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技術 キー入力装置

出願人 ブラザー工業株式会社
発明者 横江麻美
出願日 2015年3月31日 (5年3ヶ月経過) 出願番号 2015-073347
公開日 2016年11月17日 (3年7ヶ月経過) 公開番号 2016-194737
状態 特許登録済
技術分野 表示による位置入力 キーボード等からの入力 複合操作スイッチ
主要キーワード ラバー体 弾性座屈 座屈状態 内部リブ 入力操作部材 本体シート 中央スイッチ 最大押
関連する未来課題
重要な関連分野

この項目の情報は公開日時点(2016年11月17日)のものです。
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図面 (8)

課題

キー領域押圧操作によるクリック感が向上したキー入力装置を提供する。

解決手段

右キー領域33Tが押圧操作されると、右キー領域33Tに対応する右当接部25の屈曲変形部25Bが全体にわたって弾性座屈して、右当接部25に対応する第1右スイッチ部11Eが導通状態になる。この場合、右キー領域33Tとは対を成さない前キー領域33U及び後キー領域33Vに対応する前当接部26及び後当接部27の屈曲変形部26B及び27Bは、右当接部25に近接した一部だけが弾性座屈し、対応する前スイッチ部11F及び後スイッチ部11Gは導通しない。

概要

背景

種情報の入力に使用されるキー入力装置として、通常、第1方向に沿って配置された2つの第1キー領域と、第1方向とは直交する第2方向に沿って配置された2つの第2キー領域とを有するキー部材を備えたキー入力装置がある。キー入力装置では、通常、キー部材の下方に、キー領域のそれぞれに対応して配置された4つのスイッチ部(接点)を備えた基板が設けられている。このようなキー入力装置は、キー部材におけるいずれか1つのキー領域が押圧操作されると、押圧操作されたキー領域に対応する1つのスイッチ部が選択的に導通状態とされる。

特許文献1及び2には、4つのキー領域が一体に構成されたキー部材と、各キー領域の押圧操作によって対応する部分が弾性変形するラバー体とを備えたキー入力装置が開示されている。ラバー体を備えたキー入力装置では、キー領域の押圧操作によるラバー体の弾性変形により、ユーザはクリック感を得ることができるために、ユーザは、キー入力装置を快適に使用することができる。

概要

キー領域の押圧操作によるクリック感が向上したキー入力装置を提供する。右キー領域33Tが押圧操作されると、右キー領域33Tに対応する右当接部25の屈曲変形部25Bが全体にわたって弾性座屈して、右当接部25に対応する第1右スイッチ部11Eが導通状態になる。この場合、右キー領域33Tとは対を成さない前キー領域33U及び後キー領域33Vに対応する前当接部26及び後当接部27の屈曲変形部26B及び27Bは、右当接部25に近接した一部だけが弾性座屈し、対応する前スイッチ部11F及び後スイッチ部11Gは導通しない。

目的

本発明は、前述された事情に鑑みてなされたものであり、その目的は、キー領域の押圧操作によるクリック感が向上することにより、ユーザが快適に使用できるキー入力装置を提供する

効果

実績

技術文献被引用数
0件
牽制数
0件

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請求項1

第1方向に沿って配置された2つの第1キー領域と、上記第1方向と交差する第2方向に沿って配置された2つの第2キー領域とを有し、ユーザによる押圧操作によって上記第1キー領域及び上記第2キー領域が一体に姿勢変化するキー部材と、上記第1キー領域及び上記第2キー領域の各キー領域のそれぞれに対応して配置されており、対応するキー領域の押圧操作によって弾性的に座屈する屈曲変形部を有する当接部を備えた弾性部材と、上記各当接部のそれぞれに対応して配置されており、対応する当接部における上記屈曲変形部の全体が上記座屈によって導通状態になるスイッチ部を有する基板と、を具備しており、上記各当接部のそれぞれは、ユーザによる上記第1キー領域及び上記第2キー領域のいずれか一方に含まれるキー領域の押圧操作によって対応する当接部における上記屈曲変形部の全体が弾性的に座屈して、対応するスイッチ部が導通すると、他方に含まれるキー領域に対応する当接部における上記屈曲変形部は、上記スイッチ部を導通させた当接部に近接する一部分のみが弾性的に座屈して対応するスイッチ部を導通させないキー入力装置

請求項2

上記各当接部が上記キー部材と対向して接触する接触面は、対応する2つのキー領域が沿う上記第1方向又は上記第2方向の一方に沿った第1長さが、対応しない2つのキー領域が沿う上記第1方向又は上記第2方向の他方に沿った第2長さよりも短い形状である請求項1に記載のキー入力装置。

請求項3

上記各当接部の接触面は、上記第2方向に沿って長い長円形状である請求項2に記載のキー入力装置。

請求項4

上記キー部材は、ユーザが押圧操作した第1キー領域又は第2キー領域における一方のキー領域に対応する他方のキー領域の縁部を支点として姿勢変化する請求項1から4のいずれかに記載のキー入力装置。

請求項5

上記キー部材を外方に露出させる開口部を備えたパネルをさらに具備しており、上記キー部材の縁部は、ユーザによる押圧操作によって上記開口部の周縁部に当接し、当該縁部と当該周縁部との当接箇所が上記支点である請求項4に記載のキー入力装置。

