部２２，２２の縁部２２ｂ，２２ｃを摺動し、Ｘ１側においても摺動突部６６，６６が、案内掛止部２１，２１の縁部２１ｂ，２１ｃを摺動し、操作体６はＹ方向へ動くことなく昇降方向（Ｚ方向）へのみ動作できるようになっている。また、非操作状態では、図８（Ａ）に示すように、操作体６と案内部材５とが当接点（ａ）（ｂ）で当接し、主突起７１ｂが穴部８１ｂからＺ１方向へ抜け出ないように、操作体６と案内部材５とが互いに嵌合し合っている。したがって、非操作状態において、操作体６がＺ１方向へ容易に抜け出ることがない。
【００７２】
特に、それぞれの主突起７１ａ，７１ｂ，７１ｃ，７１ｄの先部に抜け止め部７５ａ，７５ｂ，７５ｃ，７５ｄが形成され、図６に示すように、抜け止め部７５ａ，７５ｂ，７５ｃ，７５ｄの幅寸法Ｗ１が、案内部材５に形成された穴部８１ａ，８１ｂ，８１ｃ，８１ｄの開口幅よりも大きいため、さらに操作体６がＺ１方向へ外れるのを防止できる。
【００７３】
ただし、図６に示すように、案内部材５は、第３の摺動部８３ａ，８３ｂの部分が薄肉部５８であり、第２の摺動部８２ａ，８２ｂ，８２ｃ，８２ｄが形成されている部分も薄肉部であるため、組み立て時にそれぞれの主突起７１ａ，７１ｂ，７１ｃ，７１ｄを穴部８１ａ，８１ｂ，８１ｃ，８１ｄに挿入するときに前記薄肉部が弾性変形することで比較的容易に組み付けることができる。また、操作体６を強制的に強い力でＺ１方向へ引っ張り上げると、前記薄肉部が弾性変形し、操作体６を取り外して押圧式入力装置１を分解することが可能である。
【００７４】
非操作状態から操作体６がＺ２方向へ押されると、図８（Ａ）に示すように、第１の押圧傾斜部７７ｂの下降力が当接点（ａ）において案内部材５の案内方向（Ｙ２方向）への移動力に変換される。第１の押圧傾斜部７７ｂの立ち上がり角度θ２よりも、第２の押圧傾斜部７３ｂの立ち上がり角度θ１の方が小さい。そのため、操作体６が少し下降し、第１の押圧傾斜部７７ｂに押されて案内部材５がＹ２方向へ移動し始めた直後に、第２の押圧傾斜部７３ｂが第３の摺動部８３ｂに当たる。その後は、操作体６の下降動作に伴って、図８（Ｂ）に示すように、案内部材５の第１の摺動部８７ｂが第１の押圧傾斜部７７ｂから離れ、第２の押圧傾斜部７３ｂによって案内部材５がＹ２方向へ移動させられる。
【００７５】
このように、操作体６が押されたときに、最初に第１の押圧傾斜部７７ｂで第１の摺動部８７ｂが押され、その後は、第２の押圧傾斜部７３ｂで第３の摺動部８３ｂが押されるため、主突起７１ｂと穴部８１ｂと間に隙間δが有っても、操作体６の下降力が、途切れることなく連続して案内部材５のＹ２方向への移動力に変換されることになり、操作体６と案内部材５が、がたつきを生じることなくスムースに動作できるようになる。
【００７６】
この動作は、他の第１の押圧傾斜部７７ａ，７８，７９ａ，７９ｂと他の第２の押圧傾斜部８７ａ，８８，８９ａ，８９ｂとの当接部、および他の第２の押圧傾斜部７３ａ，７３ｃ，７３ｄと他の第３の摺動部８３ａ，８３ｃ，８３ｄとの当接部においても同じである。
【００７７】
案内部材５がＹ２方向へ移動すると、４箇所の主当接部７０ａ，７０ｂ，７０ｃ，７０ｄにおいて、案内部材５に設けられた第２の摺動部８２ａ，８２ｂ，８２ｃ，８２ｄが制御傾斜部７２ａ，７２ｂ，７２ｃ，７２ｄを摺動し、それぞれの第２の摺動部８２ａ，８２ｂ，８２ｃ，８２ｄからそれぞれの制御傾斜部７２ａ，７２ｂ，７２ｃ，７２ｄに対してＺ２方向への引き込み力が作用する。操作体６が押される際に、４箇所の主当接部７０ａ，７０ｂ，７０ｃ，７０ｄにおいて、操作体６にＺ２方向への引き込み力が作用するため、操作体６の押圧部６１のどの位置が押されても、図７に示すように、操作体６は水平姿勢を維持して下降させられる。
【００７８】
図２と図６に示すように、操作体６のＹ１側の側壁部６２ａの内側に第１の押圧傾斜部７７ａ，７７ｂ，７７ｂが形成されている。そのため、図６に示すように、操作体６のＹ１側の縁部の偏った位置に操作力Ｆ１が与えられたとしても、直下に位置する第１の押圧傾斜部７７ａ，７７ｂ，７７ｂによって案内部材５がＹ２方向へ押され、案内部材５がＹ２方向へスムースに始動する。その後は、４箇所の第２の押圧傾斜部７３ａ，７３ｂ，７３ｃ，７３ｄによって案内部材５がＹ２方向へ移動させられ、４箇所の制御傾斜部７２ａ，７２ｂ，７２ｃ，７２ｄにＺ２方向への引き込み力が作用して、操作体６が水平姿勢を保ったまま下降する。
【００７９】
図２に示すように、操作体６のＹ２側の側壁部６２ｂのすぐ内側に第１の押圧傾斜部７９ａ，７９ｂ，７９ｂが設けられている。そのため、図６に示すように、操作体６のＹ２側の縁部に偏った位置に操作力Ｆ２が与えられたとしても、その近くに有る第１の押圧傾斜部７９ａ，７９ｂ，７９ｂによって、案内部材５がＹ２方向へ始動させられ、案内部材５をＹ２方向へ移動させることができ、操作体６を水平姿勢を保った状態で下降させることができる。
【００８０】
このように、図６に示すように、案内部材５のＹ１方向の全長に近いＬ２の範囲において、操作体６のどの位置に操作力を与えても、案内部材５を案内方向（Ｙ２方向）への始動させることができ、操作体６を水平姿勢を維持したまま下降動作させることが可能になる。
【００８１】
さらに、図２に示すように、操作体６のＸ１側の側壁部６３ａの内側と側壁部６３ｂの内側に、第１の押圧傾斜部７７ｂ，７８，７９ｂが設けられているため、操作体６のＸ１側の縁部やＸ２側の縁部の偏った場所が押されたときも、案内部材５がＹ２方向へ向けて直ちに始動し、操作体６が水平姿勢を維持してスムースに下降するようになる。
【００８２】
図７に示すように、操作体６が下降すると、図９に示される弾性体４の押圧部４４によって、スイッチ機構３０の上部シート３２が押され、可動接点３７が固定接点３６，３６に接触して、スイッチ機構３０がＯＮに切り換えられる。
【００８３】
スイッチ機構３０がＯＮに切り換えられた後に、操作体６に与えられるＺ２方向への押圧力が解除されると、弾性体４の復元力が、操作体６の中央部に対してＺ１方向へ作用する。操作体６は中央部が押されて安定した姿勢でＺ１方向へ移動する。このとき、４箇所の制御傾斜部７２ａ，７２ｂ，７２ｃ，７２ｄから第２の摺動部８２ａ，８２ｂ，８２ｃ，８２ｄにＹ１方向へ案内する力が作用し、案内部材５がＹ１方向へ移動して復帰する。
【符号の説明】
【００８４】
１ 押圧式入力装置
２ 基板
２ａ 基板の表面
３ メンブレンシート
４ 弾性体
５ 案内部材
６ 操作体
２１，２２ 案内掛止部
２１ａ，２２ａ 係止長穴
２４，２５ 切り欠き部
２４ａ，２５ａ 案内縁部
３０ スイッチ機構（検知部）
５１，５２，５３，５４ 摺動凸部
５１ａ，５２ａ，５３ａ，５４ａ 縁摺動部
５１ｂ，５２ｂ 面摺動部
５５，５６ 係止脚部
５５ａ，５６ａ 係止突部
５８ 薄肉部
６６，６７ 摺動突部
７０ａ，７０ｂ，７０ｃ，７０ｄ 主当接部
７１ａ，７１ｂ，７１ｃ，７１ｄ 主突起
７２ａ，７２ｂ，７２ｃ，７２ｄ 制御傾斜部
７３ａ，７３ｂ，７３ｃ，７３ｄ 第２の押圧傾斜部
７４ａ，７４ｂ，７４ｃ，７４ｄ 拡張部
７５ａ，７５ｂ，７５ｃ，７５ｄ 抜け止め部
７７ａ，７７ｂ，７８，７９ａ，７９ｂ 第１の押圧傾斜部
８１ａ，８１ｂ，８１ｃ，８１ｄ 穴部
８２ａ，８２ｂ，８２ｃ，８２ｄ 第２の摺動部
８３ａ，８３ｂ，８３ｃ，８３ｄ 第３の摺動部
８７ａ，８７ｂ，８８，８９ａ，８９ｂ 第１の摺動部
【技術分野】
【０００１】
本発明は、キーボード装置などの入力部に配置される押圧式入力装置に係り、特に、操作体を安定した姿勢で昇降動作させることができる押圧式入力装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
以下の特許文献１と特許文献２に、キーボード装置に使用される押圧式入力装置が開示されている。
【０００３】
この押圧式入力装置は、基板の上にＸ状に組まれたリンク機構が設けられ、キートップが前記リンク機構に支持されて、基板の表面に接近する下降方向と基板の表面から離れる上昇方向へ動作できるようになっている。キートップは弾性体によって上昇方向へ付勢されている。基板の表面にスイッチ機構が設けられており、キートップが下降する力によってスイッチ機構が動作させられる。
【０００４】
これらの押圧式入力装置は、Ｘ状に組まれたリンク機構によって、キートップの背面が４箇所で支持されているため、キートップが水平姿勢を保って昇降動作しやすくなっている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２０００−１６４０６６号公報
【特許文献２】特開２００１−１５５５８０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
特許文献１と特許文献２に記載されている押圧式入力装置は、基板とそれぞれのキートップとの間に、複数の部品を組み合わせたリンク機構を配置しているため、１つのキートップを組み付けるための部品点数が多くなる。また、リンク機構の４つの軸部を１つのキートップの背部に回動自在に組み付けることが必要であり、組み立て作業が煩雑である。
【０００７】
本発明は上記従来の課題を解決するものであり、少ない部品点数で構成できて、操作体を安定した姿勢で昇降動作させることができ、しかも組み立てが容易である押圧式入力装置を提供することを目的としている。
【０００８】
また本発明は、押圧力が作用していない状態で、操作体のがたつきを防止でき且つ操作体が不用意に外れるのを防止することができる押圧式入力装置を提供することを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明は、基板と、基板の面に向かう下降方向と前記面から離れる上昇方向へ移動自在な操作体と、前記操作体を上昇方向に付勢する付勢部材と、前記基板と前記操作体との間に位置して前記面に沿う案内方向へ移動自在な案内部材と、前記操作体によって動作させられる検知部とが設けられ、
前記操作体の案内方向に間隔を空けた位置から前記基板に向けて突出する複数の突起が一体に形成され、前記案内部材に、前記突起が個別に挿入される複数の穴部が形成されており、
それぞれの前記突起に、前記操作体の下降力を前記案内部材の案内方向への移動力に変換する押圧傾斜部と、前記案内部材の案内方向への移動力を前記操作体の下降力に変換する制御傾斜部とが形成され、それぞれの前記穴部の縁部に、前記押圧傾斜部と摺動する摺動部および前記制御傾斜部と摺動する摺動部が対向して形成されており、
それぞれの前記突起の先部に、対向する前記摺動部どうしの間隔よりも幅寸法が大きい抜け止め部が設けられていることを特徴とするものである。
【００１０】
本発明の押圧式入力装置は、操作体が押され、その下降力によって案内部材が水平な案内方向へ移動させられると、案内部材の移動力によって操作体が複数箇所で下降方向へ引き込まれる。そのため、操作体に偏った押圧力が作用しても安定した姿勢で下降動作できるようになる。
【００１１】
また、操作体から突出する突起に、押圧傾斜部と制御傾斜部とが設けられ、案内部材に、それぞれの突起が挿入される穴部が形成され、この穴部に押圧傾斜部および制御傾斜部と摺動する摺動部が設けられているため、基板上に案内部材を配置し、さらに操作体を配置して、操作体の突起を案内部材の穴部に挿入させるだけで組み立てを完了できる。しかも、突起の先部に幅寸法を拡張した抜け止め部が形成されているため、操作体が不用意に外れるのを防止できる。
【００１２】
本発明は、前記案内部材は、少なくとも１つの前記摺動部を含む部分が、他の領域よりも薄肉に形成されて弾性変形可能とされているものが好ましい。
【００１３】
上記構成では、薄肉部の弾性変形によって突起を穴部に挿入しやすくなり、挿入後は抜け止め部によって突起が穴部から抜けにくい構造となる。また、操作体を強制的に持ち上げると、前記薄肉部が弾性変形して突起を穴部から抜き出すことができ、分解作業を行えるようになる。
【００１４】
本発明は、前記突起と前記穴部が、前記操作体の中心を通過して前記面と並行に延びる中心線を挟む両側に配置されていることが好ましい。
【００１５】
あるいは、前記突起と前記穴部が、前記操作体の中心を通過して前記面と並行に互いに直交して延びる第１の中心線Ｏｘと第２の中心線Ｏｙのそれぞれを挟む両側に配置されていることが好ましい。
【００１６】
上記構成では、押圧傾斜部と制御傾斜部が中心線を挟む両側に配置されているので、操作体のどの位置を押しても、操作体を安定した姿勢で昇降動作させることが可能になる。