請求項6

第1方向に沿って配置された2つの第1キー領域と、上記第1方向と交差する第2方向に沿って配置された2つの第2キー領域とを有し、ユーザによる押圧操作によって上記第1キー領域及び上記第2キー領域が一体に姿勢変化するキー部材と、上記第1キー領域及び上記第2キー領域の各キー領域のそれぞれに対応して配置されており、対応するキー領域の押圧操作によって弾性的に座屈する屈曲変形部を有する当接部を備えた弾性部材と、上記各当接部のそれぞれに対応して配置されており、対応する当接部における上記屈曲変形部の全体が上記座屈によって導通状態になるスイッチ部を有する基板と、を具備しており、上記各当接部のそれぞれは、ユーザによる上記第1キー領域及び上記第2キー領域のいずれか一方に含まれるキー領域の押圧操作によって対応するスイッチ部が導通すると同時又は導通した後に、他方に含まれるキー領域に対応する当接部は、対応する屈曲変形部の一部の弾性的な座屈により、押圧操作されたキー領域の最大押圧荷重と対応するスイッチ部が導通した時の押圧荷重との差を大きくするキー入力装置。

技術分野

0001

本発明は、ユーザによって入力操作されるキー入力装置に関する。

背景技術

0002

種情報の入力に使用されるキー入力装置として、通常、第1方向に沿って配置された2つの第1キー領域と、第1方向とは直交する第2方向に沿って配置された2つの第2キー領域とを有するキー部材を備えたキー入力装置がある。キー入力装置では、通常、キー部材の下方に、キー領域のそれぞれに対応して配置された4つのスイッチ部(接点)を備えた基板が設けられている。このようなキー入力装置は、キー部材におけるいずれか1つのキー領域が押圧操作されると、押圧操作されたキー領域に対応する1つのスイッチ部が選択的に導通状態とされる。

0003

特許文献1及び2には、4つのキー領域が一体に構成されたキー部材と、各キー領域の押圧操作によって対応する部分が弾性変形するラバー体とを備えたキー入力装置が開示されている。ラバー体を備えたキー入力装置では、キー領域の押圧操作によるラバー体の弾性変形により、ユーザはクリック感を得ることができるために、ユーザは、キー入力装置を快適に使用することができる。

先行技術

0004

特開2000−339082号公報
特開2014−56680号公報

発明が解決しようとする課題

0005

上記のキー入力装置では、4つのキー領域が一体に構成されたキー部材が用いられるために、いずれか1つのキー領域が押圧操作されると、キー部材が一体となって姿勢変化する。この場合には、押圧操作されたキー領域(以下「第1キー領域」とする)とは対を成すキー領域以外の各キー領域(以下「第2キー領域」とする)も、押圧操作された方向に沿って変位する。

0006

この場合、第2キー領域の変位によって、当該第2キー領域に対応するスイッチ部が導通しないように、ラバー体における当該第2キー領域に対応する部分の変位量が制限される。このため、第1キー領域が押圧操作される際に、第2キー領域に対応するラバー体において発生する抵抗力が、当該第1キー領域に対応するラバー体の弾性的な変位に影響される。その結果、第1キー領域におけるラバー体の変位によってスイッチ部が導通する際に、第2キー領域に対応するラバー体からの抵抗が加わり、ユーザは、十分なクリック感を得ることができないおそれがある。

0007

本発明は、前述された事情に鑑みてなされたものであり、その目的は、キー領域の押圧操作によるクリック感が向上することにより、ユーザが快適に使用できるキー入力装置を提供することにある。

課題を解決するための手段

0008

(1) 本発明に係るキー入力装置は、第1方向に沿って配置された2つの第1キー領域と、上記第1方向と交差する第2方向に沿って配置された2つの第2キー領域とを有し、ユーザによる押圧操作によって上記第1キー領域及び上記第2キー領域が一体に姿勢変化するキー部材と、上記第1キー領域及び上記第2キー領域の各キー領域のそれぞれに対応して配置されており、対応するキー領域の押圧操作によって弾性的に座屈する屈曲変形部を有する当接部を備えた弾性部材と、上記各当接部のそれぞれに対応して配置されており、対応する当接部における上記屈曲変形部の全体が上記座屈によって導通状態になるスイッチ部を有する基板と、を具備しており、上記各当接部のそれぞれは、ユーザによる上記第1キー領域及び上記第2キー領域のいずれか一方に含まれるキー領域の押圧操作によって対応する当接部における上記屈曲変形部の全体が弾性的に座屈して、対応するスイッチ部が導通すると、他方に含まれるキー領域に対応する当接部における上記屈曲変形部は、上記スイッチ部を導通させた当接部に近接する一部分のみが弾性的に座屈して対応するスイッチ部を導通させない。

0009

この構成では、押圧操作したキー領域に対応する当接部における屈曲変形部が全体にわたって弾性的に座屈して、押圧操作したキー領域に対応するスイッチ部が導通状態になる。この場合、押圧操作されたキー領域とは対を成さない2つのキー領域に対応する当接部の屈曲変形部は、スイッチ部を導通させた当接部に近接した一部だけが弾性的に座屈し、対応するスイッチ部を導通させない。このとき、ユーザは、押圧操作したキー領域の当接部だけでなく、他の2つの当接部の屈曲変形部において一部が座屈するときの感触も得ることができる。その結果、ユーザは、良好なクリック感を得ることができる。

0010

(2) 好ましくは、上記各当接部が上記キー部材と対向して接触する接触面は、対応する2つのキー領域が沿う上記第1方向又は上記第2方向の一方に沿った第1長さが、対応しない2つのキー領域が沿う上記第1方向又は上記第2方向の他方に沿った第2長さよりも短い形状である。