【００１７】
本発明は、前記付勢部材が弾性体で形成され、前記基板の上に前記検知部であるスイッチ機構が配置され、前記弾性体で前記スイッチ機構が押圧されるものである。
【発明の効果】
【００１８】
本発明は、基板と操作体との間に案内部材を配置するという簡単な構造で、操作体が水平姿勢を保って昇降動作できるようになる。また、操作体に形成された突起を案内部材に形成された穴部に挿入するだけで組み立てることができ、組み立てが容易であり、組み立て後は、操作体が不用意に外れることがない。
【図面の簡単な説明】
【００１９】
【図１】本発明の実施の形態の押圧式入力装置を示す分解斜視図、
【図２】押圧式入力装置を構成する操作体を上下逆向きで示す斜視図、
【図３】組み立てられた状態の押圧式入力装置を、図１のＩＩＩ−ＩＩＩ線で切断した断面図、
【図４】組み立てられた状態の押圧式入力装置を、図１のＩＶ−ＩＶ線で切断した断面図、
【図５】基板に形成された切り欠き部および案内縁部と、操作体に形成された摺動凸部との位置関係を示す平面図、
【図６】操作体に押圧力が作用していないときの押圧式入力装置を、図１のＶＩ−ＶＩ線で切断した断面図、
【図７】操作体が下降したときの押圧式入力装置を、図１のＶＩ−ＶＩ線で切断した断面図、
【図８】第１の押圧傾斜部と第２の押圧傾斜部および制御傾斜部による案内動作を動作別に示す拡大断面図、
【図９】図２に示す弾性体と検知部（スイッチ機構）の構造を示す拡大断面図、
【発明を実施するための形態】
【００２０】
図１に示すように、実施の形態の押圧式入力装置１は、基板２とその上に設置されたメンブレンシート３を有している。メンブレンシート３の上に付勢部材である弾性体４および案内部材５が設置され、その上にキートップである操作体６が配置されている。
【００２１】
押圧式入力装置１は、パーソナルコンピュータなどに装備されるキーボード装置に搭載される。実際の基板２およびメンブレンシート３は、図１に示すものよりも広い面積を有しており、複数組の弾性体４と案内部材５および操作体６が、基板２およびメンブレンシート３の上に配列している。ただし、各図では、基板２とメンブレンシート３を、１つの押圧式入力装置１の単位を構成する大きさのものとして示している。
【００２２】
図１に示す押圧式入力装置１は、基板２の表面２ａに沿う方向がＸ方向とＹ方向である。Ｚ１方向が表面２ａから離れる上昇方向であり、Ｚ２方向が表面２ａに接近する下降方向である。案内部材５は基板２の表面２ａを摺動してＹ１−Ｙ２方向に移動する。Ｙ２方向が、操作体６が下降するときに案内部材５が移動する案内方向である。
【００２３】
図１に示す基板２は金属板で形成されている。基板２は、Ｘ１側の縁部の２箇所から案内掛止部２１，２１がＺ１方向に折り曲げられて形成され、Ｘ２側の縁部の２箇所から案内掛止部２２，２２がＺ１方向へ折り曲げられて形成されている。案内掛止部２１，２１に、Ｙ方向に向けて細長く開口する係止長穴２１ａ，２１ａが形成され、案内掛止部２２，２２に、同じくＹ方向に向けて細長く開口する係止長穴２２ａ，２２ａが形成されている。
【００２４】
基板２は、中央部が支持部２３であり、支持部２３よりもＸ１側に切り欠き部２４が形成され、支持部２３よりもＸ２側に切り欠き部２５が形成されている。切り欠き部２４には中心側に案内縁部２４ａ，２４ｂが形成され、切り欠き部２５には中心側に案内縁部２５ａ，２５ｂが形成されている。案内縁部２４ａ，２４ｂはＹ方向に向けて所定の長さで形成され、案内縁部２５ａ，２５ｂもＹ方向に向けて所定の長さで形成されている。案内縁部２４ａと案内縁部２５ａは、Ｘ方向に間隔を空けて互いに平行でＹ方向へ直線状に形成されており、案内縁部２４ｂと案内縁部２５ｂも、Ｘ方向に間隔を空けて互いに平行でＹ方向へ直線状に形成されている。
【００２５】
メンブレンシート３は、中央部３ａが、基板２の支持部２３の上に設置され、少なくとも支持部２３と中央部３ａとが粘着剤を介して固定されている。中央部３ａよりもＸ１側に切り欠き部３ｂと３ｃが形成され、Ｘ２側に切り欠き部３ｄ，３ｅが形成されている。基板２に形成された案内掛止部２１，２１は、切り欠き部３ｂ，３ｂのそれぞれを通過してＺ１方向へ延び出ており、案内掛止部２２，２２は、切り欠き部３ｄ，３ｅのそれぞれを通過してＺ１方向へ延び出ている。基板２に形成された案内縁部２４ａは切り欠き部３ｂの内部に露出し、案内縁部２４ｂは切り欠き部３ｃの内部に露出している。また、案内縁部２５ａは切り欠き部３ｄの内部に露出し、案内縁部２５ｂは切り欠き部３ｅの内部に露出している。
【００２６】
図９の拡大断面図に示されているように、メンブレンシート３の中央部３ａのさらに中心部分に検知部であるスイッチ機構３０が設けられている。
【００２７】
図９に示すように、メンブレンシート３は、基部シート３１と可撓性の上部シート３２と、両シート３１，３２の間に位置するスペーサシート３３とを有している。基部シート３１と上部シート３２およびスペーサシート３３は、絶縁性の合成樹脂シートであり、互いに接着固定されている。
【００２８】
図９に示すように、スイッチ機構３０を構成する部分では、スペーサシート３３に穴が形成されており、基部シート３１と上部シート３２との間に空間部３５が形成されている。空間部３５の内部では、基部シート３１の上面に対を成す固定接点３６，３６が設けられ、上部シート３２の下面に可動接点３７が設けられている。固定接点３６，３６と可動接点３７は、金や銀などの薄膜で形成されている。
【００２９】
付勢部材である弾性体４は、合成ゴムなどで形成されている。図１と図９に示すように、弾性体４は、リング状の基部４１の下面が、メンブレンシート３の中央部３ａの表面に設置され、粘着剤または接着剤を介して固定されている。弾性体４は、基部４１の上部にテーパ形状の弾性変形部４２を有している。図９に示すように、基部４１と弾性変形部４２の内部は空洞部４６であり、空洞部４６の内部に、上部４５からＺ２方向に延びる押圧部４４が一体に形成されている。
【００３０】
弾性体４は、Ｚ方向へ圧縮された状態でメンブレンシート３と操作体６との間に配置されており、弾性体４の上部４５によって、操作体６が常に上昇方向（Ｚ１方向）へ付勢されている。弾性体４は操作体６の中央部に当接しており、操作体６はその中央部が上昇方向へ付勢されている。
【００３１】
操作体６がＺ２方向へ押されると、操作体６によって弾性体４が押し潰され、押圧部４４によってスイッチ機構３０が押される。この押圧力により、スイッチ機構３０において、上部シート３２が空間部３５内に向けて撓み、可動接点３７が固定接点３６，３６に接触してスイッチ機構３０がＯＦＦからＯＮに切り換えられる。
【００３２】
検知部として機能するスイッチ機構は、図９に示す構造に限定されるものではない。例えば、基部シート３１の上面に高抵抗体の膜が形成され、上部シート３２の下面に、前記高抵抗体よりも比抵抗の小さい低抵抗体の膜が形成され、高抵抗体の両端の抵抗値の変化が電圧変化などで検知されるものであってもよい。このスイッチ機構では、上部シート３２が撓んで低抵抗体が高抵抗体に接触したときに、検知出力を得ることができるとともに、低抵抗体と高抵抗体との接触面積の変化を抵抗値の変化として取り出して、操作体６の押圧力の変化を検知することが可能になる。
【００３３】
なお、３層構造のメンブレンシート３の代わりに、１枚の基部シート３１が使用され、基部シート３１の中央部に固定接点３６，３６や高抵抗体の膜が形成され、弾性体４の押圧部４４の下端に可動接点３７または低抵抗体の膜が形成されているものであってもよい。さらに、検知部およびスイッチ機構として、他の構造のものを使用することが可能である。
【００３４】
案内部材５は合成樹脂材料で形成されている。図１に示すように、案内部材５は、Ｚ方向の板厚寸法が、Ｘ方向とＹ方向の幅寸法よりも十分に薄い板形状である。
【００３５】
図１と図４および図５に示すように、案内部材５には、Ｙ１側に向く縁部５ａ付近から下降方向（Ｚ２方向）に向けて対を成して突出する摺動凸部５１と摺動凸部５２が一体に形成されている。摺動凸部５１と摺動凸部５２はＸ方向に間隔を空けて設けられており、摺動凸部５１と摺動凸部５２の互いに対向する面に縁摺動部５１ａ，５２ａが形成されている。また、図１と図４に示すように、摺動凸部５１と摺動凸部５２に、下向き（Ｚ２向き）の面摺動部５１ｂ，５２ｂが形成されている。面摺動部５１ｂと面摺動部５２ｂは、同一面上に形成されている。
【００３６】
図４と図５に示すように、摺動凸部５１は、基板２の切り欠き部２４の内部に挿入され、縁摺動部５１ａが、案内縁部２４ａに摺動自在に当接し、面摺動部５１ｂが基板２の表面２ａに摺動自在に当接している。同様に、摺動凸部５２は、基板２の切り欠き部２５の内部に挿入され、縁摺動部５２ａが、案内縁部２５ａに摺動自在に当接し、面摺動部５２ｂが基板２の表面２ａに摺動自在に当接している。
【００３７】
図５と図６に示すように、案内部材５には、Ｙ２方向に向く縁部５ｂ付近から下降方向に向けて対を成して突出する摺動凸部５３と摺動凸部５４が一体に形成されており、摺動凸部５３は、基板２に形成された切り欠き部２４に挿入され、摺動凸部５４は切り欠き部２５に挿入されている。摺動凸部５３に形成された縁摺動部５３ａが、基板２に形成された案内縁部２４ｂに摺動自在に当接し、摺動凸部５３に形成された面当接部が、基板２の表面２ａに摺動自在に当接している。同様に、摺動凸部５４に形成された縁摺動部５４ａが、基板２に形成された案内縁部２５ｂに摺動自在に当接しているとともに、摺動凸部５４に形成された面当接部が基板２の表面２ａに摺動自在に当接している。
【００３８】
図４に示すように、案内部材５には、Ｘ１側に向く縁部５ｃから下方向（Ｚ２方向）に突出する係止脚部５５が形成され、係止脚部５５にＸ１方向へ突出する係止突部５５ａが一体に形成されている。また、案内部材５には、Ｘ２側に向く縁部５ｄから下方向に突出する係止脚部５６形成され、係止脚部５６からＸ２方向へ突出する係止突部５６ａが一体に形成されている。
【００３９】
図１に示すように、Ｘ２側の係止脚部５６と係止突部５６ａは、Ｙ方向に間隔を空けて一対設けられている。図には現れていないが、Ｘ１側の係止脚部５５と係止突部５５ａも、同様にしてＹ方向に間隔を空けて一対設けられている。
【００４０】
案内部材５は、基板２のＸ１側に形成された案内掛止部２１，２１とＸ２側に形成された案内掛止部２２，２２との間で、基板２に押し付けるようにして組み付けられる。このとき、図５に示すように、案内部材５から下降方向（Ｚ２方向）へ突出する摺動凸部５１と５３が基板２の切り欠き部２４に挿入され、摺動凸部５２と５４が切り欠き部２５に挿入される。また、案内部材５のＸ２側に設けられた一対の係止脚部５６，５６がわずかに弾性変形して、図３と図４に示すように、係止突部５６ａ，５６ａが、基板２の案内掛止部２２，２２に形成された係止長穴２２ａ，２２ａに嵌合する。これとともに、案内部材５のＸ１側に設けられた一対の係止脚部５５，５５がわずかに弾性変形し、係止突部５５ａ，５５ａが、案内掛止部２１，２１に形成された係止長穴２１ａ，２１ａに嵌合する。
【００４１】
係止突部５５ａ，５５ａが係止長穴２１ａ，２１ａに嵌合し、係止突部５６ａ，５６ａが係止長穴２２ａ，２２ａに嵌合することで、案内部材５が基板２に離れることなく組み付けられる。図３に示すように、係止突部５６ａ，５６ａが係止長穴２２ａ，２２ａ内で移動できる範囲で、また係止突部５５ａ，５５ａが係止長穴２１ａ，２１ａ内で移動できる範囲で、案内部材５が基板２上でＹ１−Ｙ２方向へ移動可能になる。
【００４２】
図５に示すように、案内部材５に設けられた摺動凸部５１，５３の縁摺動部５１ａ，５３ａが基板２の案内縁部２４ａ，２４ｂを摺動し、摺動凸部５２，５４の縁摺動部５２ａ，５４ａが案内縁部２５ａ，２５ｂを摺動する。摺動凸部５１，５２は、案内部材５のＹ１側に向く縁部５ａ付近に設けられ、摺動凸部５３，５４が、案内部材５のＹ２側に向く縁部５ｂ付近に設けられて、摺動凸部５１，５２と摺動凸部５３，５４がＹ方向に長い距離を開けて配置されている。このように、案内部材５がＹ方向に距離を開けた位置で、４箇所の摺動凸部５１，５２，５３，５４によって、基板２上に支持されているため、案内部材５がＸ−Ｙ平面内で大きく傾いたり大きくがたつきを生じることなくＹ方向へスムースに案内されて移動できる。
【００４３】