0011

これにより、当接部における屈曲変形部の一部を、対応するスイッチ部が導通することなく、容易に弾性的に座屈させることができる。

0012

(3) 好ましくは、上記各当接部の接触面は、上記第2方向に沿って長い円形状である。

0013

この場合は、当接部における上記屈曲変形部の一部を、より確実に、弾性的に座屈させることができる。

0014

(4) 好ましくは、上記キー部材は、ユーザが押圧操作した第1キー領域又は第2キー領域における一方のキー領域に対応する他方のキー領域の縁部を支点として姿勢変化する。

0015

このように、ユーザが押圧したキー領域とは対をなすキー領域の縁部を支点としてキー部材が姿勢変化することにより、押圧操作されるキー領域を大きく変位させることができる。その結果、クリック感を向上させることができる。

0016

(5) 好ましくは、上記キー部材を外方に露出させる開口部を備えたパネルをさらに具備しており、上記キー部材の縁部は、ユーザによる押圧操作によって上記開口部の周縁部に当接し、当該縁部と当該周縁部との当接箇所が上記支点である。

0017

これにより、押圧操作されるキー領域を、容易に大きく変位させることができる。

0018

(6) 本発明の他の局面に係るキー入力装置は、第1方向に沿って配置された2つの第1キー領域と、上記第1方向と交差する第2方向に沿って配置された2つの第2キー領域とを有し、ユーザによる押圧操作によって上記第1キー領域及び上記第2キー領域が一体に姿勢変化するキー部材と、上記第1キー領域及び上記第2キー領域の各キー領域のそれぞれに対応して配置されており、対応するキー領域の押圧操作によって弾性的に座屈する屈曲変形部を有する当接部を備えた弾性部材と、上記各当接部のそれぞれに対応して配置されており、対応する当接部における上記屈曲変形部の全体が上記座屈によって導通状態になるスイッチ部を有する基板と、を具備しており、上記各当接部のそれぞれは、ユーザによる上記第1キー領域及び上記第2キー領域のいずれか一方に含まれるキー領域の押圧操作によって対応するスイッチ部が導通すると同時又は導通した後に、他方に含まれるキー領域に対応する当接部は、対応する屈曲変形部の一部の弾性的な座屈により、押圧操作されたキー領域の最大押圧荷重と対応するスイッチ部が導通した時の押圧荷重との差を大きくする。

0019

この場合も、ユーザは、良好なクリック感を得ることができる。

発明の効果

0020

本発明によれば、キー領域の押圧操作によるクリック感が向上することにより、ユーザが快適に使用できるキー入力装置が提供される。

図面の簡単な説明

0021

図1は、本発明の実施形態であるキー入力装置20を有する操作装置10の斜視図である。
図2は、操作装置10の分解斜視図である。
図3は、操作装置10の平面図である。
図4(A)は、図3に示されたキー入力装置20のA−A線に沿った断面図、図4(B)は、その動作説明図である。
図5(A)は、図3に示されたキー入力装置20のB−B線に沿った断面図、図5(B)は、その動作説明図である。
図6は、弾性部材12に設けられたキー入力装置20におけるキー弾性領域22の斜視図である。
図7(A)は、キー入力装置20において、右キー領域33Tに押圧荷重を加えた場合における右キー領域33Tの変位量(ストローク)について、シミュレーションにより検証した結果を示すグラフ図7(B)は、従来のキー入力装置において同様のシミュレーションした結果を示すグラフである。

実施例

0022

以下、適宜図面を参照して本発明の実施形態について説明する。なお、以下に説明される実施形態は本発明の一例にすぎず、本発明の要旨を変更しない範囲で、本発明の実施形態を適宜変更できることは言うまでもない。

0023

[操作装置10の概略構成
図1は、操作装置20の斜視図である。なお、以下の説明においては、図1に示された複合機10の状態に対して、上下方向7、前後方向8、左右方向9が定義される。

0024

図1に示されるように、操作装置10は、上下方向7に沿った寸法が、左右方向8に沿った寸法及び前後方向9に沿った寸法のそれぞれより小さい直方体形状に構成されている。図3に示されるように、操作装置10の左右方向8における中央付近にキー入力装置20が配置されている。なお、操作装置10は、キー入力装置20以外の各種入力装置も具備しているが、本実施形態では、各種入力装置の詳細な説明は省略される。

0025

図2に示されるように、操作装置10は、基板11と、基板11上に設けられた弾性部材12と、基板11及び弾性部材12を覆うパネル13とを有する。キー入力装置20は、基板11の左右方向8の中央部に設けられたスイッチ基板領域11A及び弾性部材12における左右方向8の中央部に設けられたキー弾性領域22と、キー弾性領域22上に設けられた入力操作部材31とによって構成されている。

0026

図2に示されるように、パネル13の上面13Cにおける左右方向8の中央部には、上下方向7に沿った平面視において正方形状である中央開口部13Dが設けられている。パネル13の上面13Cには、中央開口部13Dの他に、キー入力装置20以外の入力装置の入力操作部材が露出する複数の開口部13Eが設けられている。中央開口部13Dには、キー入力装置20の入力操作部材31が嵌め込まれる。

0027

なお、操作装置10は、プリンタ等の各種機器に搭載される。機器に搭載された場合には、機器の上面に、操作装置10の正面が上方に向けて搭載されると、操作装置10の正面が上面になる。機器の前面に、操作装置10の正面が前方に向けて搭載されると、操作装置10の正面は前面になる。

0028

図2に示されるように、パネル13の上面13Cには、中央開口部13Dの周縁部から下向きに延出する周壁部13Fが、中央開口部13Dの全周にわたって設けられている。周壁部13Fは、パネル13の上面13Cから一定の長さで下方に突出している。周壁部13Fには、中央開口部13Dにおける左右方向8に沿った側縁の中央部、及び、前後方向9に沿った各側縁の中央部にそれぞれ対応する位置に、上下方向7に沿った凹部13Gが設けられている。後述するように、各凹部13Gには、キー部材33に設けられた各位置決めリブ33Kがそれぞれ嵌合される。

0029

[入力操作部材31]
図2に示されるように、キー入力装置20の入力操作部材31は、パネル13の中央開口部13D内の周縁部に嵌合されたキー部材33と、キー部材33の中央部に嵌合された中央キー部材32とを有する。

0030

キー部材33は、パネル13の中央開口部13Dから露出する上面部33Aと、上面部33Aにおける左右方向8の両端の各側縁からそれぞれ下方に延出した左壁部33D及び右壁部33Eと、前後方向9の両端の各側縁からそれぞれ下方に延出した前壁部33F及び後壁部33Gとを有する中空の直方体形状になっている。図1及び図3に示されるように、キー部材33の上面部33Aには、ユーザによって押圧操作される左キー領域33S及び右キー領域33Tと、前キー領域33U及び後キー領域33Vとが設けられている。左キー領域33S及び右キー領域33Tは、上面部33Aの中央部を挟んで左右方向8に沿って配置されている。前キー領域33U及び後キー領域33Vは、上面部33Aの中央部を挟んで前後方向9に沿って配置されている。

0031

図1及び図3に示されるように、キー部材33の上面部33Aは、パネル13の中央開口部13Dの周縁に沿った外周縁部を有しており、上面部33Aの中央部には、平面視で正方形状の開口部33Bが形成されている。開口部33B内には、中央キー部材32が挿入されている。中央キー部材32の上面は、ユーザによって押圧操作される中央キー領域32Aになっている。

0032

図1に示されるように、キー部材33の上面部33Aにおいて、左右方向8に沿って配置された2つの左キー領域33S及び右キー領域33Tは、パネル13の中央開口部13D内の左方及び右方において前後方向9に沿って延びている。また、前後方向9に沿って配置された前キー領域33U及び後キー領域33Vは、パネル13の中央開口部13D内の前方及び後方において左右方向8に沿って延びている。

0033

図2に示されるように、キー部材33における上面部33Aの周縁部から下方に延出した左側壁33D、右壁部33E、前壁部33F、後壁部33Gのそれぞれの下端部には、外向きに延出したフランジ部33Yが設けられている。フランジ部33Yはキー部材33の全周にわたって連続している。

0034

図4(A)に示されるように、キー部材33の左側壁33Dには、前後方向9の中央部に、上下方向7に沿った状態で内向きに延出する内部リブ33Xが設けられている。また、キー部材33の前壁部33Fにも、左右方向8の中央部に、上下方向7に沿った状態で内向きに延出する内部リブ33Xが設けられている。さらに、図4(A)に示されるように、キー部材33の右壁部33Eにも、前後方向9の中央部に、上下方向7に沿った状態で内向きに延出する内部リブ33Xが設けられている。なお、図示されていないが、後壁部33Gにも、左右方向8の中央部に、上下方向7に沿った状態で、内向きに延出する内部リブが設けられている。

0035

各位置決めリブ33Kのそれぞれが周壁部13Fの凹部13G内に嵌合された状態では、左側壁33D、右壁部33E、前壁部33F、後壁部33Gのそれぞれの下部に設けられたフランジ部33Yが、パネル13における中央開口部13Dの周囲に設けられた周壁部13Fの下面に当接している(図5(A)参照)。

0036

図2に示されるように、キー部材33における左側壁33Dには、前後方向9の中央部に、上下方向7に沿って外向きに突出した位置決めリブ33Kが設けられている。キー部材33の前壁部33Fにも、左右方向8の中央部に、上下方向7に沿って外向きに突出した位置決めリブ33Kが設けられている。また、図4(A)に示されるように、キー部材33における右壁部33Eにも、前後方向9の中央部に、上下方向7に沿って外向きに突出した位置決めリブ33Kが設けられている。なお、図示されないが、後壁部33Gにも、左右方向8の中央部に、上下方向7に沿って外向きに突出した位置決めリブが設けられている。各位置決めリブ33Kは、パネル13の周壁部13Fに設けられた各凹部13Gにそれぞれ嵌合される。

0037

図5(A)に示されるように、キー部材33における前壁部33Fは、左右方向8の両端部を除いて、内面内方に位置する厚肉部33Zになっている。後壁部33G、左側壁33D及び右壁部33Eにおいても同様の構成になっている。

0038

キー部材33は、左キー領域33S及び右キー領域33Tと、前キー領域33U及び後キー領域33Vとから選択される1つのキー領域がユーザによって押圧操作される。これにより、キー部材33は一体に姿勢変化する。すなわち、左キー領域33S及び右キー領域33Tの一方が、ユーザによって押圧操作されると、他方よりも下方に押し下げられる。この場合、キー部材33は、ユーザの押圧操作により、左側壁33D、右壁部33E、前壁部33F、後壁部33Gのそれぞれの下部に設けられたフランジ部33Yと、パネル13の周壁部13Fとの当接箇所のいずれか1つを支点として、一体に姿勢変化される。

0039

例えば、右キー領域33Tが押圧操作されると、他方の左キー領域33S、すなわち、右キー領域33Tとは対を成す左キー領域33Sから下方に延出する左側壁33Dのフランジ部33Yと、パネル13の周壁部13Fとの当接箇所を支点として、右壁部33Eが下方に回動する(図4(B)参照)。