図５に示すように、案内部材５に設けられた摺動凸部５１と摺動凸部５２とで基板２がＸ方向から挟まれ、摺動凸部５３と摺動凸部５４とで基板２がＸ方向から挟まれている。そのため、係止突部５５ａ，５５ａが係止長穴２１ａ，２１ａから外れにくく、係止突部５６ａ，５６ａが係止長穴２２ａ，２２ａから外れにくくなり、案内部材５が基板２上から不用意に離脱しにくくなる。
【００４４】
図１に示すように、案内部材５の中央部に、Ｚ１−Ｚ２方向に貫通する逃げ穴５７が形成されている。案内部材５が、基板２とメンブレンシート３の上に設置されると、前記弾性体４が前記逃げ穴５７の内部に位置する。弾性体４はメンブレンシート３の上面に固定されており、一方において、案内部材５がＹ１−Ｙ２方向へ移動するため、逃げ穴５７はＸ方向の内径寸法よりもＹ方向の内径寸法が大きい長穴である。
【００４５】
キートップである操作体６は合成樹脂材料で形成されている。図１と図２に示すように、操作体６は、Ｚ１側に現れている表面が押圧部６１である。操作体６には、Ｙ１側の縁部から下降方向（Ｚ２方向）へ一体に延びる側壁部６２ａと、Ｙ２側の縁部から下降方向へ一体に延びる側壁部６２ｂとが一体に形成され、Ｘ１側の縁部から下降方向へ一体に延びる側壁部６３ａと、Ｘ２側の縁部から下降方向へ一体に延びる側壁部６３ｂが一体に形成されている。側壁部６２ａ，６２ｂ，６３ａ，６３ｂが連続し、押圧部６１の外周の全周を囲む周壁部が形成されている。
【００４６】
図２に示すように、操作体６は、押圧部６１の下面６１ａと側壁部６２ａ，６２ｂ，６３ａ，６３ｂとで囲まれた空間部６４を有している。図９に示すように、前記弾性体４の上部４５は、空間部６４の内部に位置し、弾性体４の上面が押圧部６１の下面６１ａに当接している。
【００４７】
図２に示すように、操作体６には、Ｘ１側の側壁部６３ａの内側において、Ｙ１側とＹ２側のそれぞれの端部から下向き（Ｚ２方向）に突出する一対の摺動突部６６，６６が一体に形成され、Ｘ２側の側壁部６３ｂの内側において、Ｙ１側とＹ２側のそれぞれの端部から下向きに突出する一対の摺動突部６７，６７が一体に形成されている。
【００４８】
図３に示すように、基板２上に操作体６が組み付けられると、操作体６のＸ２側に設けられた摺動突部６７，６７が、基板２のＸ２側の縁部に形成された２つの案内掛止部２２，２２のＹ１側に向く縁部２２ｂとＹ２側に向く縁部２２ｃに当接する。また、操作体６のＸ１側に設けられた摺動突部６６，６６が、基板２のＸ１側の縁部に形成された２つの案内掛止部２１，２１のＹ１側に向く縁部２１ｂとＹ２側に向く縁部２１ｃに摺動する。摺動突部６６，６６で案内掛止部２１，２１がＹ方向の両側部から挟まれ、摺動突部６７，６７で案内掛止部２２，２２がＹ方向の両側から挟まれる。これにより、昇降案内部が構成されて、操作体６は、Ｙ１−Ｙ２方向へがたつくことなく、昇降方向（Ｚ１−Ｚ２方向）へのみ移動できるように組み付けられる。
【００４９】
そして、案内部材５の上に操作体６が装着されると、主当接部７０ａ，７０ｂ，７０ｃ，７０ｄにおいて、案内部材５と操作体６とが容易に分離しないように且つ相対移動できるように組み合わされる。主当接部７０ａ，７０ｂ，７０ｃ，７０ｄは、図２に示すように、操作体６の下面６１ａから斜め下向きに突出する主突起７１ａ，７１ｂ，７１ｃ，７１ｄと、図１に示すように、案内部材５に形成された４箇所の穴部８１ａ，８１ｂ，８１ｃ，８１ｄとで構成されている。
【００５０】
図１と図２に示すように、主当接部７０ａ，７０ｂと主当接部７０ｃ，７０ｄは、操作体６の中心を通って基板２の表面２ａと平行に延びる第１の中心線Ｏｘを挟んで両側に配置され、主当接部７０ａ，７０ｃと主当接部７０ｂ，７０ｄは、操作体６の中心を通り表面２ａと平行で第１の中心線Ｏｘと直交する第２の中心線Ｏｙを挟んで両側に配置されている。
【００５１】
図６と図７には、主当接部７０ｂと主当接部７０ｄが断面図で示されている。主当接部７０ｂでは、操作体６から延びる主突起７１ｂが、案内部材５に形成された穴部８１ｂに挿入されている。主突起７１ｂのＹ１方向に向く傾斜面は制御傾斜部７２ｂであり、主突起７１ｂのＹ２方向に向く傾斜面は第２の押圧傾斜部７３ｂである。図８に拡大して示すように、制御傾斜部７２ｂと第２の押圧傾斜部７３ｂは、互いに平行であり、案内部材５が移動する案内方向であるＹ２方向に向かうにしたがって、上昇方向（Ｚ１方向）に離れていく傾斜面である。図８に示すように、基板２の表面２ａに対する制御傾斜部７２ｂと第２の押圧傾斜部７３ｂの立ち上がり角度θ１はほぼ４５度である。この立ち上がり角度θ１は、例えば３０〜６０度の範囲で選択可能である。
【００５２】
図６と図８に示すように、案内部材５に形成された穴部８１ｂの縁部には、制御傾斜部７２ｂと摺動する第２の摺動部８２ｂと、第２の押圧傾斜部７３ｂと摺動する第３の摺動部８３ｂとが互いに対向して形成されている。第２の摺動部８２ｂと第３の摺動部８３ｂとの対向間隔が、穴部８１ｂの開口幅である。第３の摺動部８３ｂが形成されている部分では、案内部材５に薄肉部５８が形成されて、薄肉部５８がわずかに弾性変形できるようになっている。また、第２の摺動部８２ｂが形成されている部分も、案内部材５の他の部分よりの薄肉になっており、わずかに弾性変形可能である。
【００５３】
主突起７１ｂの先部（下端部）には、第２の押圧傾斜部７３ｂの下端部から連続して、表面２ａからの立ち上がり角度が第２の押圧傾斜部７３ｂよりも急になる拡張部７４ｂが形成され、主突起７１ｂの先部に、穴部８１ｂの開口幅すなわち第２の摺動部８２ｂと第３の摺動部８３ｂとの対向間隔よりも幅寸法Ｗ１が大きい抜け止め部７５ｂが一体に形成されている。
【００５４】
操作体６を組み付けるときに、主突起７１ｂの先部の抜け止め部７５ｂを案内部材５の穴部８１ｂ内に強制的に挿入すると、第３の摺動部８３ｂが設けられた薄肉部５８と第２の摺動部８２ｂが形成されている薄肉部分がわずかに弾性変形して、図６と図８に示すように、抜け止め部７５ｂが穴部８１ｂの内部に入り込む。その後は、主突起７１ｂが穴部８１ｂから抜け出にくくなる。
【００５５】
図６に示すＹ２側の主当接部７０ｄにおいても、操作体６に一体に設けられた主突起７１ｄに、制御傾斜部７２ｄと第２の押圧傾斜部７３ｄが形成されている。主突起７１ｄの先部には、拡張部７４ｄが形成されて、抜け止め部７５ｄが設けられている。穴部８１ｄには第２の摺動部８２ｄと第３の摺動部８３ｄが形成されている。操作体６が案内部材５に組みつけられるときは、第２の摺動部８２ｄが形成された部分がわずかに弾性変形し、抜け止め部７５ｄが穴部８１ｄに入り込む。
【００５６】
図１と図２に示すように、主当接部７０ａと主当接部７０ｂは、第２の中心線Ｏｙを挟んで線対称に構成されている。操作体６に設けられた主突起７１ａには、制御傾斜部７２ａと第２の押圧傾斜部７３ｂとが形成され、拡張部７４ａと抜け止め部７５ａが形成されている。図１に示すように、案内部材５に形成された穴部８１ａには、第２の摺動部８２ａと第３の摺動部８３ａとが形成され、第３の摺動部８３ａが形成された部分に薄肉部５８が形成されている。
【００５７】
主当接部７０ｃと主当接部７０ｄは、第２の中心線Ｏｙを挟んで線対称に構成されている。操作体６に設けられた主突起７１ｃには、制御傾斜部７２ｃと第２の押圧傾斜部７３ｃが形成され、拡張部７４ｃと抜け止め部７５ｃが形成されている。図１に示すように、案内部材５に形成された穴部８１ｃには、第２の摺動部８２ｃと第３の摺動部８３ｃとが形成されている。
【００５８】
それぞれの制御傾斜部７２ａ，７２ｃ，７２ｄの表面２ａからの立ち上がり角度およびそれぞれの第２の押圧傾斜部７３ａ，７３ｃ，７３ｄの表面２ａからの立ち上がり角度は、図８に示す制御傾斜部７２ｂおよび第２の押圧傾斜部７３ｂの立ち上がり角度θ１と同じである。
【００５９】
図２に示すように、操作体６には、Ｙ１側の側壁部６２ａの内側の中央に第１の押圧傾斜部７７ａが形成され、同じく側壁部６２ａの内側で且つＸ１側とＸ２側の両端部に第１の押圧傾斜部７７ｂ，７７ｂが一体に形成されている。Ｙ１−Ｙ２方向のほぼ中央部では、Ｘ１−Ｘ２方向に位置する側壁部６３ａ，６３ｂの内側の２箇所に第１の押圧傾斜部７８，７８が形成されている。
【００６０】
主突起７１ｃと主突起７１ｄとの中間位置にも第１の押圧傾斜部７９ａが形成されている。主突起７１ｃには、制御傾斜部７２ｃと並ぶ位置に第１の押圧傾斜部７９ｂが一体に形成され、主突起７１ｄにも、制御傾斜部７２ｄと並ぶ位置に第１の押圧傾斜部７９ｂが一体に形成されている。
【００６１】
図８には、操作体６のＹ１側に設けられた第１の押圧傾斜部７７ｂが示されている。第１の押圧傾斜部７７ｂは、Ｙ２方向に向かうにしたがって基板２の上昇方向（Ｚ１方向）に向かう傾斜面である。第１の押圧傾斜部７７ｂの基板２の表面２ａからの立ち上がり角度θ２は、制御傾斜部７２ｂおよび第２の押圧傾斜部７３ｂの立ち上がり角度θ１よりも大きく、θ２はほぼ６０度である。第１の押圧傾斜部７７ｂの立ち上がり角度θ２は、制御傾斜部７２ｂおよび第２の押圧傾斜部７３ｂの立ち上がり角度θ１よりも大きければよく、例えば５０〜７５度の範囲で選択可能である。
【００６２】
他の第１の押圧傾斜部７７ａ，７８，７９ａ，７９ｂは、図８に示した第１の押圧傾斜部７７ｂと同じ傾斜面であり、立ち上がり角度θ２も同じである。
【００６３】
図１に示すように、案内部材５のＹ１側の縁部５ａの上部に、第１の押圧傾斜部７７ａと摺動する第１の摺動部８７ａおよび、第１の押圧傾斜部７７ｂ，７７ｂとそれぞれ摺動する第１の摺動部８７ｂ，８７ｂが設けられている。案内部材５のＸ１側の縁部５ｃとＸ２側の縁部５ｄには、それぞれ突起が一体に形成されており、突起の上縁部が、第１の押圧傾斜部７８，７８と摺動する第１の摺動部８８，８８となっている。
【００６４】
案内部材５に形成された逃げ穴５７の縁部に凹部が形成され、この凹部の上縁部が、第１の押圧傾斜部７９ａと摺動する第１の摺動部８９ａとなっている。また案内部材５の穴部８１ｃのＸ１側の縁部と、穴部８１ｄのＸ２側の縁部に、第１の押圧傾斜部７９ｂ，７９ｂとそれぞれ摺動する第１の摺動部８９ｂ，８９ｂが形成されている。
【００６５】
図２に示すように、第１の押圧傾斜部７７ａ，７７ｂ，７７ｂと第１の摺動部８７ａ，８７ｂ，８７ｂとの摺動当接部は、主当接部７０ａ，７０ｂよりも、第１の中心線Ｏｘから離れた位置であって、操作体６のＹ１側の縁部に位置している。第１の押圧傾斜部７８，７８と第１の摺動部８８，８８との摺動当接部は、それぞれの主当接部７０ａ，７０ｂ，７０ｃ，７０ｄよりも、第２の中心線Ｏｙから離れた位置であって、操作体６のＸ１側とＸ２側の縁部に位置している。さらに、操作体６のＹ２側では、第１の押圧傾斜部７９ａ，７９ｂ，７９ｂが、制御傾斜部７３ｃ，７３ｄとＹ方向においてほぼ同じ位置に設けられている。
【００６６】
第１の押圧傾斜部７７ａ，７７ｂ，７８，７９ａ，７９ｂと第１の摺動部８７ａ，８７ｂ，８８，８９ａ，８９ｂとの摺動当接部は全部で８箇所であり、主当接部７０ａ，７０ｂ，７０ｃ，７０ｄの数よりも多くなっている。
【００６７】
次に、前記押圧式入力装置１の動作を説明する。
図３と図４と図６および図８（Ａ）は、操作体６にＺ２方向の押圧力が作用していない非操作状態を示している。非操作状態では、弾性体４の上昇方向（Ｚ１方向）への付勢力によって操作体６が上昇させられている。それぞれの主当接部７０ａ，７０ｂ，７０ｃ，７０ｄでは、制御傾斜部７２ａ，７２ｂ，７２ｃ，７２ｄと案内部材５に形成された第２の摺動部８２ａ，８２ｂ，８２ｃ，８２ｄとが摺動し、案内部材５がＹ１方向へ移動させられている。
【００６８】
図８（Ａ）に示すように、制御傾斜部７２ｂの立ち上がり角度θ１よりも第１の押圧傾斜部７７ｂの立ち上がり角度θ２の方が大きい。第１の押圧傾斜部７７ｂと第１の摺動部８７ｂとの当接点（ａ）と、制御傾斜部７２ｂと第２の摺動部８２ｂとの当接点（ｂ）との距離をＬ１とすると、第１の押圧傾斜部７７ｂの傾斜線Ｌａと制御傾斜部７２ｂの傾斜線Ｌｂとの間隔が、いずれかの場所においで必ず前記距離Ｌ１と一致する。
【００６９】
したがって、図８（Ａ）に示すように、操作体６に形成された主突起７１ｂと案内部材５に形成された穴部８１ｂとの間に隙間δが存在していたとしても、操作体６がＺ１方向へ上昇するときに、当接点（ｂ）において制御傾斜部７２ｂが第２の摺動部８２ｂに当接すると、当接点（ａ）において、第１の摺動部８７ｂが第１の押圧傾斜部７７ｂに当接する。
【００７０】