0040

この場合、右キー領域33Tとは対を成さない前キー領域33U及び後キー領域33Vは、キー部材33が一体に姿勢変化することによって、右キー領域33Tに近接した部分が下方に位置するように、それぞれ傾斜した状態になる(図5(B)参照)。

0041

前キー領域33U及び後キー領域33Vのいずれか一方が押圧操作された場合も同様である。例えば、前キー領域33Uが押圧操作されると、前キー領域33Uとは対を成す他方の後キー領域33Vから下方に延出する後壁部33Gのフランジ部33Yと、パネル13の周壁部13Fとの当接箇所を支点として、後壁部33Gが下方に回動する。

0042

[弾性部材12のキー弾性領域22]
図2に示されるよう、弾性部材12は、基板11上に積層されるシート状の本体シート部12Aを有し、本体シート部12Aの左右方向の中央部がキー弾性領域22になっている。

0043

図6に示されるように、キー弾性領域22の中央部には、中央当接部23が配置されている。中央当接部23には、中央キー部材32(図4(A)参照)が上部に支持される
また、キー弾性領域22には中央当接部23を挟んで左右方向8に沿って配置された左当接部24及び右当接部25と、中央当接部23を挟んで前後方向9に沿って配置された前当接部26及び後当接部27とが設けられている。

0044

図4(A)に示されるように、左当接部24及び右当接部25の上方には、キー部材33の左キー領域33S及び右キー領域33Tがそれぞれ対向して配置される。同様に、図5(A)に示されるように、前当接部26の上方には、キー部材33の前キー領域33Uが対向して配置される。さらに、図示されていないが、後当接部27の上方に、キー部材33の後キー領域33Vが対向して配置される。

0045

図6に示されるように、左当接部24及び右当接部25のそれぞれは同様の構成になっており、本体シート部12Aとは一体に構成されている。左当接部24及び右当接部25のそれぞれは、上部の本体部24A及び25Aと、各本体部24A及び25Aの下部に設けられた屈曲変形部24B及び25Bとを有する。

0046

図6及び図4(A)に示されるように、各本体部24A及び25Aは、円柱形状である。

0047

図6に示されるように、本体部24Aの上面は、上方に位置するキー部材33における左側壁33Dのフランジ33Y及び厚肉部33Zの下面と、内部リブ33Xの下面とが接触する接触面24Dになっている。本体部25Aの上面も、同様に、上方に位置するキー部材33の右壁部33Eのフランジ33Y及び厚肉部33Zの下面と、内部リブ33Xの下面とが接触する接触面25Dになっている。各接触面24D及び25Dは、左右方向8に沿った長さが、前後方向9に沿った長さよりも長い長円形状になっている。図4(A)に示されるように、本体部24A及び25Aのそれぞれの底面24C及び25Cは、基板11の表面に平行な平坦面になっている。

0048

図4(A)に示されるように、各屈曲変形部24B及び25Bは、それぞれの上部が、本体部24A及び25Aの下部外周面に全周にわたって一体に結合されており、上部から下方に向かって外向きに広がるように延出している。各屈曲変形部24B及び25Bのそれぞれの下部は、本体シート部12Aと一体に結合されている。各屈曲変形部24B及び25Bのそれぞれは、本体部24A及び25Aを、本体シート部12Aに対して下方への変位可能に支持している。

0049

本体部24A及び25Aのそれぞれは、左キー領域33S及び右キー領域33Tのそれぞれがユーザによって押し下げられると下方に変位する。本体部24A及び25Aのそれぞれが下方に変位すると、各屈曲変形部24B及び25Bの上部は、本体部24A及び25Aのそれぞれと一体となって下方に変位する。

0050

本体部24A及び25Aのそれぞれが、所定の長さにわたって下方に変位する間は、各屈曲変形部24B及び25Bは、本体部24A及び25Aのそれぞれとの結合部が下方に位置する状態に、弾性的に湾曲する。このような状態では、各屈曲変形部24B及び25Bは、本体部24A及び25Aを下方に変位させる荷重押圧力)に対して逆向き(上向き)の応力弾性力)が発生する。この応力は、本体部24A及び25Aの下方への変位量にほぼ比例している。

0051

各屈曲変形部24B及び25Bは、本体部24A及び25Aのそれぞれが、所定の長さに以上にわたって下方に変位すると、弾性的に屈曲した状態になる(図4(B)参照)。この状態では、本体部24A及び25Aを下方に変位させる押圧荷重(押圧力)に対して、上向きの応力が急激に低下する。この場合も、上向きの応力により、本体部24A及び25Aに下向きの押圧荷重が加わらない状態になると、応力(弾性力)によって各屈曲変形部24B及び25Bは屈曲しない状態に戻る。なお、以下においては、各屈曲変形部24B及び25Bにおけるこのような弾性的な屈曲状態を「弾性座屈」と称する。

0052

各屈曲変形部24B及び25Bには、このような弾性座屈が生じる直前において、上向きの最大応力が生じ、弾性座屈が生じることによって上向きの応力が急激に低下する。従って、各屈曲変形部24B及び25Bに生じる上向きの応力は、弾性座屈が生じる前後において大きく変化する。

0053

キー部材33の左キー領域33S及び右キー領域33Tのそれぞれの押圧操作が解消されると、弾性座屈した屈曲変形部24B及び25Bのそれぞれが、元の状態に復帰する。これにより、本体部24A及び25Aのそれぞれは、下方へ変位が解消されて元の状態に復帰する。従って、キー部材33の左キー領域33S及び右キー領域33Tのそれぞれも、元の状態に復帰する。