制御傾斜部７２ａ，７２ｂ，７２ｃ，７２ｄは４箇所に設けられ、第１の押圧傾斜部７７ａ，７７ｂ，７８，７９ａ，７９ｂは８箇所に設けられており、操作体６と案内部材５は、少なくとも３箇所の当接点（ａ）および少なくとも３箇所の当接点（ｂ）とで必ず当接することになり、非操作状態において、操作体６および案内部材５にがたつきが生じない。
【００７１】
図３に示すように、操作体６に形成された摺動突起６７，６７が案内掛止部２２，２２の縁部２２ｂ，２２ｃを摺動し、Ｘ１側においても摺動突部６６，６６が、案内掛止部２１，２１の縁部２１ｂ，２１ｃを摺動し、操作体６はＹ方向へ動くことなく昇降方向（Ｚ方向）へのみ動作できるようになっている。また、非操作状態では、図８（Ａ）に示すように、操作体６と案内部材５とが当接点（ａ）（ｂ）で当接し、主突起７１ｂが穴部８１ｂからＺ１方向へ抜け出ないように、操作体６と案内部材５とが互いに嵌合し合っている。したがって、非操作状態において、操作体６がＺ１方向へ容易に抜け出ることがない。
【００７２】
特に、それぞれの主突起７１ａ，７１ｂ，７１ｃ，７１ｄの先部に抜け止め部７５ａ，７５ｂ，７５ｃ，７５ｄが形成され、図６に示すように、抜け止め部７５ａ，７５ｂ，７５ｃ，７５ｄの幅寸法Ｗ１が、案内部材５に形成された穴部８１ａ，８１ｂ，８１ｃ，８１ｄの開口幅よりも大きいため、さらに操作体６がＺ１方向へ外れるのを防止できる。
【００７３】
ただし、図６に示すように、案内部材５は、第３の摺動部８３ａ，８３ｂの部分が薄肉部５８であり、第２の摺動部８２ａ，８２ｂ，８２ｃ，８２ｄが形成されている部分も薄肉部であるため、組み立て時にそれぞれの主突起７１ａ，７１ｂ，７１ｃ，７１ｄを穴部８１ａ，８１ｂ，８１ｃ，８１ｄに挿入するときに前記薄肉部が弾性変形することで比較的容易に組み付けることができる。また、操作体６を強制的に強い力でＺ１方向へ引っ張り上げると、前記薄肉部が弾性変形し、操作体６を取り外して押圧式入力装置１を分解することが可能である。
【００７４】
非操作状態から操作体６がＺ２方向へ押されると、図８（Ａ）に示すように、第１の押圧傾斜部７７ｂの下降力が当接点（ａ）において案内部材５の案内方向（Ｙ２方向）への移動力に変換される。第１の押圧傾斜部７７ｂの立ち上がり角度θ２よりも、第２の押圧傾斜部７３ｂの立ち上がり角度θ１の方が小さい。そのため、操作体６が少し下降し、第１の押圧傾斜部７７ｂに押されて案内部材５がＹ２方向へ移動し始めた直後に、第２の押圧傾斜部７３ｂが第３の摺動部８３ｂに当たる。その後は、操作体６の下降動作に伴って、図８（Ｂ）に示すように、案内部材５の第１の摺動部８７ｂが第１の押圧傾斜部７７ｂから離れ、第２の押圧傾斜部７３ｂによって案内部材５がＹ２方向へ移動させられる。
【００７５】
このように、操作体６が押されたときに、最初に第１の押圧傾斜部７７ｂで第１の摺動部８７ｂが押され、その後は、第２の押圧傾斜部７３ｂで第３の摺動部８３ｂが押されるため、主突起７１ｂと穴部８１ｂと間に隙間δが有っても、操作体６の下降力が、途切れることなく連続して案内部材５のＹ２方向への移動力に変換されることになり、操作体６と案内部材５が、がたつきを生じることなくスムースに動作できるようになる。
【００７６】
この動作は、他の第１の押圧傾斜部７７ａ，７８，７９ａ，７９ｂと他の第２の押圧傾斜部８７ａ，８８，８９ａ，８９ｂとの当接部、および他の第２の押圧傾斜部７３ａ，７３ｃ，７３ｄと他の第３の摺動部８３ａ，８３ｃ，８３ｄとの当接部においても同じである。
【００７７】
案内部材５がＹ２方向へ移動すると、４箇所の主当接部７０ａ，７０ｂ，７０ｃ，７０ｄにおいて、案内部材５に設けられた第２の摺動部８２ａ，８２ｂ，８２ｃ，８２ｄが制御傾斜部７２ａ，７２ｂ，７２ｃ，７２ｄを摺動し、それぞれの第２の摺動部８２ａ，８２ｂ，８２ｃ，８２ｄからそれぞれの制御傾斜部７２ａ，７２ｂ，７２ｃ，７２ｄに対してＺ２方向への引き込み力が作用する。操作体６が押される際に、４箇所の主当接部７０ａ，７０ｂ，７０ｃ，７０ｄにおいて、操作体６にＺ２方向への引き込み力が作用するため、操作体６の押圧部６１のどの位置が押されても、図７に示すように、操作体６は水平姿勢を維持して下降させられる。
【００７８】
図２と図６に示すように、操作体６のＹ１側の側壁部６２ａの内側に第１の押圧傾斜部７７ａ，７７ｂ，７７ｂが形成されている。そのため、図６に示すように、操作体６のＹ１側の縁部の偏った位置に操作力Ｆ１が与えられたとしても、直下に位置する第１の押圧傾斜部７７ａ，７７ｂ，７７ｂによって案内部材５がＹ２方向へ押され、案内部材５がＹ２方向へスムースに始動する。その後は、４箇所の第２の押圧傾斜部７３ａ，７３ｂ，７３ｃ，７３ｄによって案内部材５がＹ２方向へ移動させられ、４箇所の制御傾斜部７２ａ，７２ｂ，７２ｃ，７２ｄにＺ２方向への引き込み力が作用して、操作体６が水平姿勢を保ったまま下降する。
【００７９】
図２に示すように、操作体６のＹ２側の側壁部６２ｂのすぐ内側に第１の押圧傾斜部７９ａ，７９ｂ，７９ｂが設けられている。そのため、図６に示すように、操作体６のＹ２側の縁部に偏った位置に操作力Ｆ２が与えられたとしても、その近くに有る第１の押圧傾斜部７９ａ，７９ｂ，７９ｂによって、案内部材５がＹ２方向へ始動させられ、案内部材５をＹ２方向へ移動させることができ、操作体６を水平姿勢を保った状態で下降させることができる。
【００８０】
このように、図６に示すように、案内部材５のＹ１方向の全長に近いＬ２の範囲において、操作体６のどの位置に操作力を与えても、案内部材５を案内方向（Ｙ２方向）への始動させることができ、操作体６を水平姿勢を維持したまま下降動作させることが可能になる。
【００８１】
さらに、図２に示すように、操作体６のＸ１側の側壁部６３ａの内側と側壁部６３ｂの内側に、第１の押圧傾斜部７７ｂ，７８，７９ｂが設けられているため、操作体６のＸ１側の縁部やＸ２側の縁部の偏った場所が押されたときも、案内部材５がＹ２方向へ向けて直ちに始動し、操作体６が水平姿勢を維持してスムースに下降するようになる。
【００８２】
図７に示すように、操作体６が下降すると、図９に示される弾性体４の押圧部４４によって、スイッチ機構３０の上部シート３２が押され、可動接点３７が固定接点３６，３６に接触して、スイッチ機構３０がＯＮに切り換えられる。
【００８３】