0054

図6に示されるように、前後方向9に沿って配置された2つの前当接部26及び後当接部27は、長手方向が前後方向9に沿った状態になっていること以外は、左当接部24及び右当接部25と同様の構成である。従って、前当接部26及び後当接部27のそれぞれは、本体26A及び27Aと、屈曲変形部26B及び27Bとを有している。

0055

本体26A及び27Aの上面は、それぞれの上方に位置するキー部材33の前側壁33F及び後壁部33Gのフランジ33Y及び厚肉部33Zの下面及び内部リブ33Xの下面が、それぞれ接触する接触面26D及び27Dになっている。また、図5(A)に示されるように、本体26Aの底面26Cは平坦面になっている。なお、図示しないが本体27Aの底面も平坦面になっている。

0056

このような構成の前当接部26及び後当接部27は、左当接部24及び右当接部25と同様の機能を有する。

0057

図6に示されるように、キー弾性領域22の中央部に配置された中央当接部23は、本体23Aと、本体23Aを本体シート部12A上に支持する円筒形状の屈曲変形部23Bとを有している。本体23Aの下部は、円柱形状の台部23Cになっており、上部は、四角柱形状の支持部23Dになっている。図4(A)に示されるように、支持部23Dに中央キー部材32が支持されている。本体23Aにおける台部23Cの底面23Eは平坦面になっている。

0058

本体23Aにおける支持部23Dの下部に設けられた屈曲変形部23Bは、左当接部24及び右当接部25のそれぞれに設けられた屈曲変形部24B及び25Bのそれぞれと同様の機能を有する。すなわち、本体23Aが所定の長さにわたって下方へ変位すると、屈曲変形部23Bは弾性座屈する。

0059

[基板11のスイッチ基板領域11A]
図2に示されるように、基板11におけるスイッチ基板領域11Aの中央部には、中央スイッチ部11Bが設けられている。図4(A)に示されるように、中央スイッチ部11Bは、キー弾性領域22の中央部に設けられた中央当接部23の下方に設けられている。中央スイッチ部11Bは、中央当接部23における台部23Cの底面23Eとは一定の間隔(1mm程度)が空けられている。中央スイッチ部11Bは、中央当接部23の屈曲変形部23Bが弾性座屈すると、本体23Aに接触して導通状態になる。

0060

図2に示されるように、中央スイッチ部11Bの左方及び右方のそれぞれに、左スイッチ部11D及び右スイッチ部11Eが設けられている。図4(A)に示されるように、左スイッチ部11D及び右スイッチ部11Eは、左当接部24及び右当接部25のそれぞれの下方に配置されている。左スイッチ部11D及び右当接部25は、左当接部24及び右スイッチ部11Eのそれぞれと、一定の間隔(1mm程度)が空けられている。

0061

左スイッチ部11D及び右スイッチ部11Eは、左当接部24及び右当接部25の各屈曲変形部24B及び25Bの全体が弾性座屈することにより、本体部24A及び25Aのそれぞれの底面24C及び25Cに当接して、導通状態になる。また、左スイッチ部11D及び右スイッチ部11Eは、左当接部24及び右当接部25の各屈曲変形部24B及び25Bにおける長手方向の一方の端部が弾性座屈しても導通状態にはならない。

0062

さらに、図2に示されるように、中央スイッチ部11Bにおける前方及び後方のそれぞれには、前スイッチ部11F及び後スイッチ部11Gが設けられている。図5(A)に示されるように、前スイッチ部11Fは、前当接部26の底面26Cに対向して配置されている。中央スイッチ部11Bの後方に設けられた後スイッチ部11Gは、図示しないが、後当接部27の底面に対向して配置されている。前スイッチ部11F及び後スイッチ部11Gは、前当接部26及び後当接部27のそれぞれと、一定の間隔(1mm程度)が空けられている。

0063

前スイッチ部11F及び後スイッチ部11Gも、前当接部26及び後当接部27の各屈曲変形部26B及び27Bの全体が弾性座屈することにより、本体26A及び27Aが当接して、それぞれ導通状態になる。また、前スイッチ部11F及び後スイッチ部11Gは、前当接部26及び後当接部27の各屈曲変形部26B及び27Bにおける長手方向の一方の端部が弾性座屈しても、それぞれ導通状態にはならない。

0064

[キー入力装置20の動作]
キー入力装置20は、キー部材33の上面部33Aに設けられたいずれか1つのキー領域が押圧操作されると、押圧操作されたキー領域が下方に変位した状態に姿勢変化する。

0065

例えば、ユーザによって、キー部材33の右キー領域33Tが、図4(A)に示す状態から押圧操作されると、右キー領域33Tから下方に延出した右壁部33Eが下方へ変位する。この場合、キー部材33の下部に設けられたフランジ部33Yが、パネル13の上面13Cに設けられた周壁部13Fの下面に当接しているために、キー部材33は、図4(B)に示されるように、右壁部33Eとは中央キー部材32を挟んで配置された後壁部33Gとフランジ部33Yとの当接箇所(左キー領域33Sの外縁部)を支点として回動する。

0066

これにより、右壁部33Eの下方に位置するフランジ部33Yの下面及び右壁部33Eに設けられた内部リブ33Xは、それぞれの下方に位置する右当接部25を下方に押圧する。その結果、右当接部25は下方に変位する。

0067

この場合、キー部材33が一体に姿勢変化することから、右壁部33Eとは直交する方向に沿って配置された前壁部33F及び後壁部33Gのそれぞれは、右壁部33Eに近接する部分だけが下方に変位した傾斜状態になる(図4(B)参照)。その結果、前壁部33F及び後壁部33Gにより、前当接部26及び後当接部27のそれぞれは、本体26A及び27Aの右当接部25に近接した端部が下方に変位する。

0068

その後、ユーザによる右キー領域33Tの押圧操作が継続されると、右当接部25の屈曲変形部25Bは、図4(B)に示されるように、全体が弾性座屈した状態になる。

0069

この場合、前当接部26は、図5(B)に示されるように、右当接部25に近接した部分が大きく下方に変位する。これにより、前当接部26の屈曲変形部26Bは、右壁部33Eに近接した部分だけが、弾性座屈した状態になる。

0070

同様に、後当接部27も、右当接部25に近接した部分だけが、弾性座屈した状態になる。

0071

このように、右当接部25の屈曲変形部25B、前当接部26の屈曲変形部26B、後当接部27の屈曲変形部27Bのそれぞれが弾性座屈すると、それぞれの屈曲変形部25B、26B、27Bにおいて生じる応力が、弾性座屈する直前に生じた応力に対して大きく低下する。

0072

このために、ユーザは、右キー領域33Tを惰性によって押圧操作することになる。これにより、右当接部25がさらに下方に変位し、右当接部25の接触面25Cが、右スイッチ部11Eに当接する。その結果、右スイッチ部11Eが導通状態になり、また、右当接部25は変位されない停止状態になる。

0073

この場合には、図5(B)に示されるように、前当接部26の屈曲変形部26Bは、右壁部33Eに近接した部分だけが弾性座屈した状態になっている。このために、前当接部26の下方の前スイッチ部11Fは導通状態にはならない。後当接部27も同様の状態であり、従って、後当接部27の下方の後スイッチ部11Gは導通状態にはならない。

0074

以上のように、ユーザは、右スイッチ部11Eが導通状態になる際に、右当接部25の屈曲変形部25Bの全体の弾性座屈と、前当接部26及び後当接部27の各屈曲変形部26B及び27Bの一部の弾性座屈とによる大きな応力変化感じることができる。これにより、ユーザは、右キー領域33Tの押圧操作によって良好なクリック感を得ることができる。

0075

左キー領域33S、前キー領域33U、後キー領域33Vのそれぞれをユーザか押圧操作する場合も同様である。従って、左キー領域33S、前キー領域33U、後キー領域33Vのそれぞれの押圧操作によっても、ユーザは、良好なクリック感を得ることができる。その結果、ユーザは、キー入力装置20を快適に使用することができる。

0076

[キー入力装置20の動作の検証]
本実施形態のキー入力装置20において、右キー領域33Tに押圧荷重を加えた場合における右キー領域33Tの変位量(ストローク)について、シミュレーションにより検証した。その結果を、図7(A)のグラフに示す。

0077

図7(A)のグラフにおける■印は、右キー領域33Tに押圧荷重を加えた場合に、右当接部25と、前当接部26及び後当接部27との全てが変位したことによる右キー領域33Tの変位量を示している。また、◆印は、右キー領域33Tに押圧荷重を加えて、右当接部25だけを変位させた場合における右キー領域33Tの変位量のシミュレーション結果を示している。さらに、▲印は、右キー領域33Tに押圧荷重を加えて、前当接部26及び後当接部27だけを変位させた場合における右キー領域33Tの変位量のシミュレーション結果を示している。

0078

図7(A)のグラフにおいて◆印で示されるように、右当接部25の屈曲変形部25Bは、右キー領域33Tの変位量が0.5mm程度に達すると、弾性座屈状態になる。また、図7(A)のグラフにおいて▲印で示されるように、前当接部26及び後当接部27は、右キー領域33Tの変位量が0.6mm程度に達すると、屈曲変形部26B及び27Bのそれぞれが弾性座屈状態になる。

0079

このことから、図7(A)のグラフにおいて■印で示されるように、右当接部25の屈曲変形部25Bが座屈状態になるまでの間は、右キー領域33Tに加わる押圧荷重の増加にほぼ比例して、右キー領域33Tの変位量が増加する。その後、右キー領域33Tの変位量が0.5mm程度になると、屈曲変形部25Bの全体が座屈状態になる。これにより、右キー領域33Tに加わる押圧荷重の増加に対して、右キー領域33Tの変位量が増加する割合が低下する。

0080

次いで、右キー領域33Tの変位量が0.6mm程度になると、前当接部26及び後当接部27のそれぞれの屈曲変形部26B及び27Bの一部が弾性座屈状態になる。これにより、右キー領域33Tを変位させるために右キー領域33Tに加えられる押圧荷重が減少する。その後、右キー領域33Tの変位量が1.0mm程度に達すると、右キー領域33Tに対応する右スイッチ部11Eが導通する。

0081

以上のシミュレーションの結果、右キー領域33Tの変位量が、0.6mm程度に達すると、右キー領域33Tに加わる押圧荷重は、2.0N程度の最大値になる。その後は、右キー領域33Tに対する押圧荷重が減少しつつ、右キー領域33Tの変位量は増加する。右キー領域33Tの下方への変位量が1.0mmに達して、右スイッチ部11Eが導通すると、右キー領域33Tに加わる押圧荷重は、1.4N程度になる。従って、右キー領域33Tに加わる押圧荷重が最大になってから右スイッチ部11Eが導通するまでの押圧荷重の変化は、0.6N程度になっている。

0082

ユーザは、キー領域を押圧操作する場合に、最大押圧荷重を加えた直後における押圧荷重の減少割合が大きい程、良好なクリック感を得ることができる。本実施形態のキー入力装置20は、図7(A)のグラフにおいて示されるように、右キー領域33Tに最大押圧荷重を加えた直後の押圧荷重の減少割合が大きいために、ユーザは、良好なクリック感を得ることができる。