スイッチ機構３０がＯＮに切り換えられた後に、操作体６に与えられるＺ２方向への押圧力が解除されると、弾性体４の復元力が、操作体６の中央部に対してＺ１方向へ作用する。操作体６は中央部が押されて安定した姿勢でＺ１方向へ移動する。このとき、４箇所の制御傾斜部７２ａ，７２ｂ，７２ｃ，７２ｄから第２の摺動部８２ａ，８２ｂ，８２ｃ，８２ｄにＹ１方向へ案内する力が作用し、案内部材５がＹ１方向へ移動して復帰する。
【符号の説明】
【００８４】
１ 押圧式入力装置
２ 基板
２ａ 基板の表面
３ メンブレンシート
４ 弾性体
５ 案内部材
６ 操作体
２１，２２ 案内掛止部
２１ａ，２２ａ 係止長穴
２４，２５ 切り欠き部
２４ａ，２５ａ 案内縁部
３０ スイッチ機構（検知部）
５１，５２，５３，５４ 摺動凸部
５１ａ，５２ａ，５３ａ，５４ａ 縁摺動部
５１ｂ，５２ｂ 面摺動部
５５，５６ 係止脚部
５５ａ，５６ａ 係止突部
５８ 薄肉部
６６，６７ 摺動突部
７０ａ，７０ｂ，７０ｃ，７０ｄ 主当接部
７１ａ，７１ｂ，７１ｃ，７１ｄ 主突起
７２ａ，７２ｂ，７２ｃ，７２ｄ 制御傾斜部
７３ａ，７３ｂ，７３ｃ，７３ｄ 第２の押圧傾斜部
７４ａ，７４ｂ，７４ｃ，７４ｄ 拡張部
７５ａ，７５ｂ，７５ｃ，７５ｄ 抜け止め部
７７ａ，７７ｂ，７８，７９ａ，７９ｂ 第１の押圧傾斜部
８１ａ，８１ｂ，８１ｃ，８１ｄ 穴部
８２ａ，８２ｂ，８２ｃ，８２ｄ 第２の摺動部
８３ａ，８３ｂ，８３ｃ，８３ｄ 第３の摺動部
８７ａ，８７ｂ，８８，８９ａ，８９ｂ 第１の摺動部
【特許請求の範囲】
【請求項１】
基板と、基板の面に向かう下降方向と前記面から離れる上昇方向へ移動自在な操作体と、前記操作体を上昇方向に付勢する付勢部材と、前記基板と前記操作体との間に位置して前記面に沿う案内方向へ移動自在な案内部材と、前記操作体によって動作させられる検知部とが設けられ、
前記操作体の案内方向に間隔を空けた位置から前記基板に向けて突出する複数の突起が一体に形成され、前記案内部材に、前記突起が個別に挿入される複数の穴部が形成されており、
それぞれの前記突起に、前記操作体の下降力を前記案内部材の案内方向への移動力に変換する押圧傾斜部と、前記案内部材の案内方向への移動力を前記操作体の下降力に変換する制御傾斜部とが形成され、それぞれの前記穴部の縁部に、前記押圧傾斜部と摺動する摺動部および前記制御傾斜部と摺動する摺動部が対向して形成されており、
それぞれの前記突起の先部に、対向する前記摺動部どうしの間隔よりも幅寸法が大きい抜け止め部が設けられていることを特徴とする押圧式入力装置。
【請求項２】
前記案内部材は、少なくとも１つの前記摺動部を含む部分が、他の領域よりも薄肉に形成されて弾性変形可能とされている請求項１記載の押圧式入力装置。
【請求項３】
前記突起と前記穴部が、前記操作体の中心を通過して前記面と並行に延びる中心線を挟む両側に配置されている請求項１または２記載の押圧式入力装置。
【請求項４】
前記突起と前記穴部が、前記操作体の中心を通過して前記面と並行に互いに直交して延びる第１の中心線Ｏｘと第２の中心線Ｏｙのそれぞれを挟む両側に配置されている請求項１または２記載の押圧式入力装置。
【請求項５】
前記付勢部材が弾性体で形成され、前記基板の上に前記検知部であるスイッチ機構が配置され、前記弾性体で前記スイッチ機構が押圧される請求項１ないし４のいずれかに記載の押圧式入力装置。
【請求項１】
基板と、基板の面に向かう下降方向と前記面から離れる上昇方向へ移動自在な操作体と、前記操作体を上昇方向に付勢する付勢部材と、前記基板と前記操作体との間に位置して前記面に沿う案内方向へ移動自在な案内部材と、前記操作体によって動作させられる検知部とが設けられ、
前記操作体の案内方向に間隔を空けた位置から前記基板に向けて突出する複数の突起が一体に形成され、前記案内部材に、前記突起が個別に挿入される複数の穴部が形成されており、
それぞれの前記突起に、前記操作体の下降力を前記案内部材の案内方向への移動力に変換する押圧傾斜部と、前記案内部材の案内方向への移動力を前記操作体の下降力に変換する制御傾斜部とが形成され、それぞれの前記穴部の縁部に、前記押圧傾斜部と摺動する摺動部および前記制御傾斜部と摺動する摺動部が対向して形成されており、
それぞれの前記突起の先部に、対向する前記摺動部どうしの間隔よりも幅寸法が大きい抜け止め部が設けられていることを特徴とする押圧式入力装置。
【請求項２】
前記案内部材は、少なくとも１つの前記摺動部を含む部分が、他の領域よりも薄肉に形成されて弾性変形可能とされている請求項１記載の押圧式入力装置。
【請求項３】
前記突起と前記穴部が、前記操作体の中心を通過して前記面と並行に延びる中心線を挟む両側に配置されている請求項１または２記載の押圧式入力装置。
【請求項４】
前記突起と前記穴部が、前記操作体の中心を通過して前記面と並行に互いに直交して延びる第１の中心線Ｏｘと第２の中心線Ｏｙのそれぞれを挟む両側に配置されている請求項１または２記載の押圧式入力装置。
【請求項５】
前記付勢部材が弾性体で形成され、前記基板の上に前記検知部であるスイッチ機構が配置され、前記弾性体で前記スイッチ機構が押圧される請求項１ないし４のいずれかに記載の押圧式入力装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【公開番号】特開２０１２−５９５１３（Ｐ２０１２−５９５１３Ａ）
【公開日】平成２４年３月２２日（２０１２．３．２２）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１０−２０１１９０（Ｐ２０１０−２０１１９０）
【出願日】平成２２年９月８日（２０１０．９．８）
【出願人】（００００１００９８）アルプス電気株式会社 (4,263)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２４年３月２２日（２０１２．３．２２）
【国際特許分類】
【出願日】平成２２年９月８日（２０１０．９．８）
【出願人】（００００１００９８）アルプス電気株式会社 (4,263)
【Ｆターム（参考）】
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