0083

比較のために、左当接部24、右当接部25、前当接部26、後当接部27のそれぞれを、断面円形の円柱形状としたこと以外は、上記実施形態と同様の構成のキー入力装置について、同様のシミュレーションにより検証した。その結果を図7(B)に示す。なお、図7(B)に示された■印、◆印、▲印のそれぞれは、図7(A)のグラフにおける■印、◆印、▲印と同様の条件におけるシミュレーション結果を示している。

0084

図7(B)のグラフにおいて◆印で示されるように、右当接部25だけの変位に基づく右キー領域33Tの変位は、図7(A)のグラフと同様である。しかし、図7(B)のグラフにおいて▲印で示されるように、前当接部26及び後当接部27のそれぞれの変位に基づく右キー領域33Tの変位は、図7(A)のグラフとは異なっている。すなわち、右キー領域33Tに加わる押圧荷重が増加しても、前当接部26及び後当接部27の屈曲変形部26B及び27Bは、弾性座屈することなく弾性的に変位する。このために、右当接部25の屈曲変形部25Bが弾性座屈した後においても、前当接部26及び後当接部27のそれぞれを弾性変位(弾性座屈する前の弾性的な変位)させるための押圧荷重が必要になる。従って、右キー領域33Tを変位させるために必要とされる押圧荷重は、右当接部25が弾性座屈した直後において急激に低下することはない(■印)。

0085

図7(B)のグラフでは、■印で示されるように、右キー領域33Tの変位が0.5mm程度に達すると、右当接部25の屈曲変形部25Bが弾性座屈し、その時点では、右キー領域33Tには、2.0N程度の押圧荷重が加わっている。その後、右キー領域33Tを変位させるために必要とされる押圧荷重の減少割合が小さく、比較的大きな押圧荷重を継続して加えることにより、右キー領域33Tの変位が1.0mm程度に達し、右スイッチ部11Eが導通する。この時点での押圧荷重は、1.1N程度であった。従って、右キー領域33Tにおける最大押圧荷重と、右スイッチ部11Eが導通した時点における押圧荷重との差は、0.3N程度であり、図7(A)のグラフにおいて■印で示された押圧荷重の変化量(0.6N程度)は得られなかった。

0086

以上のように、本実施形態におけるキー入力装置20は、ユーザのクリック感が向上されることから、ユーザは快適にキー入力装置20を使用することができる。

0087

[実施形態の作用効果
本実施形態のキー入力装置20では、例えば右キー領域33Tが押圧操作されると、右キー領域33Tに対応する右当接部25の屈曲変形部25Bが全体にわたって弾性座屈して右スイッチ部11Eが導通状態になる。この場合、右キー領域33Tとは対を成さない前キー領域33U及び後キー領域33Vに対応する前当接部26及び後当接部27の屈曲変形部26B及び27Bは、右当接部25に近接した一部だけが弾性座屈する。このような状態では、対応する前スイッチ部11F及び後スイッチ部11Gは導通しない。このとき、ユーザは、前当接部26及び後当接部27の屈曲変形部26B及び27Bにおける一部の弾性座屈の感触も得ることができる。その結果、押圧操作したユーザは、良好なクリック感を得ることができる。

0088

本実施形態のキー入力装置20では、左当接部24の接触面24D及び右当接部25の接触面25Dは、左右方向8に沿った長さが、前後方向9に沿った長さよりも短い長円形状である。また、前当接部26の接触面26D及び後当接部27の接触面27Dは、前後方向9に沿った長さが左右方向8に沿った長さよりも短い長円形状である。これにより、左当接部24及び右当接部25の屈曲変形部24B及び25Bを、対応する左スイッチ部11D及び右スイッチ部11Eのそれぞれを導通させることなく、一部だけを弾性座屈させることができる。同様に、前当接部26及び後当接部27のそれぞれの屈曲変形部26B及び27Bの一部を、前スイッチ部11F及び後スイッチ部11Gのそれぞれを導通させることなく弾性座屈させることができる。

0089

本実施形態のキー入力装置20において、例えば、右キー領域33Tが押圧操作されると、右キー領域33Tとは対をなす左キー領域33Sの外縁部を支点として回動する。これにより、押圧操作される右キー領域33Tを大きく変位させることができるために、クリック感を向上させることができる。

0090

この場合、左キー領域33Sの外縁部は、パネル13の中央開口部13Dの周縁部に当接される。これにより、押圧操作される左キー領域33Sを大きく変位させることができる。

0091

[変形例]
なお、上記本発明は、実施形態の構成に限るものではない。例えば、左当接部24及び右当接部25、前当接部26及び後当接部27のそれぞれは、屈曲変形部24B、25B、26B、27Bの一部が容易に弾性的に座屈可能であるような形状であればよい。このために、本体部24A、25A、26A、27Aは、断面形状が長円形状に限らない。

0092

11・・・・基板
11A・・・スイッチ基板領域
11D・・・左スイッチ部
11E・・・右スイッチ部
11F・・・前スイッチ部
11G・・・後スイッチ部
12・・・・弾性部材
12A・・・本体シート部
13・・・・パネル
13D・・・中央開口部
20・・・・キー入力装置
22・・・・キー弾性領域
24・・・・左当接部
25・・・・右当接部
26・・・・前当接部
27・・・・後当接部
24A、25A、26A、27A・・・・本体部
24B、25B、26B、27B・・・・屈曲変形部
24D、25D、26D、27D・・・・接触面
31・・・・入力操作部材
33・・・・キー部材
33S・・・左キー領域
33T・・・右キー領域
33U・・・前キー領域
33V・・・後キー領域

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